1、科技与创新Science and Technology&Innovation582023 年 第 13 期文章编号：2095-6835（2023）13-0058-04基于大数据技术在智能制造中应用的思考张连超1，苏丽亭2（1.唐山海运职业学院，河北 唐山 063000；2.华北理工大学冀唐学院，河北 唐山 063210）摘要：随着现代技术的快速发展，很多领域都在进行产品技术升级，5G、区块链、大数据、人工智能、物联网、云计算等技术已成为新的技术革命。智能制造迎来工业 4.0 时代，数据是智能制造的核心要素，工业大数据是智能制造的关键，借助“大数据+区块链”技术可以使制造业中信息不透明、消息滞后
2、、管理成本高等问题得以解决。如何将区块链技术在大数据环境下的制造业中深入引用并广泛应用，还需进一步思考与研究。阐述了区块链技术应用于制造业的内涵和意义，对现阶段区块链技术应用于智能制造业的现状和问题进行了剖析，并为如何更好地将区块链技术应用于制造业中进行了策略分析1。关键词：大数据技术；区块链技术；智能制造；策略中图分类号：TP311.13文献标志码：ADOI：10.15913/ki.kjycx.2023.13.016随着经济的快速发展和科学技术水平的不断提高，高度信息化的时代已经到来，同时带动了计算机各项技术在社会各个领域中的广泛应用，给人们的日常生活和企业的生产管理带来了极大的便利。这些技
3、术在制造业中起到了重要的作用，它能使制造业管理人员的工作效率得到有效提高，促使制造业在当前环境下迅速发展。“大数据+区块链”技术作为现代科技主要领域之一，在制造业中受到了人们的广泛关注2。然而，在运用的过程中难免会出现一些问题，没有全面地发挥出“大数据+区块链”技术应有的重要作用。针对这种应用现状，本文在简要概括“大数据+区块链”技术及智能制造概念的基础上，全面分析了“大数据+区块链”技术在制造业中的运用、效果如何及存在哪些问题，并对这些问题进行改进，旨在促进“大数据+区块链”技术在智能制造中的深入应用。1“大数据+区块链”技术和智能制造的概述及意义1.1大数据技术概述麦肯锡全球研究所（McK
4、insey Global Institute）将大数据定义为一个庞大的数据集合，并且它是一种规模大到在获取、存储、管理、分析方面大大超出了传统数据库软件工具能力范围的数据集合，具有以下特点：Volume（大量）。数据体量巨大，可以说接近全部数据。Variety（多样）。数据种类多，与过去容易存储的基于文本的结构化数据相比，非结构化数据越来越多，包括图片、音视频、地理位置信息、网络日志等类型，基于这些多类型数据处理是比较烦琐的。Velocity（高速）。大数据的产生处理速度非常快，每年产生的数据成指数级增长。Value（价值）。价值密度低，价值密度与数据总量是成反比的3，数据量越多，有价值的数据
5、所占比例就越小。1.2区块链技术简述2008 年，中本聪在其论文比特币：一种点对点电子现金系统 中提出了区块链技术的概念4，区块链（Block Chain）是将数据区块按照时间逻辑顺序依次相连而构成的一种类似于链条状的数据结构，并运用了非对称加密算法的不可被任意伪造、改的分布式账本5。从区块链的概念可以看出，区块链是将数据进行分布式存储，需要将整个系统的数据存储在固定的中心数据库中。区块头和区块体构成了数据库系统，区块头主要功能是信息的收集，区块体主要功能是信息的整理和传递。正如其他数据传输系统，区块链技术同样需要将数据传输到固定的中心数据库中，对数据系统实现了有效的管理，这种信息管理方式主要
6、有 5个优点，如图 1 所示。图 1区块链技术优点Science and Technology&Innovation科技与创新2023 年 第 13 期59去中心化：区块链技术不存在中心管制，同时也不需第三方机构担保，通过分布式存储，实现点对点的交易，交易各方可以直接达成共识6。去信任化：由于区块链技术具有共识机制，每笔交易都是在若干节点的共同见证下进行，交易任何一方均不能推销交易的进行或者篡改交易的数据。信息开放性：区块链数据库除了对交易各方私有数据进行加密存储，其他信息都是公开的，公众可以通过公开的接口随时查询数据信息，整个区块链系统信息是高度透明的7。可追溯性：区块链技术的分布式数据存储
7、方式是将每一笔交易记录盖上时间戳，并且在区块链中永久保存，从而保证了每笔交易的全过程都能够得到追溯。加密性：独特的链式存储结构加密方式使区块链中的数据不易被篡改，数据的可靠性得到提高，有效防止信息失真，使各方快速建立信任8。1.3智能制造的概念智能制造是对传统制造业的转型和升级，将现代信息技术、先进制造技术和智能自动化技术相结合，实现制造过程中分析、推理、判断和决策等智能化活动，具有新兴制造模式的典范，有以云计算、泛计算和物联网等技术为基础的智能制造，以大数据为驱动的智能制造，以信息物理系统（CPS）为核心的工业4.0 下的智能制造等。智能制造具有生产过程高度智能、配置资源智能优化、产品高度个
8、性化和智能化的特点。1.4“大数据+区块链”技术应用于智能制造中的意义随着现代新兴技术的发展，世界各行业间的竞争越来越激烈，各行业核心企业都在谋划产业升级，为保证在行业中具有领头作用，充分运用新兴技术是必不可少的。大数据的出现推动了普通制造向智能制造的转型，而区块链技术的横空出世，加速了普通制造向智能制造的转向步伐，对企业制造业的信息处理提供了有力帮助，给制造业企业带来了更多的利润空间9。据“中国制造 2025”得知，中国推进智能制造转型可以降低企业运营成本、缩短产品生产周期、降低产品不合格率等指标，效果十分显著。若将“大数据+区块链”技术和理论知识应用到智能制造中，可以使各部门之间不受限制，
9、有效整合制造企业中各环节的信息数据，使制造业企业的信息能够透明化，具有实时共享性，同时促进计划部门、采购部门、制造企业、零售企业、终端用户、售后部门之间的联系，降低制造业企业在生产加工过程中的其他额外费用，使制造业企业的核心竞争力得到提升。2大数据下区块链技术在智能制造中的应用2.1建立基于区块链技术的智能制造信息管理系统在智能制造生产过程中会产生各种信息，如报表、图纸、合同、文件等，这些数据中有的需要对外部公开，有的则是内部信息资料不能公开，管理这样庞大的信息资源势必比较烦琐。智能制造科技化、信息化的改造若以区块链技术为基础构建信息管理平台10，可以使上述问题得以解决。智能制造内部进行沟通，
10、各个环节之间的信息相互交流，都可通过基于区块链技术的信息系统实现，把各项生产管理工作统一纳入信息管理系统，对各类信息数据进行分类，为防止内部信息泄露，可以根据管理内部员工的级别设置相应的权限，而普通用户只能浏览到对外公开的资料。基于区块链技术的智能制造信息管理系统结构图如图 2所示。图 2基于区块链技术的智能制造信息管理系统结构图2.2智能制造售后环节中区块链技术的应用ODM和OEM是电子制造行业中的2类主要企业。OEM 指的是代加工企业，没有自己的产品品牌；ODM是指原设计生产商，拥有自己的品牌，有自己的设计团队和研发团队。二者的关系在于 ODM 企业热衷于产品的研发与销售，其他部分设计、采
11、购、制造和物流等环节则交给 OEM 企业11。像苹果、小米、魅族就是 ODM 企业，而富士康就是 OEM 企业的典型代表。区块链技术应用的价值在于可以在各个环节加盖时间戳，使产品在生产的各环节信息无法删除或修改，终端用户可以基于该技术确保商品信息是最原始的资料。区块链技术的应用有助于打击盗版、验证档案的真实性12。2.3智能制造供应链管理中区块链技术的应用智能制造的供应链管理涵盖设计材料、采购原材料、加工处理、人力资源、工器具等方面。区块链技术可以通过开放权限，涉及采购到交付各阶段，从采购合同起始，各供应商、物流企业等都通过该区块链平台相互交互信息；如果有某一方产生变更，都可以在该平台中体现，
12、并且无法被篡改或清除，这样管理科技与创新Science and Technology&Innovation602023 年 第 13 期者就可以对供应链的信息了如指掌，从采购设备、生产到交付结束的质量、进度、成本等全过程均做到了透明化，进而达到对质量、进度、成本等方面的精细控制。智能制造供应链管理区块链结构图如图 3 所示。图 3智能制造供应链管理区块链结构图2.4智能制造风险管理中区块链技术的应用由于所有智能制造管理信息都要在区块链系统中体现，因此可以在该系统中写入相关程序，如果在某个环节中出现进度、质量、安全、成本等问题与计划出现偏差，系统会自动向管理人员报告并预警；管理人员可以根据系统提
13、示，详细检查问题出现的环节，及时找到问题的原因，联系相关单位进行处理；完成纠偏整改后，系统预警将会自动取消。3大数据下区块链技术在智能制造中应用所面临的问题3.1神化“区块链”概念某一个新生事物出现时，往往会被神化或者被看成是万能的，甚至会出现阶段性的“应用热”“学习热”等现象，出现“区块链技术是最前沿的”等观念。事实上，区块链技术是由很多成熟项技术分化出来的，当前也处于起步阶段，不是很成熟，在智能制造行业中的应用还处于探索阶段，实现大范围的推广还需要一段时间。3.2基于区块链技术的系统落地实施的基础不足区块链技术的独特性能够完全发挥出来的前提条件和基础是要有巨大的数据支撑，并且保证数据采集的
14、及时性，这些因素也是智能制造实现信息化的基本要素13。目前，中国智能制造行业的信息数据不是很多、质量也不好，依然存在信息不对称问题，数据的准确性、实时性是实施管理的重要依据，是对设计、加工、质量管理、成本管理、销售、售后等各个环节监督的基础。而这些信息的采集是需要成本和时间的，需要从各类项目中一点一滴的积累。3.3智能制造企业缺乏运用现代新型技术的意识智能制造中区块链技术的应用对现代制造企业的发展和进步有着至关重要的作用，运用现代技术会帮助企业明确自身发展现状，了解自身发展的外部环境，帮助企业在竞争激烈的环境中抓住机遇，然而很多制造企业忽略了现代新型技术的发展，在生产实践中仍然使用过去传统的信
15、息处理手段。3.4智能制造企业中区块链技术相关人才紧缺智能制造中区块链技术的应用还处于探索阶段，所以很多制造企业缺乏专业的区块链技术人才14。区块链技术涉及密码学、运筹学、计算机、数学、软件开发等方面的知识，区块链技术人才往往都是从院校和科研单位等高薪聘请的，而且系统研发的周期较长。区块链技术和智能制造是 2 个不同的行业，2 个行业要想结合，好多问题都会出现。管理技术人员需要同时具备专业的智能制造技术和区块链技术方面的知识，仅仅会使用计算机或者懂得制造技术是远远不够的。由于现阶段缺乏专业技术型人才，使得智能制造业的工作效率得不到提升，且区块链技术的优势作用难以发挥。3.5智能制造企业中计算机
16、硬件设备陈旧智能制造企业中区块链技术的应用是以计算机硬件为基础的，目前中国大多数制造企业的硬件设备都很陈旧，没有及时更新换代，没有足够的网络储存空间来存放关键性数据资料，也不能对智能制造的整体情况进行全面的处理。由于硬件的制约会出现对大量数据进行处理时计算机无法运行的情况，这样大大降低了智能制造企业的工作效率。如果制造企业不能配置足够的计算机终端处理设备，就不能充分发挥区块链技术在智能制造企业中的作用。4大数据下区块链技术在智能制造中应用的改进策略4.1正确看待区块链技术区块链技术作为一个处于早期起步阶段的新兴技术，不是智能制造的各个环节的问题它都能解决，但也不能因为如此就淡化它在智能制造中研发的价值和所具有的意义。要对区块链技术持有批判和鼓励的态度，在智能制造的区块链技术应用探索中，端正态度Science and Technology&Innovation科技与创新2023 年 第 13 期61和找准位置，用最佳的状态感受新兴技术给智能制造业带来的巨大变化。4.2加大基础设施建设的投入区块链技术的兴起必然会给智能制造行业带来巨大变化，应该看清区块链技术在智能制造中应用的前景。智能制造
