工業(yè)大數(shù)據(jù)是指在工業(yè)領(lǐng)域中，圍繞典型智能制造模式，從客戶需求到銷(xiāo)售、訂單、計(jì)劃、研發(fā)、設(shè)計(jì)、工藝、制造、采購(gòu)、供應(yīng)、庫(kù)存、發(fā)貨和交付、售后服務(wù)、運(yùn)維、報(bào)廢或回收再制造等整個(gè)產(chǎn)品全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各類(lèi)數(shù)據(jù)及相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的總稱。工業(yè)大數(shù)據(jù)以產(chǎn)品數(shù)據(jù)為核心，極大地延展了傳統(tǒng)工業(yè)數(shù)據(jù)范圍，同時(shí)還包括工業(yè)大數(shù)據(jù)相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用，其主要來(lái)源可分為以下三類(lèi)：第一類(lèi)是生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，第二類(lèi)是設(shè)備物聯(lián)數(shù)據(jù)，第三類(lèi)是外部數(shù)據(jù)。

工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)是使工業(yè)大數(shù)據(jù)中所蘊(yùn)含的價(jià)值得以挖掘和展現(xiàn)的一系列技術(shù)與方法，包括數(shù)據(jù)規(guī)劃、采集、預(yù)處理、存儲(chǔ)、分析挖掘、可視化和智能控制等。工業(yè)大數(shù)據(jù)應(yīng)用則是對(duì)特定的工業(yè)大數(shù)據(jù)集，集成應(yīng)用工業(yè)大數(shù)據(jù)系列技術(shù)與方法，獲得有價(jià)值信息的過(guò)程。工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)的研究與突破，其本質(zhì)目標(biāo)就是從復(fù)雜的數(shù)據(jù)集中發(fā)現(xiàn)新的模式與知識(shí)，挖掘得到有價(jià)值的新信息，從而促進(jìn)制造型企業(yè)的產(chǎn)品創(chuàng)新，提升經(jīng)營(yíng)水平和生產(chǎn)運(yùn)作效率，拓展新型商業(yè)模式。物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和新一代人工智能技術(shù)的發(fā)展使得工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)并廣泛應(yīng)用。在今后很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，工業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域都將持續(xù)給產(chǎn)業(yè)界帶來(lái)大量的機(jī)遇。

目前高校缺乏為工業(yè)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供人才的相關(guān)課程，同時(shí)大量企業(yè)的戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)型也對(duì)既有員工的大數(shù)據(jù)應(yīng)用研發(fā)提出要求。本書(shū)的編寫(xiě)工作正是期望今后能為本科院校、職業(yè)院校的教學(xué)和企業(yè)員工與工業(yè)大數(shù)據(jù)領(lǐng)域搭建起一座認(rèn)知與實(shí)踐的橋梁。

本書(shū)適合作為本科院校人工智能、機(jī)器人工程、機(jī)械工程、自動(dòng)化等專業(yè)和高職院校機(jī)電一體化、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)械工程、自動(dòng)化與工業(yè)機(jī)器人等相關(guān)專業(yè)的教材，建議學(xué)時(shí)數(shù)為48～64，也可作為智能制造與自動(dòng)化工程技術(shù)人員的進(jìn)修及培訓(xùn)用書(shū)。

本書(shū)內(nèi)容共分為9章，為避免因純技術(shù)性工具書(shū)中晦澀難懂的術(shù)語(yǔ)使讀者望而卻步，本書(shū)全篇采用較為通俗化的表述方式來(lái)講解各部分內(nèi)容，同時(shí)采用簡(jiǎn)明易懂的案例來(lái)幫助讀者更好地理解相關(guān)概念。首先，本書(shū)前三章通過(guò)一段場(chǎng)景化的對(duì)話式敘述，總體分析工業(yè)大數(shù)據(jù)時(shí)代下企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的內(nèi)外需求與技術(shù)保障，以及工業(yè)大數(shù)據(jù)生態(tài)系統(tǒng)在智能工廠建設(shè)中的應(yīng)用和影響，讓讀者對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)有一個(gè)快速的初步認(rèn)知。其次，參考《大數(shù)據(jù)系列報(bào)告之一：工業(yè)大數(shù)據(jù)白皮書(shū)（2017版）》，為讀者詳細(xì)介紹工業(yè)大數(shù)據(jù)的定義、特征、三大架構(gòu)及其與傳統(tǒng)大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)科學(xué)的區(qū)別，以及與新一代智能制造的關(guān)系。隨后，從工業(yè)大數(shù)據(jù)強(qiáng)實(shí)時(shí)、低并發(fā)、連續(xù)性強(qiáng)及可靠性要求高的特征出發(fā)解釋工業(yè)大數(shù)據(jù)體系中所使用的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，羅列了四個(gè)級(jí)別并著重介紹三種車(chē)間級(jí)和兩種管理級(jí)的典型工業(yè)數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)模型與運(yùn)行機(jī)制。第4到第6章則從工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)出發(fā)，依次介紹采集技術(shù)中的數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)項(xiàng)，并且分別介紹單點(diǎn)采集與組合采集兩種技術(shù)；再到存儲(chǔ)技術(shù)中的一套完整的數(shù)控機(jī)床大數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法以及工業(yè)大數(shù)據(jù)安全的關(guān)鍵技術(shù)；最后是分析技術(shù)中的分布式并行計(jì)算概念，以及典型的MapReduce和Spark運(yùn)行機(jī)制，也總結(jié)了分布式并行計(jì)算的編程思想。最后三章首先講述人工智能的概念、發(fā)展史與新一代人工智能中典型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本原理及其與工業(yè)大數(shù)據(jù)的關(guān)系；其次結(jié)合案例分別介紹了工業(yè)大數(shù)據(jù)在智能機(jī)床、工程機(jī)械、電網(wǎng)、發(fā)動(dòng)機(jī)以及白色家電這些典型工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，使讀者對(duì)工業(yè)大數(shù)據(jù)技術(shù)與實(shí)際生產(chǎn)生活有更直觀的聯(lián)系；最后描述工業(yè)大數(shù)據(jù)時(shí)代下的傳統(tǒng)商務(wù)模式的革新，并通過(guò)三大創(chuàng)新領(lǐng)域來(lái)佐證這一趨勢(shì)與可能性，令讀者的觀念達(dá)到一個(gè)前瞻性的層次。至此，無(wú)論從基本概念、技術(shù)架構(gòu)，還是實(shí)際應(yīng)用落地，本書(shū)均竭力為讀者打造一套完整的體系。

本書(shū)由華中科技大學(xué)劉懷蘭副教授、國(guó)家工程中心惠恩明博士任主編，國(guó)家數(shù)控工程中心陳吉紅教授為主審，參加編寫(xiě)的人員還包括馮冰艷、汪林磊、晏嫚、楊華威、金磊、尤煒焜、閤辰皓。編寫(xiě)團(tuán)隊(duì)成員均多年從事工業(yè)大數(shù)據(jù)研究開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。

限于編者水平和經(jīng)驗(yàn)，本書(shū)難免有疏漏與不妥之處，懇請(qǐng)同行專家和使用本書(shū)的廣大讀者批評(píng)指正。

為了方便教學(xué)，本書(shū)還配有課件、習(xí)題與答案和豐富的微課等教學(xué)資源，如果需要，請(qǐng)登錄http://www.accim.com.cn獲取。