从大数据到智能制造
出版日期:2016-5
ISBN:9787313149182
作者:李杰,倪军,王安正
页数:204页
内容概要
李杰（Jay Lee）教授，男，现任美国西西那提大学教授、Rockwell Automation讲座教授(Chair Professor)、美国国家科学基金会（NSF）智能维护系统产学合作中心主任、美国国家工程院制造与工程设计董事会董事、上海交通大学工业创新中心(Industrial Innovation Center)主任。1992年获美国制造工程师协会（SME）杰出青年制造工程师奖，美国国家科学基金会（NSF）杰出成就奖 (1992-1997)。2000年至2004年被聘为上海交通大学特聘教授，2005年被教育部聘为长江计划讲座教授，2001年获中国自然科学基金会海外青年学者合作研究基金。
李杰教授在机器人及自动化、机器性能诊断等领域发表论文100余篇，主编著作3部，参编9部，主持完成科研40余项，三项美国专利。多年来致力于倡导所提出的Intelligent Machine Degradation Prediction的理论，并倡导和推动企业界与高校之间的国际产学合作研究与教育，其技术的关键性得到国际学术界的认可与高度评价，被美国财富杂志誉为21世纪全球三大热门技术之一。
书籍目录
导引篇
1.1 智能制造，是制造还是思维
1.2 何谓智能制造的核心
1.3 从大数据到智能制造
1.4 从大数据推动智能制造的三个方向
1.5 智能制造在发达国家的转型
1.6 未来智慧工厂的无忧虑制造
1.7 从产品制造到全生命周期价值创造——给“蛋黄”配“蛋白”
1.8 工业大数据的机遇与挑战
案例分析篇
2.1 利用大数据分析，实现从解决问题到避免问题
2.2 利用大数据预测隐性问题，实现生产系统的自省性
2.3 利用知识产生可执行的设计和制造数据反向工程
2.4 基于大数据产品服务系统解决方案
专家访谈篇
李杰教授采访著名经济学家马光远
李杰教授采访航空发动机专家王安正
《福布斯》（中文版）总编康健采访李杰教授
李杰教授采访三一集团高级副总裁贺东东
李杰教授采访NI行业市场经理崔鹏
参考文献
作者简介
工业4.0已上升为德国的民族战略；日本软银集团创始人孙正义试图以机器人作为工业4.0的切入点；英国强势推出“英国工业2025战略”；2015年，“中国制造2025”已发布，引起全民轰动。一场“科技革命”呼之欲出。
中国错过了前三次工业革命，第四次工业科技革命到来之际，中国又将走什么样的道路？
第四次工业科技革命为各个国家提供了发展和转型的机遇，智能制造无疑将成为世界各国竞争的新战场。而工业的智能化，美国依靠软件，德国依靠机器，日本依靠人，中国则将会依靠大数据。大量的工业大数据在中国汇集，无疑给中国制造带来最好的资源优势。只有充分利用这一资源，才能弥补中国在装备制造和核心零部件等方面的弱势与短板，确切地说，大数据将是中国搭上第四次科技革命快车的最大资本。
本书分为3个篇章：导引篇、案例分析篇和专家访谈篇。首先，在导引篇中，本书从利用大数据从解决问题到避免问题、利用大数据预测隐性问题和利用反向工程来重新定义制造等3个方向入手，清晰地阐述了大数据与智能制造的关系。接下来，按照这3个方向，本书引用了17个案例进行详细分析，使读者在接触概念和理论之后，通过真实、有效的案例能够对大数据和智能制造的关系有一个更加明确和直观的认识。在专家访谈篇中，本书精心策划了由经济学家、学院派教授、媒体人士、企业代表组成的专家访谈团队，意欲使不同背景、不同领域的专家们对大数据和智能制造为读者带来不一样的视角。
本书认为中国会成为新制造革命的中心，希望通过本书，能为读者传达一种新思维，中国拥有大量的工业大数据，正是这些大数据的整合与利用，才能使中国的制造走出属于中国特色的制造之路。本书适合对大数据、中国制造领域的研究者们阅读，也适合对这些领域感兴趣的社会人士阅读。
发布书评
精彩书评 (总计2条)
-
这两年，大数据逐渐成为各行各业的热点，自己也一直想着能够通过书籍对大数据有更多的了解，但不知道从哪本书下手。仿佛听到了我的心声似的，前不久好友推荐了一本交大出版社的新书：《从大数据到智能制造》，一口气读完后立马写了读书笔记。在书中李杰教授主要论述了大数据在当今和未来制造业中的应用，并通过大量案例阐述大数据如何在工业生产中发挥重要作用，为大数据在我国制造业的使用和发展提出了若干条可行的思路。全书共分3个篇章：引导篇，案例篇和专家论述篇。下面就这三个篇章简要说明书籍主要内容。引导篇引导篇开篇即说明当今制造业现状，列举世界各国在制造产业转型中的战略及政策，从德国的“工业4.0”到大家耳熟能详的“中国制造2025”。作者分析了和比较了各国产业的发展背景、历史、优势和形态等内容，如日本重视人员的培训、工作环境以及企业文化的塑造；德国重视机器的使用和系统的改进等。接下来，李杰教授针对工业和大数据发展的状况提出了“三个三”理念：第一个三：工业发展经历了三个阶段，分别是以质量和生产效率为核心的阶段、使用建模解决问题的阶段以及利用预测分析技术发现隐性问题的阶段。第二个三：智能制造中三个重要元素：问题、数据以及知识。所谓问题指的是制造系统中的显性或隐形问题；数据指的是制造系统中能够反应问题发生的过程和原因的数据；知识主要包括制程、工艺、设计、流程、诊断等。第三个三：基于第二个三中的三个重要元素，作者提出了大数据在工业生产中的三个应用途径，即：一、把问题变成数据，杜绝可见问题；二、把数据变成知识，避免隐形问题；三、利用反向工程（从结果和知识端反推问题）解决问题。其中，第三个三是“三个三”理念中的核心内容，也是本章、甚至本书中的核心内容。这个核心内容为大数据在制造产业的应用和发展提供了重要的思路。最后，尽管对工业大数据保持高度乐观，作者也说明了工业大数据中的各种挑战，如，现今各国工业制造行业缺乏工业知识和大数据应用的复合型人才。案例篇案例篇中，李杰教授穷举大量翔实案例，阐明大数据如何在工业生产中通过上文所说的三个应用途径发挥作用。案例涉及航空航天、农机制造、电子仪器制造等行业，包括美国的“2mm”工程、GEnx冰晶事故、通用电气航空、欧姆龙能耗管理系统等近16个案例，图文并茂，且配有作者专业的分析和解答，非常具有借鉴性。因大部分涉及到过于专业的内容，个人水平有限不能在这里进行详细列举和复述，有兴趣的朋友可以找来看一看。采访篇本篇章中，李杰教授采访了4位在制造行业中举重若轻的人物，分别是：著名经济学家马光远、航空发动机专家王安正、三一重工副总裁贺东东以及NI（美国国家仪器）行业市场经理崔鹏。通过与4位行业大牛的对话，本书重新审视了大数据在不同领域的发展和应用，为大家理解工业大数据提供了新的角度和思路。此外，李杰教授将自己接受福布斯中文版总编康健的采访内容收录在书中，进一步阐明自己对工业大数据的看法。最后，正如李杰教授在导论篇中强调的，“大数据不是目的，而是一种手段和途径”，是一种让价值链和产业链结合得更加紧密的一种手段，也是帮助企业更好实现自身价值、服务社会的一种途径。虽然这是本写给制造工业人士阅读的书目，但是个人认为非常适合非专业人士阅读，是一本极佳的大数据入门读物。作者文笔流畅，逻辑清晰，有理有据，态度严谨。对于许多非制造产业的读者来说，书中部分案例冗长的叙述和数据分析可能会把你们吓跑。但私以为单是导论篇就足以让大家对大数据和中国未来工业制造走向有一个明晰的认识，后面的案例可以根据个人情况酌情进行阅读。 -
比较少看这类书，但写东西的人总是要多涉猎的。刚好看到澎湃新闻的人物专访提到这本书，也被“无忧虑制造”的概念所吸引，很好奇，就买来看了。个人觉得，这类书，读者群体不应该仅仅是科普爱好者，而应该是普罗大众，尤其对于我们年轻人，谁都该看看，长长见识。看不透彻没关系，能知道些梗概也算开眼界了。我本以为这会是一本传统的专业性很强的书，可细读下来，还真有点惊讶，它并不是那种晦涩难懂又乏味枯燥的“学术专著”，而是一本普罗大众都能读懂的高端专业科普图书。拿到书，先不谈内容，首先感觉封面和纸质就非常好。我自己出书的，对这个比较讲究。现在市面上不少出版社采用很差劲的纸质，降低了成本，却坑了读者，这种事见得太多。这本书的纸质很好，可谓良心出品，里面插图、表格都是整体扫描下来，非常工整。不同字体的排版也很舒适，阅读体验很棒。就图书制作上来说，绝对是好评。这本我看得很慢，因为是科技类图书，多少带点专业性，而我是外行人，需要慢慢琢磨，慢慢体会。书名《从大数据到智能制造》看似简单，但却直截了当地体现其专业内涵——通过大数据直达智能制造。市面上已出版的有关大数据的图书很多，涉及的方向也很广，但大都乏善可陈。这本不同，还真能给人带来点小惊喜，没有高端学术术语的硬植入感，而是结合很多实际的案例来陈述观点，读者可以很顺畅地将阅读进行下去。再来说说内容，从书名就可得知其两大重点——大数据和智能制造。什么是“大数据”？最简单最接地气的解释就是：样本大量、多样性、真实性、有价值的数据。而“智能制造”又是什么？不知道这个，“人工智能”总知道吧，就是智能的制造业，有自学能力，能不断充实更新知识库、数据库，分析判断问题并解决。书里对“智能制造”有这样的定义：一个制造系统能否被称为是智能，主要看系统是否具有两个特性：①能否学习人的经验，从而替代人来分析问题和形成决策；②能否从新的问题中积累经验，从而避免问题的再次发生。最让我惊叹地是：书中提出的新定义——避免不可见问题。没发生的问题怎么去避免它？——这便可通过分析现有的大数据，挖掘出隐性问题的线索，再通过对隐性问题的预测分析，在其发展成为显性问题之前解决。举个简单例子：人们可以通过分析大量的地震数据，挖掘出地震发生的可能性，再通过对这些可能性进行预测分析，降低地震可能带来的人员和物质风险，而不是等着地震后再去救灾。此外，书中还提到，智能制造系统区别于传统制造系统的最重要的要素在于智能制造提出了建模的概念（感觉很类似我在大学里学到的面向对象分析与设计）。从前人们往往都是：发生问题、根据经验分析问题、调整以往解决方法、解决问题、积累经验。而在智能制造时代，人们将变为：发生问题、建模分析、调整模型、解决问题、模型积累经验。这样有什么好处呢？——这使模型独立化了，效率更高了。从前人们的解决问题方案总是局限于人与问题之间：人在解决问题中获取知识，再利用知识避免和解决问题。而知识的承载和传承均依赖于人工，当出现人员流动时，问题的解决很容易陷入尴尬的地步。或者，人们通过不断升级设备和生产系统，将知识固化在设备上。发生问题时，通过提升设备来解决问题，但设备一旦损坏，问题的解决同样会陷入尴尬境地，而且设备的升级成本也是很大的。这些方式——把解决问题的方式绑定在人、设备上——都没有将数据很好地收集并利用。相比之下，通过算法分析大数据，以建模的形式独立解决问题的方式，则可以减少制造过程遭遇损失，降低维护的成本。我们都知道，大数据现在非常值钱，别的不说，各网站的用户数据都是被当宝贝供着的。这些大数据都是其提供服务的基础，比如位置数据是打车软件为用户提供服务的基础，用户使用记录的数据是同类产品公司为用户推销产品的基础等。分析这样的数据对智能制造确有很实际的商业用途，能够避免大量时间的耗费和失败的资源浪费。以上是阅读此书后的一点小感悟。推荐这本《从大数据到智能制造》，任何人都可以看看，不会让人失望。此书是上海交通大学出版社先进制造技术出版中心5月刚刚上市的新书，作者是工业大数据领域的领军人物李杰教授，倪军教授和航空发动机专家王安正教授，支持校友出品。
精彩短评 (总计17条)
-
结合他那本工业大数据一起看，虽说不从事制造业，还是有收获 -
一直认为时常读一些科普类书是有必要的，更易引发人思考，正如作者所写，未来的智能制造不仅仅是制造，而更多的是一种思维..... -
虽然没有很多细节干货，但大框架上确实理的非常清晰，配合实例也很便于理解，对于从数据领域跨入制造领域的技术人员来说，值得一读 -
一定要看李教授的书，理论结合实例，不像有些科普书，过于枯燥有些读不下去，这本真心要推荐！！！ -
原本写得就浅浅浅，译得又一塌糊涂 -
制造业在欧美转型，中国也应思考在生产行业中的价值要素。还不错的一本书，蛮多可圈可点的论述 -
这本书和市场上很多跟风买噱头的书有着本质上区别。例子很生动，而且比较专业。李杰做e－maintenance也已经很久了，并且作为这个领域的权威完全有资格有能力驾驭这么大的框架。 -
这本书写得非常好，让我对工业大数据和智能制造的认识提升了一个层次。全书分三部分，1是分析了工业数据和分析的演进，美国德国和日本在这一领域各自的情况，2是他们处理过或参与的案例分析，3是对国内教授和业界人士的访谈。其中案例部分让我看到这些学者或者说研究机构是如何分析处理业务问题的，他们基本使用数学建模的方式来分析原因，让我大开眼界。我们虽然也处理数据，可是偏向于IT技术范畴，当然感觉也low很多，当然我们是起步阶段，自然就用熟悉的工具和现有的知识来解决。他们是我们的努力方向。 -
有幸在一次会议论坛上听过李杰教授的报告，报告非常精彩，为人还极其和善，很有大家风范。这是他最新的著作，读完后真心觉得是一部很有诚意的著作，值得推荐。 -
值得入手的一本书，ps李杰教授帅的呢 -
通俗易懂、语言朴实，如果从事相关科研会发现写的真心不错的 -
可能是对这本书期望太高，但是读下来发现是本口水书。
后面的案例有量但没有干货，如果从其中一两个详细地讲解效果会更好。
anyway，大数据在智能制造领域的入门级读物，收获还是有的。 -
互联网制造、工业4.0 核心在于通过数字化的虚拟技术，利用物联网、云计算、大数据、移动互联、3D打印、智能机器人等，实现制造的“智能化”。 物联网、信息通信、大数据分析是基础。 -
不错，有很多作者参与的成功案例 -
有幸拿到现场签售版，一本不错的书，列举很多案例，实用性强 -
囫囵吞枣地看了，当作科普吧 -
冲着李杰教授的名头而来，废寝忘食地读完，之前看过几本大数据的书，这本讲的最清楚最明白！后面还有马光远等访谈，蛮有实用价值的。嗯，这本书不错。值得一看。