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如同扁鹊对医术的分级，对于设备检修方法，同样可以分为故障式（大故障能够处理）、状态式（小问题及时发现）和预测式（预测故障发生的趋势）。过去，我们最多只能做到状态式，对于预测式方法是“渴”望而不可及，但在未来的“智联世界”，有些改变正在逐步发生。
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物联网和大数据技术的发展为人类实现了与设备之间的无界沟通，每个设备不再是冷冰冰的机器，而是一个能够通过网络连接，实时传输内部数据的网络节点。设备在交付使用之后，提供商可以提供持续的运行状态监测服务，通过对设备数据的分析，为设备运行和故障检修提供优化的作业安排。
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这将会改变未来的行业生态：设备生厂商会转变为服务提供商，负责设备的安装和维护，形成自己的闭环业务链条，而运营商将购买透明化的设备服务，只需要关心对终端客户的服务优化，无须再关心设备的维护和检修等后台业务。
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传统的设备维护，受限于CPS和海量数据处理技术的滞后，既无法获得设备全方位的内部实时数据，也不易对复杂设备的内部数据进行快速准确的分析，使得设备维护水平始终停滞不前。如今，互联网时代催生的云计算和大数据处理技术，成功地解决了海量数据的存储和处理，并可根据业务需要进行计算能力的弹性分配。与此同时，在传感器插上了通信的翅膀之后，物联网技术也是一飞冲天，可以说是“只有想不到，没有感不到”。
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在风力发电领域，作为一名负责发电机组维修的工作人员，未来的工作可能是这样的：你把工作车停泊在辽阔的大草原上，正在欣赏着无边的风景（图6-10），就在这时，系统发来信息，提示在未来的某个时刻，你附近的某个发电设备由于器件老化的原因，设备发生故障的概率已超出警戒线，必须对部分模块进行替换处理。系统同时已经根据你所处的位置规划好了路线，希望你能够即刻驱车前往；与此同时，用于替换的设备已经在运输的途中，将与你几乎同时到达指定地点。而将要进行维修的发电设备也已经提前进行了规划，预设了停转时间，以便配合维修工作的开展，整个过程将实现无缝衔接。
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图6-10 风力发电（图片源于网络）
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过去，由于突发性的故障问题导致的航班延误事件，也会随着工业4.0时代的到来而大量减少。内置传感器和通信网络的互联会让大数据分析平台获得设备内部的实时数据，一方面与历史故障数据进行模式匹配，另一方面与同批次的设备进行横向对比。由此，异常点将会被及时发现，并提前对航班计划进行调整。
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为了应对突发的设备故障问题，公司往往需要准备大量的配件库存。而在未来，这种情况同样会大幅改善。预测性维护时代的到来，将有可能造就零库存的业界神话。据SAP公司介绍，一家生产飞机零部件的大公司在采用其提供的预测性维修系统后，库存费用节省了200万美元，在生产流程方面缩短了25%的时间，降低了30%的组装库存水平，并减少了40%的加班费用。
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国内，东方航空公司已经进行了尝试。他们使用工业互联网平台搜集了500多台CFM56发动机的高压涡轮叶片保修数据，结合远程诊断纪录和第三方数据，建立了叶片损伤分析预测模型。从前，需要把微型摄像头伸入发动机内进行检查。现在，只要根据数据分析平台上的结果就可以预测发动机的运行情况，定制科学的重复检查间隔，从而提升运营效率。
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从资产的被动式维护，到主动式自检，再到运营的全局优化配置，技术的进步将改变人类的认知方式，并将最终改变人类世界的运行规则。
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是我们推动了科技，还是科技在改变我们？不管是哪一种，你已经离不开它了。
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从互联到新工业革命 [:1704035653]
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从互联到新工业革命 结语 开启智慧的革命
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2007年接近春节，我和我的博士生李默还在郁闷于Infocom投稿通通沦陷的时候，听说图灵奖得主、关系数据库的创始人吉姆·格雷（Jim Gray）突然在海上消失。
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Jim Gray留给我们一个演讲记录，The Fourth Paradigm: Data-Intensive Scientific Discovery（《第四范式：数据密集型科学发现》），把人类科学的发展定义为四个“范式”。
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这是很有意思的一个分类方法。我的理解是，第一范式是从好几千年前就开始的，以记录现象形成经验为主的“实验指导实践”阶段。关于中国，有个著名的李约瑟（Joseph Needham）难题，李约瑟在《中国科学技术史》中反思为什么现代科学没有在近代中国发生，直白地说，中国是怎么落后的？这个问题引发了无数讨论，我想也许是因为我们一直没有走出这个“第一范式”。从我们宣扬的纪昌学箭到所谓的少林七十二绝技，强调的都不是为什么要这么做而仅仅是结论本身（结语图1）。
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直到今天，我国的机场书店比任何其他国家的机场书店都更加充斥着成功学的书籍和成功人士演讲光盘。所有的故事都是一个类似节奏。打个比方吧，一个刚刚中了500万彩票的人给你讲他花两块钱买那张带来好运的彩票的心路历程，题目叫作“如何能中500万”！他可能告诉你当时口袋里只剩1块5毛钱，想了想连吃顿饱饭也不够的。到底去买个烧饼充饥还是做点不一样的事呢？话说主人公此时其实也没有什么太多选择。但是这时他看了一首诗，嗯，生活不只是眼前的苟且，还有诗和远方。好吧那就投资吧，颇有点“开门郎不至，出门采红莲”的浪漫和冒险。可是发现买个彩票竟然要2元，拼了老底也只有1块5，怎么办？此处省略6个章节，总之经过了借钱失败、抢钱反而被抢、捡钱碰到假币、最后终于办了假身份证贷到5毛钱小额款之后，买到了那张宝贵的2元彩票。故事到此就结束了，只剩一个尾声，反正是中了500万了。当你要照办的时候会发现讲者提到的这些困难还真是不容易克服，而且他确实没有撒谎。但关键是即使你都克服了，真正困难在于：买到了2元彩票就中了500万吗？谁真的信了就“图样图森破”了。以上状况几乎适合所有“武功秘籍”。
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结语图1 江湖秘诀之如何练成绝世轻功
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西方国家在几百年前就开始利用模型归纳总结现象，这就成了“第二范式”，我认为叫作“理论指导实践”。比如牛顿三定律，这是最有代表意义的。所以现代战争没有人强调每个战士得有多高的武功了，短短几个月的训练就可以保证绝大部分普通人成为一名合格的士兵，不必像射雕英雄传里的裘千仞一样既要根骨清奇还要手插热砂20年不辍。19世纪的英国通过蒸汽机带领整个欧洲进入了机器取代手工的时代。在工厂中，工人开始按照流水线分工各司其职，并用整齐划一的动作提高效率。每一个工厂都是一个整体，从马克思批判性的描述中可以看出，索霍工厂中，博尔顿甚至不允许齿轮和铁锤的声音不一致。在机器的帮助下，在数千万次由正确理论所指导的可重复的简单动作（或者叫劳动）之下，铁路、火车、电报机、锅炉、电话和汽车等相继问世，科技与经济实现腾飞。
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艾伦·图灵的天才贡献，使得真正意义的计算机在六七十年前出现，人类科学发展走进了“第三范式”——“计算指导实践”，对复杂现象进行模拟仿真，推演出越来越多复杂的现象。20年前美国就宣布以后不再试爆真的核武器了，有计算模拟与仿真就够了。
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Jim Gray预言在2007年之后不久的将来，随着数据量的高速增长，计算机将不仅仅能做模拟仿真，还能进行分析总结，得到理论。也就是人类科学的“第四范式”——“大数据指导实践”。
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