預(yù)測分析介紹及行業(yè)應(yīng)用案例

汽車制造商
1、預(yù)測需求和預(yù)測供應(yīng)商績效
問題:一家汽車制造商希望預(yù)測需求、優(yōu)化庫存水平并預(yù)測供應(yīng)商績效。
目標(biāo):提高效率并改進(jìn)供應(yīng)鏈管理。
解決方案:通過預(yù)測分析,該制造商能夠預(yù)測其產(chǎn)品需求以及供應(yīng)商績效。
結(jié)果:
· 優(yōu)化庫存水平并減少缺貨。
· 按時(shí)交付率提高 10%。
· 庫存持有成本降低 20%。
2、預(yù)測汽車部件何時(shí)可能發(fā)生故障
問題:一家制造商正在收集其最近生產(chǎn)的汽車部件的質(zhì)量數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包括各個(gè)傳感器的測量值(如溫度和壓力),以及操作員輸入的值。由于數(shù)據(jù)中有許多噪聲變量,因此很難識別導(dǎo)致缺陷的關(guān)鍵因素。
目標(biāo):預(yù)測汽車部件何時(shí)可能發(fā)生故障,以便主動(dòng)進(jìn)行維護(hù)。
解決方案:在這種情況下,Random Forests 是理想方法,因?yàn)樗梢蕴幚砭哂性S多噪聲變量的高維數(shù)據(jù),并且仍然可以識別導(dǎo)致缺陷的重要特征。Random Forests 讓用戶能夠在一個(gè)位置利用多種備選分析和隨機(jī)化策略。
3、預(yù)測最終產(chǎn)品中的缺陷
問題:一家汽車制造商正在使用計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)來檢測其最終產(chǎn)品中的缺陷。從各種傳感器和攝像頭捕獲數(shù)據(jù),包括壓力、溫度和視覺圖像的測量值。數(shù)據(jù)是高維數(shù)據(jù),變量之間存在復(fù)雜的交互作用。此外,變量之間具有非線性關(guān)系,線性模型可能會(huì)遺漏某些變量組合產(chǎn)生的缺陷。
目標(biāo):預(yù)測最終產(chǎn)品中的缺陷。
解決方案:TreeNet 是理想的算法,因?yàn)樗軌蜃R別復(fù)雜的交互作用并捕獲變量之間的非線性關(guān)系。有了這些新見解,用戶可以構(gòu)建高度準(zhǔn)確的回歸。
食品制造商
預(yù)測產(chǎn)品缺陷和改進(jìn)質(zhì)量
問題:一家食品制造商想要識別影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素。這可以讓制造商在缺陷產(chǎn)生之前采取糾正措施。
目標(biāo):減少質(zhì)量問題并保持質(zhì)量控制。
解決方案:通過預(yù)測分析,該食品制造商能夠識別影響質(zhì)量的因素,從而主動(dòng)預(yù)防質(zhì)量問題。
結(jié)果:
· 缺陷數(shù)量減少 50%。
鋼鐵制造商
預(yù)測能源消耗和節(jié)約能源
問題:一家鋼鐵制造商希望發(fā)現(xiàn)節(jié)約能源和降低成本的機(jī)會(huì)。
目標(biāo):減少能耗并降低成本。
解決方案:通過預(yù)測分析,該制造商能夠分析能源消耗數(shù)據(jù),以識別不同模式的發(fā)展趨勢,從而預(yù)測能源消耗何時(shí)可能會(huì)激增。
結(jié)果:
· 為減少高峰期的能源消耗而調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃。
· 能源成本降低 15%。
半導(dǎo)體制造商
預(yù)測產(chǎn)量并提高生產(chǎn)效率
問題:一家半導(dǎo)體制造商希望優(yōu)化其流程,并開始識別影響產(chǎn)量的因素。
目標(biāo):提高生產(chǎn)效率。
解決方案:通過預(yù)測分析,該制造商能夠分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)并識別影響產(chǎn)量的確切因素。
結(jié)果:
· 產(chǎn)量增加 5%。
其他行業(yè)
1、實(shí)時(shí)減少停機(jī)以節(jié)約總成本
問題:制造機(jī)械極少出現(xiàn)故障。如果出現(xiàn)故障,將會(huì)產(chǎn)生巨額成本。制造商幾乎無法承受這么昂貴的失誤,因此小區(qū)域用戶和產(chǎn)品制造商希望在停機(jī)時(shí)有所準(zhǔn)備。
目標(biāo):通過準(zhǔn)確預(yù)測停機(jī)改進(jìn)操作準(zhǔn)備和提高生產(chǎn)量。
解決方案:通過使用可能導(dǎo)致產(chǎn)品缺陷的“信號”指標(biāo)(例如溫度、濕度等),工程師按運(yùn)行時(shí)間和停機(jī)時(shí)間分類建立了準(zhǔn)確的預(yù)測統(tǒng)計(jì)模型。
結(jié)果:
· 將 2 年內(nèi)的總停機(jī)持續(xù)時(shí)間降低了 6%。
· 將機(jī)器使用壽命延長了 4 年。
· 通過降低機(jī)器購買和運(yùn)行成本提高了利潤率。
2、改進(jìn)維護(hù)流程,確保連續(xù)服務(wù)
問題:一家西海岸發(fā)電廠因燃?xì)鉁u輪機(jī)出現(xiàn)重大維護(hù)成本問題。為避免未來發(fā)生同樣的問題,他們需要找到定期執(zhí)行維護(hù),同時(shí)無需停機(jī)而導(dǎo)致服務(wù)中斷的方法。
目標(biāo):改進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)流程,降低維護(hù)成本,同時(shí)確保渦輪機(jī)運(yùn)行的高可用性、可靠性和總體成本效益。
解決方案:通過預(yù)測分析,該電力公司能夠在發(fā)生問題或故障前發(fā)現(xiàn)并查明提示未來燃?xì)鉁u輪機(jī)退化的確切情況,從而避免代價(jià)高昂的維修。
結(jié)果:
· 實(shí)現(xiàn)前瞻性和標(biāo)準(zhǔn)化維護(hù)。
· 確定了 3 個(gè)最重要的條件,將其變成性能參數(shù)并受到密切監(jiān)控。
3、預(yù)測設(shè)備故障和維護(hù)
問題:為了主動(dòng)預(yù)防維護(hù)成本,一家風(fēng)力渦輪機(jī)制造商希望預(yù)測設(shè)備故障和維護(hù)。制造商使用預(yù)測分析來識別渦輪機(jī)的溫度和振動(dòng)數(shù)據(jù)模式。
目標(biāo):預(yù)測渦輪機(jī)何時(shí)可能發(fā)生故障,以便在故障發(fā)生之前主動(dòng)進(jìn)行維護(hù)。
解決方案:通過預(yù)測分析,該制造商能夠使用傳感器和機(jī)器提供的數(shù)據(jù)來主動(dòng)預(yù)測設(shè)備故障。
結(jié)果:
· 維護(hù)成本降低 25%。
· 渦輪機(jī)正常運(yùn)行時(shí)間增加 15%。
4、機(jī)器故障
問題:一家制造公司正在收集一條生產(chǎn)線上單臺機(jī)器的性能數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)包括溫度、壓力和振動(dòng)等測量值,但由于設(shè)備故障或其他問題,一些測量值缺失。此外,影響機(jī)器性能的變量之間存在非線性關(guān)系。理想情況下,工程師希望通過一個(gè)簡單的模型來捕獲所有的數(shù)據(jù)復(fù)雜度,并用一組方程來表示。
目標(biāo):預(yù)測渦輪機(jī)何時(shí)可能發(fā)生故障,以便在故障發(fā)生之前主動(dòng)進(jìn)行維護(hù)。
解決方案:在這種情況下,MARS 是理想方法,因?yàn)樗梢蕴幚砣笔У臄?shù)據(jù),并使用一系列易于理解和報(bào)告的方程來捕獲變量之間的非線性關(guān)系。
5、回歸
問題:一家制造商正在收集產(chǎn)品制造過程中溫度和壓力之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)是低維數(shù)據(jù),只有兩個(gè)變量,溫度和壓力之間存在很強(qiáng)的線性關(guān)系。
解決方案:在這種情況下,回歸是理想方法,因?yàn)橐粋€(gè)簡單的線性模型足以捕獲變量之間的關(guān)系。