导语:针对制造企业数字化转型中数据质量低下数据孤岛严重数据价值释放不充分等问题提出制造企业数据治理路径
制造企业数字化转型已经进入“深水区”,数据作为新型生产要素,数据治理能力成为影响企业智能制造成熟度的重要变量。当前多数制造企业虽然完成了设备联网,但普遍存在数据孤岛林立、质量参差、标准缺失等问题,导致生产执行系统(manufacturing execution system, MES)、企业资源规划(enterprise resource planning, ERP)系统、产品生命周期管理(product lifecycle management, PLM)系统间语义异构,决策层难以获取统一运营视图,导致数据治理严重滞后,进而引发“重采集轻治理、重存储轻萃取、重报表轻洞察”现象,元数据无目录、主数据无主责、时序数据无版本控制,导致预测性维护误报率提升、工艺参数优化失效、供应链协同失准。因此,本文对制造企业数字化转型中的数据治理路径进行研究,以期实现从经验驱动向模型驱动发展、从流程自动化向认知智能化发展,夯实新型工业化数据基础。

1 制造企业数字化转型中数据治理的重要性
1.1 支撑制造企业数字化转型
数据作为新型生产要素,其质量直接决定制造企业实施智能制造、工业互联网、柔性生产等转型路径的效果。缺乏治理的数据通常存在字段缺失、口径不一、时序错乱等问题,容易导致MES误判设备状态、高级计划与排程系统输出无效方案、质量追溯链条断裂等,让管理层基于错误洞察做出资源配置决策,进一步加剧运营风险。而数据治理主要通过建立主数据标准、元数据管理体系、质量监控规则,为ERP、PLM、供应链管理等系统提供可信数据输入,确保业务流程在数字化环境中稳定运行。
1.2 推动制造企业实现决策智能化与运营精细化
数字化转型目标为实现数据驱动的智能决策,而决策质量依赖于输入数据的完整性。目前,制造企业常面临数据丰富但洞察贫瘠的问题,主要原因是未建立数据价值萃取机制。数据治理通过构建指标体系、维度建模、追踪数据血缘,进一步提高订单交付周期、设备综合效率、物料齐套率等指标的可解释性。管理层可穿透数据表象,定位异常环节,明确异常原因,如发现某产线设备综合效率下降是因为换模时间异常,而不是设备故障,从而精准解决异常问题。在运营层面,数据治理支撑实时监控,通过科学设定数据质量阈值和异常波动预警规则,自动识别生产参数漂移、库存水位异常、物流延迟等风险,触发预设应对措施。
1.3 保障制造企业合规性与风险控制能力
制造企业数据涉及大量敏感数据,包括工艺参数、客户定制信息、员工操作记录、供应商成本等,正面临日益严格的行业数据安全规范。数据治理通过分级管理机制,识别不同层级的数据,实施字段级加密、访问审计、脱敏输出等控制措施,构建纵深防御体系。若数据未得到治理,则容易在应用程序编程接口(application programming interface, API)调用、报表导出、第三方共享等环节发生非授权泄露,从而引发法律诉讼。在质量追溯场景中,数据治理确保全链路数据不可篡改。当出现产品召回事件时,企业需要在72h内定位缺陷批次、关联生产参数、锁定责任工位,这主要依赖于完整数据血缘和时间戳记录。通过数据治理,可自动生成符合标准的审计报告,降低合规成本。
1.4 促进制造企业跨组织协同与生态价值创造
现代制造已经从单体工厂竞争转向供应链生态协同,数据成为连接上下游的重要纽带。若数据缺乏治理,则很难实现跨企业系统对接,如主机厂与零部件供应商由于物料清单(bill of material, BOM)结构编码不一致导致交付延迟,物流平台、仓储系统因状态字段定义不同造成库存虚高。数据治理通过制定行业兼容的数据标准,打通产业链上下游的数据流,从而支撑供应商管理库存、准时制生产、协同计划、预测与补货等先进模式的落地。
在工业互联网平台场景下,数据治理有助于企业安全开放非敏感数据,吸引生态伙伴共建应用。例如,设备制造商向运维服务商开放运行参数,支撑预测性维护服务变现;整车厂向金融租赁公司共享车辆使用数据,优化残值评估模型。数据治理框架融合数据沙箱、联邦学习等技术,在原始数据不出域的前提下实现联合建模,平衡价值共享与资产保护。数据治理还能满足碳足迹追踪、绿色供应链认证等需求,通过统一计量口径与验证机制,提高企业可持续发展报告可信度。数据治理从企业内控工具转变为生态协同基础设施,推动制造企业从产品供应商向数据服务商转型。
2 制造企业数据治理路径
2.1 编制数据资产报表
在数据治理中,制造企业需编制动态化、可视化、可追溯的数据资产报表,将其作为数据价值量化评估的主要工具。该报表以客户数据域(订单行为、服务记录、定制偏好)和企业运营数据域(设备综合效率、工艺参数、质量缺陷、库存周转)为主线,按照报表应用成熟度划分为高价值(直接驱动决策)、中价值(支持分析建模)、低价值(归档备查)3级标签,结合时间维度统计期末存量、年初基线、月度增量,形成多维数据增长热力图。报表集成数据血缘追踪引擎,自动映射字段级来源、转换路径、消费终端,支持穿透式溯源。报表同步嵌入数据健康度指标,如完整性、一致性、时效性、唯一性,并利用红黄绿灯预警异常波动。通过商业智能看板实现资产全景监控,管理层可实时掌握数据活跃度、复用率、投资回报率贡献度,驱动资源向高价值场景倾斜,使数据资产从静态目录升级为动态创新引擎,推动柔性制造、精准排产、客户生命周期管理等目标实现。
2.2 编制数据资产目录
数据资产目录是制造企业实现数据可发现、可理解、可复用的治理载体,要以元数据为骨架、业务语义为脉络,构建可视化的企业级数据地图。在目录编制过程中,制造企业要围绕战略发展(产品创新、市场拓展)、业务运营(生产调度、质量控制、设备运维)、管理支持(成本核算、绩效评估)领域,对每一个数据实体标注技术属性、业务属性、管理属性。通过图数据库技术,实现数据关系脉络化呈现,支持实体间关联查询。采用交互式可视化看板,以拓扑图、热力矩阵、标签云等形式抽象展示数据分布、热度、质量状态,便于非技术人员直观理解数据资产结构。此外,将目录与数据中台进行深度融合,实现元数据自动采集、变更联动更新、权限动态控制,推动数据管理从“人工台账”向“智能导航”发展,提高数据驱动制造的协同效率。
2.3 建立数据治理绩效考核体系
制造企业数据治理绩效体系中,须构建业务价值导向、技术能力支撑的量化评估模型,通过关键绩效指标(key performance indicator, KPI)、目标与关键成果融合机制进一步细化治理责任。业务维度注重数据对运营效率和决策质量的贡献度,设置“主数据准确率高于99.5%”“关键报表交付时效达标率达到100%”“数据驱动场景覆盖率年增幅达30%”等结果性指标;技术维度侧重治理过程能力,制定“元数据完整率”“数据血缘覆盖率”“异常数据闭环修复周期小于48h”等过程性指标。而考核周期则按照月度跟踪、季度复盘、年度总评执行,配套自动化采集工具从数据中台、数据质量探针、工单系统抓取原始数据,避免出现人工填报偏差。对于指标权重实行动态调整机制,随企业数字化转型进程优化配比,确保绩效体系与战略目标的一致性。
数据治理绩效结果直接与部门预算分配、项目优先级排序、个人绩效奖金挂钩,设立“数据质量标兵”“数据治理创新奖”等专项激励,增强跨部门协作意愿,同步建立“红黄牌”问责机制,对连续两个季度未达标的部门启动治理审计。通过数据治理成熟度雷达图可视化呈现各生产单元能力短板,引导资源精准投入。数据治理绩效体系将抽象治理要求转化为可测量、可比较、可激励的行为准则,推动数据治理责任从技术部门独担转向全员共建共治,在组织文化层面固化“数据即资产、质量即生命”的核心理念,为智能制造的持续优化提供制度支持。
2.4 建立数据分级管理和授权应用机制
制造企业应建立数据分级管理和授权应用机制。根据数据敏感度、业务影响度、合规风险度将数据分为4层,分别为L1公开数据(产品目录、产能公告),L2内部运营数据(设备综合效率、排产计划),L3核心商业数据(BOM成本、客户定制参数),L4受控合规数据(员工薪酬、工艺专利、质量追溯原始记录),每层设置差异化的访问控制策略、加密强度、审计粒度,依托基于角色的访问控制和基于属性的访问控制混合模型,实现“最小权限,动态授权,操作留痕”。在关键数据管理中,制造企业实施字段级脱敏、水印追踪等措施,确保在数据发生泄露的情况下可以溯源定责,归口管理部门则按照数据所有者原则划分,工艺数据管理责任由工程中心承担,质量数据管理责任归属质量管理部门,杜绝出现权限泛化问题。
授权应用机制嵌入企业统一身份认证平台和数据服务网关,执行“申请-审批-授权-监控-回收”5步闭环流程。用户调用数据的API或下载报表前,须通过多因子认证并签署数据使用协议,在这个过程中,访问时间、操作类型、数据范围、终端指纹等均被记录,生成不可篡改的审计日志。针对跨部门共享场景,应用数据沙箱技术,允许在隔离环境中进行联合建模,原始数据不出域。通过授权应用机制,在保障数据主权与合规底线前提下,促进研发、生产、物流供应等环节高效协同。该机制既规避因数据封锁导致的决策滞后,又防止“无序开放”引发数据泄露,保障安全和效率,推动制造企业向数据驱动型组织稳定发展。
2.5 设立跨职能数据治理委员会
在制造企业中设立跨职能数据治理委员会,由首席数据官牵头,成员涵盖信息技术、生产、质量管理、物流供应、财务等部门负责人,负责制定数据决策、审批治理流程、处理数据争议。委员会下设数据治理办公室,配置专职数据管家,按照业务域划分“责任田”。例如,生产数据管家隶属制造中心,主要负责工艺参数标准维护;客户数据管家归属营销体系,管控订单主数据一致性与服务标签体系。建立“数据所有者、数据管家、数据用户”责任链,数据所有者承担业务语义定义责任,数据管家执行日常监控,数据用户遵守使用规范并反馈改进需求,形成权责对等的治理闭环。
为有效发挥跨职能数据治理委员会的作用,应构建协同机制。将数据治理平台嵌入业务流程,在PLM系统中新增BOM数据发布前强制校验字段完整性,在MES工单创建时自动关联设备编码有效性检查,在ERP采购订单审批流中嵌入供应商主数据状态校验,并通过流程再造将治理规则转化为强制约束条件。同时,开展月度会议,由各业务域管家汇报关键指标达成率、排名前3的质量问题根本原因、改进计划,委员会现场决议资源调配。
2.6 构建数据质量闭环体系与持续改进机制
制造企业要构建覆盖数据全生命周期的质量闭环体系,将质量控制嵌入数据产生、流转、消费各环节。在产生环节,通过设备传感器校准、MES工位机防错、BOM校验等手段,确保数据“一次录入、全程可信”;在流转环节,布设数据质量探针,实时监测数据完整性、一致性、时效性,自动标记异常数据,触发修复工单;在消费环节,结合业务场景设定数据可信阈值。
构建持续改进机制,依托数据质量规则引擎与自动化工作流,实现“监测-告警-根因分析-修复-验证”5步闭环。每月生成数据质量健康报告,关联业务影响指标(因物料主数据错误造成的停工时长),要求责任部门优先整改影响较大的问题。同时,将数据质量KPI纳入精益生产改善项目,与六西格玛改进模式融合,形成“数据问题即生产缺陷”的管理共识,推动数据治理从满足合规性要求朝驱动运营效率提升的方向发展。
3 结语
数据治理作为制造企业数字化转型中不可缺少的环节,亟须突破传统数据治理在规模、异构性、实时性维度上的局限。本文分析了制造企业数字化转型中数据治理的重要性,提出了制造企业数据治理路径,通过这些路径,推动制造企业提高数据治理能力,提高数据可用性,为智能化排产、预测性维护等目标的实现提供高质量数据支撑。
在未来研究中,应聚焦人工智能驱动的自动化数据质量修复机制、跨企业数据空间互操作协议,以及数据资产估值机制,推动数据治理从企业内闭环向产业级协同发展。同时,探索数据治理与工业知识图谱、数字孪生的深度融合路径,构建具备自学习、自优化能力的智能治理体系,加快制造企业数字化转型进程。
作者:中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司 凌娟
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