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MPI专家观点丨钢铁企业数据管理平台实施路径研究与分析
2026-09-04
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一、钢铁行业推进数据管理平台的必要性
当前，钢铁行业正经历以数据驱动为核心的智能化转型浪潮。作为国家基础工业的支柱型产业，钢铁行业面临着提质增效、节能减排、绿色发展的迫切需求。国家《原材料工业数字化转型工作方案（2024—2026年）》明确指出，要加快推进钢铁企业构建数据驱动的智能制造体系，提升产业核心竞争力。“十四五”期间，钢铁企业全面推进数字化转型，95.1%的企业将数字化转型相关的发展战略纳入企业总体发展进程，并持续投入资金实施数字化改造升级项目。随着企业数字化快速发展，积累了海量生产工艺数据。但由于建设时期不同、技术标准不一，存在三大核心问题：
（1）数据孤岛现象严重：各系统数据格式不兼容、编码规则不统一，物料编码存在多版本并行，数据难以互通共享；
（2）数据质量参差不齐：关键业务指标计算逻辑不一致，影响集团层面数据的准确对比与深度分析；
（3）数据价值未能充分释放：缺乏对生产调度优化、质量跟踪、成本优化、能源平衡等场景的数据建模与分析能力，与行业先进企业的“数据驱动决策”水平存在差距。
因此，“十五五”期间，钢铁企业亟需构建统一的数据管理平台，通过标准化数据采集、系统化数据治理、场景化数据应用，打造数据流转中心，打通数据链路，实现全流程数据的统一管理和共享，实现“数据资产化”，支撑企业战略决策、生产运营、风险管控、成本管理等场景。
二、数据管理平台建设目标
数据管理平台建设目标如下：
（1）以构建全量数据采集为核心，实现全业务、全流程数据采集、集成与治理，打破“数据孤岛”，达成“数出同源”。核心数据库需实现国产化，确保技术自主可控。
（2）建立覆盖决策层、经理层、厂部层、车间层的多级指标体系，对实时数据和业务数据进行统一管理，形成完善的数据字典，提高数据质量和可用性，支撑生产、成本、能源、物流、环保等核心领域的高效运营。
（3）依托数据管理平台实现数据价值转化，建设多个数据应用场景，助力钢铁企业降低吨钢综合成本、提升生产效率、降低吨钢综合能耗，打造钢铁行业数字化转型标杆。
（4）通过平台的实施，将钢铁企业打造为统一基础设施、统一数据存储、统一通讯服务总线的智慧工厂架构。
（5）灵活配置与扩展，平台具备灵活的配置功能，能够通过配置方式实现新点位的接入、实时数据的推送或消费，以及业务数据的对接和同步，方便系统的扩展和维护。
三、数据管理平台架构设计
数据管理平台研发框架采用B/S架构，底层数据库，为保证建立一套自主可控、安全可靠的IT产业生态体系，抗外部技术封锁，保障国家信息安全。该平台选用国产数据库，平台整体需要具备可扩展性、易维护性等优势，以便后续功能和数据的扩展和维护。首先，基于统一标准，对PLC、DCS系统以及ERP、MES、EMS、OA、HR、设备平台、数采平台、环保一体化平台、安全平台、门禁管控系统、视频监控平台等现有业务系统进行数据集成，实现全覆盖数采链路。其次，对集成的数据进行统一清洗和处理，将数据按照指标体系分级分类进行存储和管理。平台可根据需求对数据进行实时更新、管理和分析等。详细平台架构设计可见图1。
四、数据管理平台核心功能
数据管理平台涵盖十大核心功能，以单点登录为统一门户，实现跨系统统一身份认证与HR组织架构对接，搭建业务及人员的统一入口，配套统一权限管理与应用集成；通过基础数据管理统一数据口径，实现主数据全标准管理与接口开放；数据接入管理支持实时点位配置、数据获取及业务系统对接与增量同步，数据字典管理则对实时业务数据进行规范化存储、编码及属性管理，提升数据可用性；同时具备实时数据消费规则配置、业务数据标准接口生成与管控功能，辅以知识文档管理、多渠道精准信息推送及早调会场景数据展示，还搭建了生产、销售、成本、财务、碳排放等九大主题驾驶舱，实现多维度数据监控、分析与决策支撑，全方位满足企业数据管理与价值挖掘需求。具体功能架构图详见图2。
（一）单点登录
具备统一门户功能，旨在为企业打造统一的数据访问与服务入口，通过单点登录实现跨系统的统一身份认证，并与公司HR系统组织架构对接，降低用户在不同系统中重复登录和多次检索的成本，是业务人员、运营人员和分析人员的统一入口，是业务系统的统一入口。功能主要包括但不限于：统一身份认证系统与单点登录系统、统一权限管理中心、应用集成平台。
（二）基础数据管理
旨在统一数据口径，确保各业务系统可以基于同一份权威数据进行协作，避免“同一个客户在不同系统中名字不同、编码不同”的混乱局面。实现对主数据（如企业信息、客户、员工、物料、工序、成本中心、设备等核心业务实体）的全标准管理，同时也可以实现对主数据的修改、访问和使用的权限管理。平台也可以生成标准的主数据接口，第三方平台可以通过标准接口实现对主数据的访问和使用。
（三）数据接入管理
1.实时数据接入
点位配置：管理采集点位的相关信息，包括点位名称、属性等。支持新点位的添加、修改和删除，系统会同步更新实时数据字典和相关配置信息。
数据接入：按照配置好的点位，实现与数采平台的对接，获取实时数据。支持新点位的接入配置，当数采平台有新的点位时，可通过平台配置实现接入。
2.业务数据接入
业务系统对接配置：配置与各个业务系统的对接信息，包括数据库连接信息、采集规则等。用户可以配置与各个业务系统的对接信息，包括数据库连接信息、采集规则等。系统会根据新的配置信息，建立与业务系统的连接，按照规定的数据采集策略进行数据同步。
数据同步：按照配置好的规则，定期从业务系统数据库中采集数据。对于有增量同步需求的业务数据，系统通过获取源数据库的变更日志，及时同步新增、修改、删除的数据。
（四）数据字典管理
1.实时数据字典
采用高性能的数据库系统，对采集到的实时数据进行秒级的持久化存储，按照命名规则，对每一个数据进行重新命名和编码，同时，将点位的其他属性信息与实时数据关联存储，如点位名称、点位编码、原始地址、所属部门、责任人、数据格式等，形成完整的实时数据字典。平台支持按照不同属性对数据进行分类和查询，提高数据的可用性和使用效率。
2.业务数据字典
将接入的业务数据存储到数据管理平台的数据库中，按照命名规则，对每一个数据进行重新命名和编码，对数据进行分类、索引和管理。对接入的业务数据的属性进行统一存储和管理，例如，源业务表的基本配置信息、字段名称、字段含义、数据类型、采集频率等属性，形成业务数据的数据字典。数据字典可以作为数据查询和使用的参考手册，提高数据的理解和利用效率。
（五）实时数据消费管理
配置实时数据的推送或消费规则，允许其他平台通过配置方式获取实时数据。用户可以配置实时数据的推送或消费规则，包括推送的目标平台、推送频率、消费的条件等。系统根据配置信息，实现实时数据的自动推送或供其他平台消费。
（六）业务数据接口管理
（1）接口生成：用户在平台上选择需要提供给第三方平台的数据内容和接口类型，系统自动生成标准接口。接口支持多种数据格式，如JSON、XML等。
（2）接口管理：平台对生成的接口进行统一管理，包括接口的生效状态、权限控制、调用记录等。用户可以设置不同第三方平台的接口访问权限，监控接口的调用情况，确保数据的安全性和可靠性。
（七）知识文档管理
支持政策类、企业制度类、知识类、新闻类、会议纪要类等各类文件的上传、管理和下载，可按照不同维度进行分类，将碎片化的信息转化为企业知识积累，平台可支持各类知识的高效检索。
（八）信息推送
消息推送功能通过预设触发机制与多模态渠道融合，实现关键信息精准高效触达。系统内置场景化规则引擎，支持基于不同预设条件和信息模板自动推送，用户可以依据内容紧急程度、用户角色及内容调整优先级，紧急事件可自动升级为强提醒。推送方式包括邮件和短信通知（与运营商对接产生的费用不在本项目范围内）。用户也可自定义接收策略，包括推送时间、渠道偏好等，同时严格实施权限敏感型内容脱敏与加密管控，保障信息安全。
（九）早调会场景
根据生产需求建设早调会应用场景，实现多部门数据集中展示，包括安全、环保、生产、能源、库存等，按照现有早会逻辑，自动生成汇报页面，支撑企业早调会的召开。
（十）主题驾驶舱
1.生产管理驾驶舱
为满足生产调度统一全局管理需求，通过对接数采平台和MES系统，实现对生产状态实时监控、产线故障预警、关键生产指标展示功能。主要包括：全厂生产状态监控、产线故障预警监控、关键生产指标展示。
2.销售管理驾驶舱
通过对接ERP系统，实现各产品销售量、客户信息、市场价格、利润成本等数据的集中展示，对产品销售量排名、客户忠诚度、产品盈利情况、市场价格趋势、集团产品结构等方面进行综合分析，支撑高层领导对企业的各类产品的市场竞争力、客户关系等关键信息进行分析决策。
3.成本管理驾驶舱
通过对接ERP系统，获取成本相关数据，实现包括企业月度综合成本及日成本相关数据的集中展示，按照不同的工序、成本中心、车间以及不同时间区间等维度，实现成本数据的自动归集，对成本数据和成本结构进行全面分析，支撑企业对生产成本进行精细化管理。
4.财务管理驾驶舱
通过对接ERP系统，获取财务相关数据，实现企业的营业规模、社会贡献总额、资产负债率、流动比率、存量资金、经营性现金流、资产结构等相关财务指标的集中展示和多维度分析，为管理者提供直观、全面的企业战略KPI全景，支撑企业决策优化。
5.碳排放管理驾驶舱
通过对接能源管理系统和MES系统，实现对涉碳数据的综合展示，结合碳排放核算模型，实现生产全过程中各工序碳排放和企业碳排放的自动核算、分析和预警。同时，实现碳资产管理功能，实现对碳配额总量、配额交易量、碳配额价格及碳配额损益情况等各类碳资产数据的展示和分析，支撑企业更好地应对碳交易市场。
6.能源管理驾驶舱
通过与能源管理系统对接，获取现有能源系统数据，能够对风、水、电、气等能源介质状态的流量、容量、流速、温度、压力值、热值等状态数据进行实时监控和预警，针对目前不具备采集条件的数据以人工录入或导入的方式接入。
7.物流管理驾驶舱
通过与MES系统进行对接，实现对原料库存信息、采购信息、在途信息的展示及追踪，对高、低库存进行报警；实现对产品和副产品的库存量、库容量、订单量、发运量、异储量以及厂内当前动态库存和高低库存报警等。
8.环保管理驾驶舱
通过获取环保数据，显示环保监测点位、清洁运输监控、重污染天气管控画面等，实现对二氧化硫排放量、氮氧化物排放量和颗粒物等关键环保监测指标的实时展示，以及对监测指标项进行统计分析。
9.安全管理驾驶舱
通过获取安全相关数据，实现对现场的危险作业、危险物料、违章作业、安全风险隐患、应急资源储备等情况进行监测和统计分析。同时，需要对现有预警事件以及安全风险进行监测，实时展示处理状态和进度。
五、结束语
钢铁企业数据管理平台投用后，实现了企业数据与系统的全面整合优化：通过单点登录与统一门户，彻底解决跨系统重复登录、检索繁琐的问题，提升各岗位人员办公效率；基础数据口径统一消除了数据混乱现象，保障各业务系统协作的准确性与一致性；实时与业务数据的规范接入、管理及消费，实现数据高效流转与复用，提升数据利用价值；知识文档沉淀与精准信息推送，实现企业知识积累与关键信息高效触达；早调会场景与九大主题驾驶舱的落地，为企业生产、经营、管理各环节提供直观的数据支撑与科学决策依据，全方位提升企业数据管理精细化水平，降低管理成本，助力企业实现数字化转型与价值提升。
随着数据管理平台在钢铁行业的深入应用，未来将向智能化、生态化方向持续演进。一方面，平台将深度融合人工智能与大模型技术，实现生产调度自优化、质量缺陷根因分析、能耗动态平衡等高级应用，推动从“数据驱动决策”向“数据自动决策”跨越。另一方面，平台将构建跨企业的数据共享与协同机制，打通产业链上下游数据链路，支撑供应链协同、碳足迹追溯、产能优化配置等场景。预计到“十五五”末期，数据管理平台将成为钢铁企业智慧工厂的“数字中枢”，助力行业实现更高质量、更低碳、更高效的可持续发展目标。
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