AI加速，制造企业如何用数据驱动质量管理数字化变革？

2025年是“十四五”规划收官之年，政府工作报告提出持续推进“人工智能+”行动，将数字技术与制造业优势、市场优势结合，推动人工智能在实体经济领域的深度应用。根据工信部规划，“人工智能+制造”行动将聚焦行业大模型研发、生产流程优化及质量检测等重点场景，加速制造业智能化转型。

在制造领域，国家政策要求“加快完善数据基础制度，深化数据资源开发利用”。数据显示，2024年中国AI工业质检市场规模达到454亿元人民币（同比增长46.9%），2025年面向AI的数据治理市场规模预测将达86亿元。AI+数据驱动之下，构建覆盖全生命周期的数字化质量管理体系已成为制造业发展新质生产力的必然趋势。

制造业质量管理的数据之困：管理难、应用难、成本高

随着AI技术的加速渗透，数据将成为驱动质量管理变革的核心燃料。AI算法依赖海量质量数据进行模型训练与优化，使企业能够实时感知工艺波动、精准预测缺陷风险、快速定位问题根源。但当前，多数制造企业的质量数据管理仍存在三重制约：

1. 管理难：数据孤岛与标准缺失的叠加困境

多源异构数据融合难：质量数据涵盖设备传感器时序数据（如振动频率、温度波动）、机器视觉图片（如缺陷特征图像）、工艺参数日志等非结构化数据，不同系统（如MES、QMS、SCADA等）的数据格式与接口标准差异显著。
IT&OT系统孤岛效应：IT系统与OT生产系统分离，数据无法实时互通，生产计划与车间设备脱节，异常数据无法及时反馈管理层，导致质量监控滞后、问题响应延迟，跨部门数据调用耗时长，管理效率低下。
安全合规性挑战：行业合规性（如IATF16949汽车行业质量管理体系）要求企业数据长期保存以确保可追溯性，但数据孤岛与标准缺失导致数据未合理分层，关键数据检索效率低下，进一步制约质量数据的整合与分析效率，加剧管理难度。

2. 应用难：全链路数据价值的释放瓶颈

分析能力缺乏：数据显示，73%企业缺乏专业数据分析团队，SPC控制图仍依赖人工解读，质量问题重复发生率高，根本原因难以精准定位。工业质检设备产生的海量数据中，仅20%被有效用于模型训练。
智能决策未闭环：AI质检设备普及率提升，但仅有少量企业实现“检测-诊断-工艺调整”自动化链路，大多依靠最终检验发现质量问题，缺乏预测机制，被动应对产品客诉。
知识沉淀不足：质量专家经验未能有效转化为数字资产，核心工艺参数调整逻辑依赖个体经验，知识断层缺乏标准化模型。

3. 成本高：数据治理投入与收益的博弈

存储成本居高不下：机器视觉检测数据呈指数级增长，以国内某头部新能源动力电池企业为例，单个工厂可产生6.46PB/年质量检测数据，法规要求检测数据保存期长达15年，传统NAS存储或机台本地硬盘存储容量不足，需要频繁扩容，且存储硬件采购成本高昂。
AI训练成本陡增：AI模型训练依赖高质量标注数据，企业缺乏统一数据平台面临“标注-训练-迭代”恶性循环，数据重复采集、标注效率低下，标注与训练成本上升。
全链条协同效率低成本高：质量问题解决周期长，未构建统一数据管理平台的企业，跨厂区/产线数据检索调用平均耗时3-4天/次，影响生产效率，徒增管理成本。

AI+数据驱动，解锁制造业质量管理新范式

1. 破局“数据孤岛”：构建全域质量数据资产化

AI驱动模式下，基于统一的数据平台，可实现设计、生产、供应、服务全流程质量管理协同，打通全员、全过程、全生命周期质量管理，和PLM、SAP、MES、SRM、CRM等系统无缝集成，实现业务贯通，消除信息孤岛。例如，某制造企业采用杉岩IDM构建质量数据统一存储管理平台后，实现了跨厂区、跨产线的数据统一检索、快速对比，形成统一的质量视图，并进行深度关联分析，发现共性问题，优化生产工艺，提升产品良率。

2. 终结“被动响应”：构建数据驱动的主动防御体系

AI为数字化质量管理提供了新的解决思路，其核心是将质量控制从"事后检测"转变为"事前预防"，从"经验判断"转变为"数据决策"。通过历史检测数据和机器学习算法，构建质量预测模型，预测可能出现的质量问题和质量趋势，给出工艺参数调整参考，优化质检流程，提高产品良率。

3. 破解“知识流失”：构建质量数据知识引擎

将企业内部的质量知识，包括质量标准、检验规范、故障案例、解决方案等进行全面梳理和整合，形成结构化的知识体系，并通过数据挖掘和自然语言处理技术，从海量的质量数据中提取有价值的知识，并将其存储在知识引擎中。例如，对历史质量问题的处理记录进行分析，总结出常见问题的解决方案和预防措施，供后续参考，形成“数据-知识-决策-反馈”闭环，使企业质量知识资产可沉淀、可迭代、可复用。

4. 降低“质量成本”：数据驱动的精益化变革

基于质量管理与业务价值链深度融合和完善的数据采集，运用大数据和AI技术进行质量数据分析，可以提前识别潜在的质量问题，加强质量策划能力。通过优化生产工艺和流程，提高产品的一致性和可靠性，是降低质量成本的重要途径。此外，针对产线质检数据暴增产生的存储成本高的难题，可以采用智能化的数据管理系统，如杉岩检测数据管理系统IDM，通过AI无损压缩、冷热数据自动分层存储（如冷数据自动归档至磁带库）、到期数据自动清除等数据自动化管理策略，降低存储空间占用，可降低70%数据存储成本。

案例实践：某行业头部动力电池生产企业以数据驱动质量管理变革

某企业是国内新能源动力电池行业龙头，客户覆盖全球众多主流车企。随着各类智能检测设备和系统不断运用，大量缺陷检测图片数据产生，并需要保存短则1年，长的达到15年。该企业面临质量数据存不下、存储管理成本高、数据分散难以管理、数据价值难以挖掘的难题。通过采用杉岩检测数据管理系统IDM推进数据驱动的质量管理变革，该企业取得了显著成效：

统一数据底座：整合结构化和非结构化数据，通过自动化数据标签和智能规整，实现统一存储管理并监控各厂区数据，自动推送BI报表；存储集群容量和性能实现弹性扩展。
降低数据存储成本：通过对质检图片执行自动转换压缩、分层存储等生命周期管理策略，在满足数据长期合规保存的同时降低60%成本，并规避数据丢失导致的纠纷和罚款。
数据便捷检索调用：质量回溯时文件查询时效提升至秒级，并实现跨厂区数据统一检索。
质量预测分析，优化生产工艺：结合历史检测数据和生产数据，构建质量预测模型，预测可能出现的质量问题和质量趋势，及时调整工艺参数，优化生产流程，提高产品良率和生产效率。
提升检测精度与减少漏检率：通过IDM在源端收集和整合数据，结合深度学习算法快速准确地识别极片划痕、隔膜褶皱等外观缺陷，显著降低漏检率，提高检测效率，确保产品质量稳定。