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文檔簡介
目錄
一、總體原則............................................1
1、指南范圍..........................................1
2、行業(yè)概述..........................................2
3、行業(yè)智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀.....................4
二、目標與螂........................................7
1、總體目標.........................................7
2、系僦構(gòu)...........................................7
三、環(huán)節(jié)與場景.......................................18
1、研發(fā)設計..........................................19
2、生產(chǎn)制造.........................................22
3、運營管理.........................................25
四、路徑與方法........................................30
1、診斷評估.........................................30
2、智能化改造.......................................34
3、部省專項資金、試點示范..........................41
4、重要供需對接活動................................46
5、中小企業(yè)扶持政策.................................50
五、愿景與展望.......................................54
附件1:實踐案例.......................................55
附件2:技術(shù)縮略語....................................67
附件3:服務商目錄......................................68
附件4:工信部發(fā)布《中小企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型指南》.........70
附件5:工信部發(fā)布《中小企業(yè)數(shù)字化水平評測指標(2022年版)》
....................................................................................................................77
一、總體原則
1、指南范圍
動力電池即為工具提供動力來源的電源,多指為電動汽車、
電動列車、電動自行車、高爾夫球車提供動力的蓄電池。其中,
電動汽車是動力電池制造企業(yè)的主要客戶。動力電池作為電動汽
車三大電動系統(tǒng)之一,是電動汽車能量的主要提供者,它的能量
密度、穩(wěn)定性、長壽命、安全性、充放電速度、成本等因素對電
動汽車的可用性起到至關重要的決定作用。
從系統(tǒng)的角度,動力電池通常由電池(電芯、模組、Pack)
和電池管理系統(tǒng)(BMS)、冷卻系統(tǒng)、線束、外殼、結(jié)構(gòu)件等相
關組件構(gòu)成。動力電池具備多種技術(shù)路線和材料體系,不同的正
極材料(銀鉆錦酸鋰、鎰酸鋰、磷酸鐵鋰等)、負極材料(碳基、
硅基等)、電解質(zhì)(液態(tài)、半固態(tài)、固態(tài))的選擇將決定動力電
池的核心性能。根據(jù)封裝方式、電芯形狀的不同,市場上電芯可
分為三類:方形電芯、圓柱電芯、軟包電芯。多種材料體系的選
擇、不同工況的性能追求、不同封裝性式的輕量化結(jié)構(gòu)要求、極
致的成本要求、快速的產(chǎn)量供給需求等條件必然導致動力電池的
研發(fā)和制造的難度和風險。
動力電池是新能源汽車的“心臟”,也是全球雙碳目標實現(xiàn)的
重要支撐。動力電池生產(chǎn)過程的節(jié)能降碳,以及從原料生產(chǎn)到電
池回收的全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新對雙碳目標實現(xiàn)均有重要的影響作用。
本指南將著眼于動力電池行業(yè)自身的核心管理領域(前沿開
發(fā)、產(chǎn)品設計、產(chǎn)品制造、產(chǎn)品運營等),并覆蓋動力電池全產(chǎn)
業(yè)鏈的材料檢測、跟蹤回收、碳管理等。
2、行業(yè)概述
(1)全國行業(yè)發(fā)展概況
發(fā)展現(xiàn)狀:1-6月,全國新能源汽車總銷266.1萬輛、同比
增長1.2倍,市場滲透率達21.6%,帶動車用動力電池裝機量總
銷UO.lGWh、同比增長1.1倍,帶動正極材料、負極材料、隔
膜、電解液四大電池關鍵材料分別總產(chǎn)73萬噸、55萬噸、56億
m、34萬噸,同比增長均超55%。
發(fā)展趨勢:a.市場保持快速增長:順應“雙碳”國家戰(zhàn)略,預
計“十四五”期間新能源汽車產(chǎn)銷將突破900萬輛,對動力電池的
需求量達450GW。b.技術(shù)加速迭代升級:圍繞全氣候、高安全、
高比能、長壽命、低成本等需求,基于“摻硅補鋰”、無鉆正極、
硅碳負極等技術(shù)的高比能、高安全動力電池,4680無極耳等新
結(jié)構(gòu)電池,半固態(tài)、鈉離子、鋰硫等新體系電池等正加速研發(fā)。
c.全領域全周期低碳化:除新能源汽車以外,動力電池將在船舶、
工程機械、港口機械、農(nóng)業(yè)機械等領域?qū)崿F(xiàn)批量化應用;退役動
力電池回收及梯次利用體系將持續(xù)完善,促進全周期閉環(huán)構(gòu)建;
圍繞碳管理體系建設,推動全鏈條低碳化發(fā)展。
(2)我省行業(yè)發(fā)展概況
我省已集聚動力電池產(chǎn)業(yè)鏈重點企業(yè)122家,涵蓋正極/負
極材料、電解液、隔膜、電芯、電池模組(PACK)、電池管理系
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統(tǒng)(BMS)、功能輔件、制造裝備、電池回收及梯次利用等關鍵
環(huán)節(jié),產(chǎn)業(yè)鏈條布局基本完備,產(chǎn)業(yè)集群效應明顯增強。
a.產(chǎn)業(yè)規(guī)模穩(wěn)居國內(nèi)首位。截至6月,全省33家車用動力
電池企業(yè)已建產(chǎn)能219.57GWh,在建產(chǎn)能297.29GWh,均穩(wěn)居
全國首位。1-6月,全省動力電池累計產(chǎn)銷量分別為84.80GWh、
79.72GWh,同比增長77.9%、82.0%,國內(nèi)占比41.1%、43.0%,
均穩(wěn)居全國首位。全省動力電池平均產(chǎn)能利用率為67.95%,高
于全國平均水平14.5個百分點,位列全國第2位。
b.區(qū)域集聚效應愈發(fā)凸顯。我省動力電池產(chǎn)業(yè)已形成了"常
州、南京兩大集聚中心,無錫、南通2個材料裝備配套基地,鹽
城、蘇州、鎮(zhèn)江等多點支撐”的區(qū)域協(xié)同發(fā)展格局。其中,常州
集聚重點配套企業(yè)48家,1-6月實現(xiàn)動力電池產(chǎn)銷量38.68GWh、
36.77GWh,省內(nèi)占比45.6%、46.1%,產(chǎn)能利用率高達76.13%,
內(nèi)銷優(yōu)勢突出。南京集聚重點配套企業(yè)19家,1-6月實現(xiàn)動力電
池產(chǎn)銷量31.05GWh、29.26GWh、省內(nèi)占比36.6%、36.7%,產(chǎn)
能利用率提升至70.01%,外供特色明顯。
c.產(chǎn)業(yè)配套聯(lián)動發(fā)展迅速。1-6月全省動力電池配套材料及
裝備產(chǎn)業(yè)完成產(chǎn)值規(guī)模435.5億元,同比增長42.8%,實現(xiàn)了同
動力電池(電芯)產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動、高速發(fā)展,有力支撐了新冠疫情
常態(tài)化防控下省內(nèi)動力電池用原材料、功能輔材、智能裝備的穩(wěn)
定供應。尤其是在隔膜、正極材料、電解液3大關鍵材料和制造
裝備、鋁塑膜等配套領域,產(chǎn)品供應已具備全國領先優(yōu)勢。
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d.科研創(chuàng)新能力持續(xù)增強。江蘇省動力及儲能電池標準化技
術(shù)委員會已正式獲批成立;高保三元正極材料、超薄型涂覆隔膜、
寬溫型高電壓電解液等關鍵技術(shù)的自主研制取得階段性成效,性
能參數(shù)達到國內(nèi)領先水平。尤其是中航鋰電L300N152A9電芯單
體能量密度達260Wh/kg,循環(huán)壽命N2500次,兼顧全氣候、高安
全、低成本,已達國際先進水平;蜂巢能源高性能L6短刀片電
芯單體能量密度為175Wh/kg,循環(huán)壽命N4000次,關鍵性能
和疊片工藝均已實現(xiàn)國內(nèi)領先。
3、行業(yè)智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型現(xiàn)狀
在新能源汽車迎來爆發(fā)"拐點"和“雙碳”政策紅利下,作為新能
源汽車"心臟"的動力電池行業(yè)也迎來了數(shù)字化的"黃金時代"。頭
部企業(yè)紛紛擴產(chǎn)建廠,數(shù)字化工廠建設已經(jīng)成為企業(yè)的必然選擇;
愈發(fā)激烈的競爭環(huán)境下,鋰電池智能制造僅僅依靠自動化不再
可行,行業(yè)呼喚數(shù)字化和智能化。以數(shù)字化、網(wǎng)絡化和智能化
為核心特征的新一代信息技術(shù)正改變著鋰電池制造業(yè)。
在鋰電行業(yè)即將邁入TWh時代的當下,高效率、高品質(zhì)的
交付將成為鋰電池企業(yè)的重要核心競爭力,而數(shù)字化和智能化則
成為塑造這一核心競爭力的關鍵。目前,中國的動力電池行業(yè)有
幾個清晰的特點。第一,“擴產(chǎn)”則成為鋰電行業(yè)發(fā)展的最核心話題。
在“30、60”雙碳目標驅(qū)動下,中國正全面進入空間極其廣闊的新
能源大時代。伴隨新能源汽車銷量大增,汽車動力電池和儲
能電池的需求也大幅增長,短期供不應求,長期需求明確。第二,
智能制造和數(shù)字化成為“必選項”。當規(guī)模化和低碳化成為鋰電池制
造企業(yè)同時需要面對的問題,智能制造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型是唯一可行
的手段?;凇皹O限"制造的高度自動化能力,智能化和數(shù)字化手
段將在產(chǎn)品質(zhì)量、制造能耗、產(chǎn)品研發(fā)周期等方面全方位提升動
力電池研發(fā)和制造的能力。第三,數(shù)據(jù)成為動力電池企業(yè)的核心
驅(qū)動力。電池是數(shù)據(jù)高度密集型產(chǎn)品,從材料選擇和試驗、電池
體系和產(chǎn)品設計、電池制造和測試、電池運營和健康跟蹤等各個
環(huán)節(jié)都是圍繞核心數(shù)據(jù)開展關鍵活動。數(shù)據(jù)是否驅(qū)動研發(fā)、數(shù)據(jù)
是否驅(qū)動制造運營、數(shù)據(jù)是否驅(qū)動電池維護成為行業(yè)企業(yè)的核心
問題。第四,“極限響造和“極簡”智造成為電池制造的主流方向。在
市場需求的高速驅(qū)動下,追求高產(chǎn)量的極限制造能力是各個電池
企業(yè)進行智能化改造的重要目標。同時,實現(xiàn)工藝的高度集成化,
"極簡”化的整體設備代表了電池行業(yè)的主流方向。第五,電池回
收將成為電池行業(yè)發(fā)展格局的重要影響因子。國家的綠色制造政
策、電池應用的全方位、高速地發(fā)展、電池成本的行業(yè)極致競爭,
這些因素都成為電池回收技術(shù)突破的重要驅(qū)動力。電池回收技
術(shù)的成熟和電池的梯次利用將對電池行業(yè)格局產(chǎn)生巨大
的影響。
電池頭部企業(yè),數(shù)字化和智能化價值逐漸顯現(xiàn)。動力電池頭
部企業(yè)紛紛制定了近期、中期和遠期規(guī)劃,提出信息化戰(zhàn)略,針
對不同業(yè)務場景,依托人、財、物、產(chǎn)品、客戶和生態(tài)等載體,
大力推進智能化和數(shù)字化建設。圍繞數(shù)字化戰(zhàn)略,頭部企業(yè)也努
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力構(gòu)建數(shù)字化燈塔工廠,并追求高效、可持續(xù)的全球制造網(wǎng)絡。
基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)管理平臺的"未來工廠"成為頭部企業(yè)智能化改造
數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要戰(zhàn)略。數(shù)字化材料研發(fā)、數(shù)字化電池研發(fā)數(shù)據(jù)
平臺成為電池頭部企業(yè)持續(xù)提升行業(yè)競爭力的重要支撐。
非頭部企業(yè),數(shù)字化成為“必選項”。一方面是政策的引導,而
另一方面,則來自市場的倒逼。面對動輒數(shù)十GWh的需求,既
考驗設備服務商的標準化交付能力,還考驗企業(yè)的工藝開發(fā)能力
和規(guī)?;圃炷芰?,這對鋰電池智能制造提出了更高的要求。
在激烈的市場競爭下,電池廠商不僅需要持續(xù)提高產(chǎn)品質(zhì)量和生
產(chǎn)效率,更需要提高設備的柔性化、信息化和智能化水平,而不
斷縮短產(chǎn)品的開發(fā)時間和交付周期以適應瞬息萬變的市場環(huán)境。
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二、目標與架構(gòu)
1、總體目標
圍繞”碳中和、碳達峰”國家戰(zhàn)略目標,緊抓新一代信息技術(shù)
與先進制造業(yè)融合發(fā)展機遇,貫徹落實制造強省和網(wǎng)絡強省指示
精神,以智能制造和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新應用為核心,以"綠色智能
生產(chǎn)、設施互聯(lián)互通、數(shù)字設計運營、數(shù)據(jù)開放共享、產(chǎn)業(yè)互促
互融、系統(tǒng)安全可控”為方向,堅持企業(yè)主導、實施龍頭牽引、
構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài),充分發(fā)揮國家智能制造試點示范和省級智能制造
示范車間的引領效應,培育一批示范引領作用強勁、綜合效益顯
著的智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型示范試點企業(yè)。通過智能化的制造手
段、數(shù)字化的控制技術(shù)、數(shù)據(jù)驅(qū)動的研發(fā)和管理模式幫助動力電
池企業(yè)實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量變更、運營效率變革、執(zhí)行動力變革,在關
鍵制造節(jié)點實現(xiàn)智能化改造,在產(chǎn)品全價值鏈實現(xiàn)數(shù)字化升級,
進而推動動力電池全產(chǎn)業(yè)鏈實現(xiàn)”研發(fā)全流程、生產(chǎn)全過程、產(chǎn)
品全周期、管理全方位、安全全覆蓋”,打造全國動力電池行業(yè)
智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型新標桿,促進省智能制造水平和供應鏈現(xiàn)
代化水平的穩(wěn)步提升。
2、系統(tǒng)架構(gòu)
動力電池是新能源車的核心部件之一,是整車的主要成本來
源和資產(chǎn)價值最高的部件。動力電池產(chǎn)品相關的科學問題包括動
力學、熱力學、穩(wěn)定性、耦合效應等多個方面,其模型也是一個
多空間尺度、多時間維度的復雜問題。動力電池的制造過程涉及
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多種復雜的物理和化學過程,并追求極致的最小功能單位(電芯)
的產(chǎn)品一致性。所以,無論是產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)品制造,動力電池都
需要高度的智能化和數(shù)字化能力的支撐。
伴隨動力電池產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展,在國際標準方面,ISO已發(fā)布
4項標準,IEC已發(fā)布4項標準;在國內(nèi)標準方面,我國已圍繞
動力電池已發(fā)布21項國家標準和行業(yè)標準(包括電性能、安全
性、循環(huán)壽命、回收利用等),圍繞新能源整車中的動力電池應
用發(fā)布33項相關國家標準和行業(yè)標準(包括基礎通用、安全、
動力、經(jīng)濟和技術(shù)要求等)。但是,現(xiàn)有國內(nèi)外動力電池標準建
設只能基本滿足行業(yè)發(fā)展需求,在關鍵材料、核心部件、生產(chǎn)設
備、測試驗證、充換電設施、循環(huán)利用等關鍵環(huán)節(jié)有待完善,電
池關鍵質(zhì)量控制與可靠性保證類技術(shù)標準仍然缺失,制約著動力
電池全產(chǎn)業(yè)鏈條的高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展。
本指南基于動力電池產(chǎn)品研發(fā)和制造的復雜性、動力電池行
業(yè)標準的要求,同時也充分參考國家智能制造標準體系建設指南
(2021)的要求(系統(tǒng)架構(gòu)、基礎共性、關鍵技術(shù)、行業(yè)應用標
準),設計了下圖中的動力電池行業(yè)智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型系統(tǒng)
架構(gòu),覆蓋電池材料、電池研發(fā)、電池制造、電池應用和服務全
產(chǎn)品周期價值鏈,引導動力電池企業(yè)在基礎共性、關鍵環(huán)節(jié)智能
化改造、數(shù)字化管理和仿真、全域大數(shù)據(jù)等多個關鍵領域持續(xù)升
級。
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木購I昌建
賦施技術(shù)
基礎共性
圖1智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型總體架構(gòu)
整體框架包括了基礎共性、賦能技術(shù)、數(shù)字化經(jīng)營管理、動
力電池全域大數(shù)據(jù)、數(shù)字化全生命周期管理、智能化制造技術(shù)、
碳足跡跟蹤和碳排放管理等7個模塊。
(1)基礎共性
a數(shù)據(jù)中心
參照《GB50174-2017數(shù)據(jù)中心設計規(guī)范》執(zhí)行,依據(jù)企業(yè)
性質(zhì)定義數(shù)據(jù)中心等級,滿足選址、環(huán)境、容錯、災備、消防、
安全等基本要求。
企業(yè)能夠提供數(shù)據(jù)中心硬件監(jiān)控平臺,實時本地及遠程監(jiān)控
數(shù)據(jù)中心硬件運行關鍵性能指標,具備關鍵指標異常預警及異常
應急保護措施、包括但不限于網(wǎng)絡冗余、電源同于、服務器集群
等方式。
b.信息安全
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企業(yè)網(wǎng)絡安全應滿足等保二級要求。
企業(yè)控制系統(tǒng)在接入信息化系統(tǒng)時,必須加裝經(jīng)公安部認證
的單向隔離網(wǎng)閘,滿足《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全防護指南》(工
信軟函(2016〕338號)《工業(yè)控制系統(tǒng)信息安全行動計劃
(2018-2020年)》(工信部信軟(2017)316號)的要求,確保
企業(yè)生產(chǎn)過程控制系統(tǒng)的信息安全。
企業(yè)有安全策略、安全機制和安全工具來保障企業(yè)的信息系
統(tǒng)不被未經(jīng)授權(quán)的訪問、使用、泄露、中斷、修改和破壞,并保
證信息系統(tǒng)服務保密性、完整性、真實性、可用性、不可否認性。
c.技術(shù)人才
數(shù)字化轉(zhuǎn)型最難的不是開發(fā)一套IT系統(tǒng)或裝備,而是改變?nèi)?/p>
的管理、意識和行為,智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型的有效推進,“改變
人”是關鍵,需要企業(yè)通過抓住提升現(xiàn)有人才、多渠道引進特殊
人才、大力度培養(yǎng)未來人才等多措并舉,由企業(yè)家自上而下推動
并在企業(yè)內(nèi)達成廣泛共識。通過“訓戰(zhàn)結(jié)合”方式,大力培養(yǎng)一批
具備較強數(shù)字化素養(yǎng)的多領域交叉復合型專業(yè)人才,形成支撐企
業(yè)長期發(fā)展的數(shù)字化專業(yè)團隊。通過變革管理,多措并舉幫助員
工掌握使用數(shù)字化裝備的技能,讓員工積極擁抱數(shù)字化轉(zhuǎn)型并投
入其中,讓其在數(shù)字化帶來的組織變化中可以有更多選擇機會,
并為企業(yè)員工特別是廣大一線基層員工打開新的職業(yè)發(fā)展通道。
d.評價體系
能夠從指標體系、能力成熟度、評價方法、實施指南四個方
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面構(gòu)建了企業(yè)內(nèi)部評估體系,可對企業(yè)智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型的
狀態(tài)進行持續(xù)性、系統(tǒng)化地評估,并可基于評估結(jié)果指定和執(zhí)行
改善計劃,進行持續(xù)地能力提升。
(2)賦能技術(shù)
a.網(wǎng)絡標識
企業(yè)能夠注冊為國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識解析企業(yè)節(jié)點,向上與
標識解析二級節(jié)點對接,具備標識編碼、標識解析能力。企業(yè)應
依據(jù)行業(yè)標識解析編碼規(guī)范,明確企業(yè)內(nèi)部標識對象,標識對象
可包含產(chǎn)品、設備、物料、工藝、模型算法、能力和業(yè)務票據(jù)等。
企業(yè)能夠依據(jù)自身業(yè)務流程、管理規(guī)范,并結(jié)合行業(yè)標識編
碼標準,制定對內(nèi)部標識對象的編碼標準。企業(yè)應在日常生產(chǎn)經(jīng)
營過程中,對所有涉及內(nèi)部標識對象的管理,使用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標
識解析編碼進行唯一性確定。
企業(yè)能夠在信息化、智能化應用中,引入標編碼和解析能力,
實現(xiàn)內(nèi)部標識對象在信息流、工作流中的管理一致性。鼓勵企業(yè)
利用標識解析體系的唯一性、可共享性、可溯源性、統(tǒng)一規(guī)范性
等優(yōu)勢,積極拓展標識解析應用建設,助力企業(yè)智能化改造、數(shù)
字化轉(zhuǎn)型。
b.工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)
企業(yè)能夠運用5G、工業(yè)以太網(wǎng)、NB-IoT、工業(yè)PON、多接
入邊緣計算(MEC)、IPv6等技術(shù)改造升級企業(yè)內(nèi)網(wǎng),實現(xiàn)產(chǎn)品
研發(fā)、生產(chǎn)控制、質(zhì)量檢測、安防監(jiān)控、產(chǎn)線巡檢、倉儲物流、
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設備監(jiān)控、預測性維護等各環(huán)節(jié)之間的全面互聯(lián)互通。能夠構(gòu)建
IT/OT融合架構(gòu),實現(xiàn)企業(yè)內(nèi)H7OT網(wǎng)絡和系統(tǒng)的統(tǒng)一建設、統(tǒng)
一運維、統(tǒng)一管理。
c.大數(shù)據(jù)技術(shù)
企業(yè)能夠具備數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)治理、數(shù)據(jù)組織、
數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)服務、數(shù)據(jù)開發(fā)的智能數(shù)據(jù)系統(tǒng),提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)
標準,整合各領域各專業(yè)各系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。能夠提供數(shù)據(jù)建模能力,
通過對海量數(shù)據(jù)的靈活存儲和智能分析,把巨量離散的、碎片化
的數(shù)據(jù)加工形成具有商業(yè)價值的信息。提供高效的數(shù)據(jù)服務能力,
為企業(yè)更準確地做出趨勢判斷、進行精準營銷、精細化運營提供
技術(shù)支撐。
d.AI技術(shù)
企業(yè)能夠利用人工智能技術(shù)(機器學習的理論和方法、深度
學習框架、工具與實踐平臺、自然語言處理技術(shù)、語音處理與識
別技術(shù)、視覺智能處理技術(shù)等)來解決電池研發(fā)、制造、服務領
域的問題難點問題(例如電芯產(chǎn)品質(zhì)量、模組焊接工藝優(yōu)化、制
造工藝異常、產(chǎn)品測試和實驗、制造運營決策等),追求極限效
率、極限品質(zhì)、極限成本,真正實現(xiàn)極限目標,真正推動動力電
池智能制造的落地。
(3)智能化制造技術(shù)
a.智能裝備
在部分關鍵工序或成套生產(chǎn)線上部署智能化生產(chǎn)裝備,實現(xiàn)
12
集感知、分析、推理、決策、控制于一體的智能化生產(chǎn)能力,在
電池生產(chǎn)的工藝控制、生產(chǎn)效率、產(chǎn)品良品率上得到保證和提升。
表1代表性智能裝備簡介
類型場景說明
在電池制造的上下料環(huán)節(jié),通過智能機器人替代人工搬
運。機器人佩上CCD視覺系統(tǒng),通過視覺識別取料位
置、放料位置。在機器上運用AI智能化算法,進行取
上下料
料、放料最優(yōu)路徑優(yōu)化,智能識別最優(yōu)速度,慢取慢放、
機器人
快速轉(zhuǎn)移。在機器人上添加智能感應裝置,智能識別障
智能
礙物,同時智能識別人為安全、人員到底機器人行動軌
機器
跡區(qū)間,自動停止,防止對人、物造成損害。
人
在電池模組堆疊時,添加智能機器人,進行串聯(lián)、并聯(lián)
堆疊。通過設置機器人堆疊數(shù)量的變量名,以條碼或工
堆疊
藝數(shù)據(jù)區(qū)分串聯(lián)數(shù)、并聯(lián)數(shù),智能化形成不同類別的模
機器人
組PACK包,并完成外殼、蓋板、端板相關物料組裝等
制造過程。
電池在制造過程中,通過前端測試數(shù)據(jù)形成不同類別的
智能
分選電芯,通過智能機器人取代傳統(tǒng)人為分選,提高分選效
機器
機器人率、準確率。機器人獲取上位機發(fā)送的等級,自動識別
人
應放料框的位置,完成智能化分選。
在電池化成、分容、ACR、EOL測試、大功率充放電
環(huán)節(jié),需進行充放電測試?;?、分容、DCR主要是
對電芯進行性能測試,EOL、大功率充放電是對模組
PACK包進行測試。在電池充分電過程中,需對電池電
雙向充壓、電壓、內(nèi)阻、功率、容量相關數(shù)據(jù)進行檢測,同時
智能
放電機測試過程中對電池一次性影響很重要。在電源模塊中加
儀器
入智能化算法,智能區(qū)分電池品質(zhì)、電池性能,同時給
對分析項,可給企業(yè)帶來更多數(shù)據(jù)用途。工藝人員通過
智能化處理的數(shù)據(jù),可以反推設備問題、物料問題、人
員相關因素給給電池性能不優(yōu)帶來的影響。
絕緣耐在電池裝配焊接相關環(huán)節(jié)后,加入絕緣測試有很大的必
壓測試要。通過絕緣測試,可反推焊接過程的好與壞;通過智
儀器能化的儀表分析,可根據(jù)數(shù)據(jù)曲線來判斷生產(chǎn)過程。
b.智能檢測
在電池生產(chǎn)過程中,對關鍵工序或重點工位應用智能化檢測
系統(tǒng),自動地完成關鍵數(shù)據(jù)的采集、處理、特征提取和識別,以
及多種分析與計算,實現(xiàn)對被檢測對象的及時監(jiān)控,降低質(zhì)量成
本,提升產(chǎn)品性能和企業(yè)運營效率。
表2代表性智能檢測簡介
類型場景說明
在離散投料過程中,加入智能視覺,有效的防止因為物
料問題導致電池品質(zhì)下降。智能視覺具備自動對焦、自
智能上料前
動光源調(diào)整、自動模板調(diào)用功能,可根據(jù)不同工藝、不
視覺檢測
同物料、不同型號做出不同模板的切換,達到最優(yōu)的拍
照環(huán)境。通過上料前檢測,可提高電池生產(chǎn)的品質(zhì)。
在電池生產(chǎn)過程中會有大量焊接環(huán)境,極耳焊接、頂蓋
焊接、注液孔焊接、Burbar焊接、FPC焊接。同時,對
智能焊接后
視覺檢測焊接品質(zhì)有著很大的關注點,抽檢和人檢已經(jīng)無法滿足
生產(chǎn)節(jié)拍要求,需要加入智能相機,通過相機進行智能
化的分析,評判焊接質(zhì)量。
分析設備工藝參數(shù)的相關性,通過數(shù)據(jù)采集設備采集相
設備應的數(shù)據(jù),利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、
監(jiān)控人工智能技術(shù)進行分析處理、建模,從而實現(xiàn)對設備狀
態(tài)的預判、決策和故障分析。
智能使用計算機圖像視覺分析技術(shù),通過將場景中背景和目
監(jiān)控標分離進而分析并追蹤在攝像機場景內(nèi)目標。用戶可以
場景根據(jù)的分析模塊,通過在不同攝像機的場景中預設不同
監(jiān)控的非法規(guī)則,一旦目標在場景中出現(xiàn)了違反預定義規(guī)則
的行為,系統(tǒng)會自動發(fā)出告警信息,監(jiān)控指揮平臺會自
動彈出報警信息并發(fā)出警示音,并觸發(fā)聯(lián)動相關的設
備,用戶可通過點擊報警信息,實現(xiàn)報警場景重組并采
取相關預防措施。
C.智能控制
基于先進控制研發(fā),在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中加入智能控制器,通過反
饋調(diào)節(jié),閉環(huán)控制生產(chǎn)因素,在專業(yè)組裝環(huán)節(jié)通過面向激光加工
圖元的CAD編輯/導入操作及與工藝參數(shù)對應的CAM規(guī)劃,
配置加工工藝配方,按照工藝配方執(zhí)行激光加工??蓪に嚺?/p>
方進行新建、保存、讀取等通用管理操作,并可以面向上位智
能制造管理系統(tǒng)進行工藝配方上傳。激光加工過程應對加工流
程狀態(tài)及必要的過程數(shù)據(jù)進行界面顯示和上傳,并響應上位智
能制造管理
系統(tǒng)的相關指令及工藝配方。
d.智能能源
在電池生產(chǎn)過程中對關鍵工序或者重點工位應用智能化檢
測系統(tǒng),自動地完成關鍵數(shù)據(jù)的采集、處理、特征提取和識別,
以及多種分析與計算,實現(xiàn)對被檢測對象及時監(jiān)控,降低質(zhì)量成
本,提升產(chǎn)品性能和企業(yè)運營效率。
采用智能傳感器、智能物聯(lián)網(wǎng),將云平臺、大數(shù)據(jù)、人工智
能等新興技術(shù)應用于能耗管理的實際應用中,建設智能能耗管理
平臺,對動力電池及其材料生產(chǎn)用能設備、用能狀態(tài)、用能環(huán)境
等相關環(huán)節(jié)進行精細化管理與監(jiān)測,實現(xiàn)用戶能耗管理的數(shù)據(jù)采
集、數(shù)據(jù)分析、策略優(yōu)化、策略下發(fā)及能耗預測等功能。通過對
能源消耗過程的“信息化”"可視化”管理,及時優(yōu)化生產(chǎn)運行方式
15
和能源使用結(jié)構(gòu),最大限度提高能源利用率,降低用能成本,實
現(xiàn)綠色與智慧用能。
已智能物流
企業(yè)建立數(shù)字化物流仿真技術(shù),通過數(shù)字化物流是采用物流
線模組模塊化設計,PLC程序框架化設計,應用物流仿真技術(shù)、
虛擬調(diào)試技術(shù)、3D可視化技術(shù)完成項目開發(fā),縮短項目研發(fā)周
期,縮短項目調(diào)試周期,提高核心競爭力
智能傳輸是采用條形碼、射頻識別技術(shù)、傳感器、定位系統(tǒng)
等先進的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),通過信息處理和網(wǎng)絡通信技術(shù)平臺應用于
物流運輸、倉儲等基本活動環(huán)節(jié),實現(xiàn)物料運輸過程的自動化運
作和高效優(yōu)化管理,提升生產(chǎn)效率、降低運營成本。
提供與制造執(zhí)行系統(tǒng)、供應鏈管理系統(tǒng)的集成,監(jiān)控物流流
轉(zhuǎn)過程,實現(xiàn)物料精準配送。
提供與AGV/RGV等自動搬運設備控制系統(tǒng)、倉庫管理系統(tǒng)、
制造執(zhí)行系統(tǒng),生產(chǎn)設備的集成,完成從缺料信號生成、物料可
用性檢查、調(diào)度任務生成、發(fā)料、調(diào)度任務完成、成功接料的整
體協(xié)同閉環(huán)控制。
(4)碳足跡跟蹤和碳排放管理
雙碳和減排是全球制造企業(yè)的共同面臨的挑戰(zhàn)和需要完成
的任務,決定了企業(yè)的未來生存能力。作為新能源行業(yè)的電池企
業(yè),需要對雙碳管理進行積極應對,借助數(shù)字化的技術(shù)構(gòu)建領先
的雙碳管理方案。
16
電池企業(yè)可以通過數(shù)字化平臺跟蹤電池產(chǎn)品價值鏈過程的
碳足跡,為每個電池產(chǎn)品構(gòu)建碳足跡地圖。同時,結(jié)合智能能源
管理,對電池制造過程的碳排放進行及時跟蹤和科學管理,構(gòu)建
綠色制造最佳行業(yè)實踐。
電池企業(yè)可通過大數(shù)據(jù)分析技術(shù),在智能能耗管理平臺上呈
現(xiàn)企業(yè)單位時間內(nèi)所有涉及能耗及生產(chǎn)設施、設備的碳排放量,
也可采集或收集動力電池供應鏈上各企業(yè)的每個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的碳
排量,將產(chǎn)品生產(chǎn)及其服務在內(nèi)的全生命周期所產(chǎn)生的所有的碳
排放進行足跡計算。
17
三、環(huán)節(jié)與場景
電池的制造運營主要包括電池研發(fā)、電池制造、電池運營三
個重要的環(huán)節(jié),其中研發(fā)是核心、制造是保障、運營是生命線。
對于不同階段的公司,數(shù)字化轉(zhuǎn)型有不同的焦點,需要做不同的
規(guī)劃和投入。
圖2電芯研發(fā)典型流程
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圖3電芯制造典型流程
當前,電池行業(yè)的數(shù)字化水平還處于“及格線”,道阻且長。
其中,電池研發(fā)的數(shù)字化投入剛剛起步,電池制造數(shù)字化牽涉的
實際應用難點很多,主要有人員數(shù)字化基礎、現(xiàn)場管理標準化、
系統(tǒng)集成、硬件兼容、數(shù)據(jù)有效利用等問題。在數(shù)據(jù)有效利用方
面,由于不同仿真模型和參數(shù)輸入的設置,即便數(shù)據(jù)真實也會導
致結(jié)果千差萬別,無法落實到實際生產(chǎn);在鋰電池制造過程中,
很多突發(fā)和偶發(fā)因素會影響電池安全性能,但這些突發(fā)和偶發(fā)情
況很難固態(tài)化作為數(shù)據(jù)分析的依據(jù)。
1、研發(fā)設計
(1)行業(yè)現(xiàn)狀
電池研發(fā)和設計是動力電池企業(yè)的核心,決定了企業(yè)的長期
市場競爭力。整個動力電池行業(yè)從研發(fā)人才競爭開始進入研發(fā)整
19
體體系能力競爭的階段,將來會推進到研發(fā)生態(tài)的競爭。
電池研發(fā)和設計的數(shù)字化一直停留在初級水平,目前主要是
點狀的數(shù)字化工具的初級使用,例如仿真工具、實驗工具等,缺
乏整體性的數(shù)字化研發(fā)平臺,無法支撐動力電池的快速研發(fā)迭代。
同時,動力電池是數(shù)據(jù)密集型產(chǎn)品,需要一體化的全域數(shù)據(jù)平臺
對電池進行全生命周期的管理。目前電池行業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理還
處于文件管理水平,產(chǎn)品數(shù)據(jù)的高效管理成為影響產(chǎn)品研發(fā)快速
迭代的瓶頸。
(2)典型改造場景
a.電芯開發(fā)
電芯開發(fā)是電池研發(fā)的核心環(huán)節(jié),絕大程度上決定了電池的
整體性能。電芯研發(fā)需要經(jīng)過多個關鍵環(huán)節(jié),包括需求、體系設
計、電芯設計、仿真驗證、COE設計、A/B/C/D多個環(huán)節(jié)驗證,
經(jīng)過工藝的確認后,最后獲取量產(chǎn)準入。
電芯開發(fā)過程的數(shù)字化包括需求的管理、設計方案的管理、
設計的仿真驗證、實驗方案的管理、實驗過程的管理、工藝驗證
管理等多個方面。
b.電池測試
科學的電池測試是保證電池產(chǎn)品質(zhì)量的重要工具。電池測試
包括材料、電芯、模組、Pack等多個驗證維度,每個維度的驗
證內(nèi)容包含性能、理化、安全等多個方面的驗證。系統(tǒng)的電池測
試涵蓋測試硬件、測試軟件、測試方法、測試標準、測試團隊等
20
多個方面??茖W和系統(tǒng)化的電池測試需要全數(shù)字化的管理方式,
不斷降低測試成本,提升測試效率。
數(shù)字化的電池測試管理包括測試資源、流程、標準、數(shù)據(jù)、
環(huán)境、設備等各個方面的數(shù)字化過程管理。數(shù)字化的測試管理可
以為測試業(yè)務部門提供透明、高效、精準的電池測試全過程管理。
C.電池仿真
電池仿真是電池開發(fā)中重要環(huán)節(jié),包括材料模擬、電化學機
理、熱、系統(tǒng)等多個方面。電池仿真能夠為電池的材料配方選擇、
電池體系的驗證、電池結(jié)構(gòu)的驗證、電池系統(tǒng)的驗證提供理論確
認。同時,電池仿真需要和電池測試形成雙向互動,仿真可以有
效降低實驗和測試的成本,電池測試又能夠為電池仿真提供真實
數(shù)據(jù)的輸入,提升電池仿真的精準度。
數(shù)字化的仿真工具是高效電池研發(fā)的必備工具,可以大大提
高電池設計的驗證能力,也能夠加快電池研發(fā)的速度。
(3)解決方案建議
電池研發(fā)和設計需要一體化的數(shù)字化平臺方案,包含基礎平
臺、應用工具、和二次開發(fā)能力?;A平臺解決電池研發(fā)需要的
基礎數(shù)字化管理能力,包括基礎的數(shù)據(jù)、基礎的模型、基礎的分
析等。基礎平臺為專業(yè)的應用工具提供底層支撐。應用工具是不
同研發(fā)領域的專業(yè)工具或者應用。圖中的場景是電芯開發(fā)。二次
開發(fā)是基于基礎平臺和應用定制開發(fā)的不同領域的算法、知識庫、
或者數(shù)據(jù)庫。
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圖4動力電池研發(fā)設計數(shù)字化平臺
該解決方案試用于材料研發(fā)、電芯研發(fā)、電池系統(tǒng)研發(fā)多個
層次,不同的研發(fā)領域共用基礎平臺能力,并使用不用的應用工
具,并使用不同的二次開發(fā)能力。
2、生產(chǎn)制造
(1)行業(yè)現(xiàn)狀
2021年11月18日,工信部電子信息司對《鋰離子電池行
業(yè)規(guī)范條件(2021年本)》(征求意見稿)和《鋰離子電池行業(yè)規(guī)
范公告管理辦法(2021年本)》(征求意見稿)同時公開征求意見。
管理辦法指出,企業(yè)應采用技術(shù)先進、節(jié)能環(huán)保、安全穩(wěn)定、智
能化程度高的生產(chǎn)工藝和設備。企業(yè)應依據(jù)有關政策及標準,對
鋰離子電池產(chǎn)品開展編碼并建立全生命周期溯源體系,鼓勵企業(yè)
應用主動溯源技術(shù)。
面對動輒數(shù)十GWh甚至上百GWh的生產(chǎn)需求,需要設備
服務商的標準化交付能力,企業(yè)也需要高效的工藝開發(fā)能力和規(guī)
模化制造能力,這些對鋰電池生產(chǎn)制造提出了更高的要求,新建
22
的工廠基本上都是對標數(shù)字化工廠。
(2)典型改造場景
a.工藝管理
電池制造工藝的開發(fā)是電池實現(xiàn)量產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié),電池工藝
的開發(fā)包括工藝的設計、仿真驗證、發(fā)布、和執(zhí)行。電池工藝開
發(fā)能力決定了電池產(chǎn)品的制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
電池工廠的工廠部門應該能夠使用CAPP工具對電池制造
工藝進行全生命周期的管理,包括工藝規(guī)劃、工藝組織、工藝控
制、和工藝優(yōu)化的全過程。并且,能夠使用工藝仿真軟件和產(chǎn)品
的數(shù)字樣機,對重點工序工藝進行工藝建模和過程仿真,實現(xiàn)在
產(chǎn)品設計階段模擬出產(chǎn)品的實際生產(chǎn)過程。
b.生產(chǎn)規(guī)劃
利用工業(yè)仿真軟件,對整個車間或整個企業(yè)的生產(chǎn)情況進行
虛擬搭建和仿真,可在制造過程的前、中、后進行模擬計算,提
前發(fā)現(xiàn)工廠現(xiàn)有的生產(chǎn)瓶頸并給出仿真優(yōu)化的方案。使用VR
技術(shù),通過建設的仿真模型實現(xiàn)三維立體可視化,工廠的設備、
工藝參數(shù)各種元素和過程以可視化的形式呈現(xiàn)在培訓中心計
算機
上,企業(yè)員工可以對設備、生產(chǎn)進行操作培訓和演練。
利用傳感器采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息,借助于信息技術(shù)、工業(yè)仿
真軟件對鋰電正極材料生產(chǎn)的重要設備燒結(jié)窯爐進行仿真建設。
根據(jù)實時仿真結(jié)果,為優(yōu)化工藝流程運行效率、降低能源消耗提
供決策支持,并結(jié)合現(xiàn)有的資源信息提供一系列的窯爐設備維護
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保障建議或決策。
C.制造執(zhí)行
電池的制造執(zhí)行包括極片的制造、電芯的組裝、模組和Pack
的組裝。制造執(zhí)行的高效管理是保證“極限”電池生產(chǎn)模式的基礎
和保證。制造執(zhí)行包括計劃、執(zhí)行、監(jiān)控、反饋、和優(yōu)化的全過
程,實現(xiàn)了電池產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的人、機、料、法、環(huán)的全閉環(huán)
數(shù)字化管理。
電池的執(zhí)行制造信息化系統(tǒng)(MES)具有生產(chǎn)排程計劃與優(yōu)
化控制管理、工藝配方管理、品質(zhì)管理與問題追溯分析管理、設
備維護管理、能源監(jiān)測管理、巡檢管理等業(yè)務功能。實時反映生
產(chǎn)運行狀態(tài)的”管理駕駛艙”,及時掌控生產(chǎn)、經(jīng)營實時情況的移
動端管理應用系統(tǒng)。電池制造執(zhí)行MES系統(tǒng)需要和DCS、ERP、
WMS、PLM、LIMS等系統(tǒng)完全集成,進一步提高企業(yè)制造執(zhí)
行
能力、作業(yè)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
(3)解決方案建議
電池生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型主要是設備的
智能化、生產(chǎn)過程的數(shù)字化、基于制造大數(shù)據(jù)的生產(chǎn)計劃和工廠
仿真的持續(xù)優(yōu)化、以及相關的集成和應用。
制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)是數(shù)字化生產(chǎn)制造的核心系統(tǒng),管理
人員基于MES系統(tǒng)構(gòu)建生產(chǎn)過程的計劃閉環(huán)、執(zhí)行閉環(huán)、優(yōu)化
閉環(huán)、和決策閉環(huán),實現(xiàn)生產(chǎn)制造管理的綜合最佳目標。
24
圖5制造執(zhí)行系統(tǒng)運作流程
3、運營管理
(1)行業(yè)現(xiàn)狀
企業(yè)經(jīng)營管理,是指企業(yè)為了滿足社會需要,為了自己的生
存和發(fā)展,對企業(yè)的經(jīng)營活動進行計劃、組織、指揮、協(xié)調(diào)和控
制。其目的是使企業(yè)面向用戶和市場,充分利用企業(yè)擁有的各種
資源,最大限度地滿足用戶的需要,取得良好的經(jīng)濟效益和社會
效益。經(jīng)營管理主要包括客戶關系、決策、人力資源、財務、采
購等多個方面。
電池行業(yè)正處于高速發(fā)展的產(chǎn)能擴張期,每個規(guī)上電池企業(yè)
都在緊鑼密鼓地進行“跑馬圈地”,不斷獲取更多的生產(chǎn)資源,為
不斷放大的市場需求準備更多的產(chǎn)品產(chǎn)能。而高速發(fā)展的企業(yè)必
然面臨一系列的管理問題,包括多基地的協(xié)同(研發(fā)、生產(chǎn)、測
試等)、人力資源的有效管理、集團化的財務管控、集中管理的
采購體系等。這些跨區(qū)域、跨部門的經(jīng)營管理難題必須依賴新的
25
管理方式和手段來解決。數(shù)字化企業(yè)經(jīng)營管理是快速發(fā)展的電池
企業(yè)的必然選擇。
(2)典型改造場景
a.客戶關系管理
集團化的電池公司需構(gòu)建集團化、一站式營銷管理體系。初
級階段的電池公司,需進行線索、商機到訂單回款的完整業(yè)績閉
環(huán)管理;規(guī)上的電池企業(yè),可考慮連接業(yè)務上游下游,實現(xiàn)在線
訂貨、客戶報備、銷售預測等全流程管理,與合作伙伴共創(chuàng)共贏;
對于頭部電池企業(yè),需建立完善的深度融合營銷、銷售等多種業(yè)
務場景的數(shù)據(jù)體系,進行科學決策,形成PDCA管理閉環(huán)。
企業(yè)可以借助CRM系統(tǒng)管理企業(yè)與市客戶的銷售、營銷、
服務的互動,向客戶提供專業(yè)的、個性化的交互和服務過程,從
而完成基礎的營銷閉環(huán)管理。平臺化的CRM系統(tǒng)可以幫助電池
企業(yè)形成上下游的業(yè)務關聯(lián)。借助專業(yè)的營銷數(shù)據(jù)挖掘工具,企
業(yè)可進行多場景的銷售和市場預測。
b.人力資源管理
多基地、集團化的電池企業(yè)需要一站式的人力資源服務體系,
該體系具備全生命周期的人才管理能力。中心電池企業(yè)可以先構(gòu)
建完整的人才發(fā)展體系,通過人才畫像、崗位畫像、人才盤點等
實現(xiàn)員工數(shù)據(jù)的橫向連接和縱向穿透。規(guī)上公司需構(gòu)建全角色、
全渠道的人力資源共享服務體系。
電池企業(yè)能夠使用數(shù)字化人力資源管理工具/平臺管理企業(yè)
26
人才并為其提供全生命周期的人才服務,并建立統(tǒng)一的HR服務
中心,為集團的業(yè)務單元提供統(tǒng)一的人力資源服務,降低人才管
理成本,保證服務質(zhì)量,提高人力資源的管理效率。
c.財務管理
建設業(yè)財一體化的財務管理機制是每個集團化電池企業(yè)追
求的目標,它能夠幫助電池企業(yè)實現(xiàn)業(yè)務流程、財務會計流程、
管理流程有機融合,使財務數(shù)據(jù)和業(yè)務融為一體,真正發(fā)揮會計
的控制職能,實現(xiàn)閉環(huán)管理,提高業(yè)務數(shù)據(jù)準確性,加強業(yè)務反
饋及時性,提供業(yè)務線索可溯性。
電池企業(yè)可以使用數(shù)字化財務管理工具管理企業(yè)的標準化
會計記賬和財務報告,保證公司財務的合規(guī)性。規(guī)模化的電池企
業(yè)可以建立統(tǒng)一的財務服務中心,并使用統(tǒng)一的財務管理服務平
臺,實現(xiàn)業(yè)財一體化的管理模式。
d.采購管理
電池企業(yè)的采購面臨復雜的電池材料供應鏈體系管理。一個
成熟的電池企業(yè)需要保證標準化采購的流程,并保證公司供應鏈
和服務的質(zhì)量和合規(guī)性。對于集團化的電池公司,往往需要建立
統(tǒng)一的采購服務中心,為集團的業(yè)務單元提供統(tǒng)一的物料和服務
采購服務。
電池企業(yè)可以建設采購服務中臺(SRM系統(tǒng)),以數(shù)字化的
方式整合沉淀企業(yè)采購所需的資源、能力,該平臺為前臺采購工
作提供支撐,并能夠連接企業(yè)內(nèi)部信息系統(tǒng)和外部供應商、生態(tài)
27
伙伴系統(tǒng),打破傳統(tǒng)企業(yè)信息系統(tǒng)孤島,實現(xiàn)企業(yè)上下游業(yè)務的
互聯(lián)互通。
e.決策管理
企業(yè)的決策機制是公司的大腦,對于集團化的電池企業(yè),多
基地和多研發(fā)中心布局,基于準確運營數(shù)據(jù)的快速決策機制尤為
重要。
電池企業(yè)可以建立基于運營數(shù)據(jù)(業(yè)務數(shù)據(jù)、研發(fā)數(shù)據(jù)、生
產(chǎn)數(shù)據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)、服務數(shù)據(jù)等)的決策支持平臺,基于平臺的
運營數(shù)據(jù)看板,管理層可快速了解公司運營狀態(tài)和瓶頸問題,并
可運用運營模型對運營決策進行比較和判斷。
(3)解決方案建議
基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的、一體化的數(shù)字化管理平臺是電池企業(yè)高效
經(jīng)營管理的基礎設施。在數(shù)字化平臺中,電池企業(yè)的數(shù)據(jù)分為研
發(fā)域數(shù)據(jù)、制造域數(shù)據(jù)、運營域數(shù)據(jù),三者構(gòu)成了電池企業(yè)的全
域數(shù)據(jù)。實現(xiàn)研發(fā)、制造、運營數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型協(xié)同是電池企業(yè)
高效運營的重要內(nèi)容。
28
圖6數(shù)字化管理平臺
29
四、路徑與方法
1、診斷評估
兩化融合自評估
基于《工業(yè)企業(yè)信息化和工業(yè)化融合評估規(guī)范》(國家標準
GB/T23020),利用國家兩化融合公共服務平臺江蘇省分平臺,
開展兩化融合及數(shù)字化轉(zhuǎn)型重點指標自評估,從而客觀掌握企業(yè)
自身數(shù)字化水平基本情況。登錄網(wǎng)址為
數(shù)字化研發(fā)設計工目登及單政府文件重點監(jiān)測標情況
數(shù)寧化生產(chǎn)設備聯(lián)網(wǎng)率“十四五”信息化和工業(yè)
生產(chǎn)管控
1-化深度融合發(fā)展規(guī)劃
關工序數(shù)控化率
工蘇省制造業(yè)智能化改造
I經(jīng)營管理
^一飛兩化觸合理質(zhì)和敷字化轉(zhuǎn)型三年行動計
|指標第晦系|
經(jīng)營管理數(shù)寧化曾及率劃(2022-2024年)
工業(yè)^¥臺;
同絡化協(xié)同:實現(xiàn)絡化物同的企業(yè)比別
國務造:開展酸務型制造的企業(yè)出別
新模式
制造業(yè)“雙創(chuàng)[雙付平臺普及率
圖4-1兩化融合自評估指標體系
國家工業(yè)信息安全發(fā)展研究中心每年10月完成全國及各省
的兩化融合發(fā)展水平及評估報告,12月完成江蘇省各設區(qū)市兩
化融合及數(shù)字化轉(zhuǎn)型重點指標評估報告,以及各地組織參評工作
情況報告。
兩化融合管理體系貫標
兩化融合管理體系系列標準是推動企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的國家
30
標準,主要致力于為企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題
的全程服務,解決具體執(zhí)行過程中方法工具支持、解決方案實施、
管理機制落地、成效跟蹤優(yōu)化等問題。
系列標準包括:
?《工業(yè)企業(yè)信息化和工業(yè)化融合評估規(guī)范》(GB/T
23020-2013)
?《信息化和工業(yè)化融合管理體系基礎和術(shù)語》(GB/T
23000-2017)
?《信息化和工業(yè)化融合管理體系要求》(GB/T23001-2017)
?《數(shù)字化轉(zhuǎn)型參考架構(gòu)》(TAIITRE10001-2020)
?《數(shù)字化轉(zhuǎn)型價值效益參考模型XTAIITRE10002-2020)
?《數(shù)字化轉(zhuǎn)型新型能力體系建設指南》(TAHTRE
20001-2020)
?《兩化融合管理體系新型能力分級要求》(TAIITRE
10003-2020)
貫標流程如下圖:
2.按GB/T23001vTIAIITRE10003的4.開展兩化融合
要求,分級建立企業(yè)個性化的兩化融合管理體系第三方
,j推進機制分級評定服務,
少驟》*》步驟三~~喙四〉步驟五
1.對照GB/T23001^3.按照T/AUTRE腰求,打造相5.按照GB/T23001、
柴冊RE10001進行侈斷與差應等級的新型能力TIAIITRE10003持續(xù)
距”機建設新型能力體系、打
造與不同能力或更高能
力W級對應的兩化融合
會體系
文件體系理由體系保持和
貫標啟動^謝改進加評定持續(xù)搬
及差距分析策劃及發(fā)布?
圖4-2兩化融合貫標流程
31
企業(yè)登錄網(wǎng)址:https:〃/login,貫標方式包括
三種,一是自行貫標,適合工業(yè)化與信息化基礎較好,有前期貫
標基礎和人才的示范企業(yè)。二是委托第三方貫標服務機構(gòu)指導開
展貫標,適合于工業(yè)化與信息化基礎比較薄弱、信息化人才匱乏、
初始投入有限、初次貫標企業(yè),特別是中小規(guī)模的企業(yè)。三是課
題研究式貫標,對大型的集團企業(yè),可以將不同級別的分級貫標
建設作為研究課題,聯(lián)合聯(lián)盟、咨詢機構(gòu)或評定機構(gòu)進行課題研
究,待研究成果成熟后再在下屬單位進行成果轉(zhuǎn)化推廣。
智能制造能力成熟度評估
《智能制造能力成熟度模型》(GB/T39116-2020)規(guī)定了智
能制造能力成熟度模型的構(gòu)成、成熟度等級、能力要素和成熟度
要求。該標準適用于制造企業(yè)、智能制造系統(tǒng)解決方案供應商和
第三方開展智能制造能力的差距識別、方案規(guī)劃和改進提升。
企業(yè)可以通過智能制造數(shù)據(jù)資源公共服務平臺
(/)開展智能制造能力成熟度自評估。通過
自評估可判定企業(yè)智能制造整體水平,幫助企業(yè)識別當前智能
制造發(fā)展現(xiàn)狀,提供與同行業(yè)同地區(qū)企業(yè)對比分析報告。
32
成熟度等級
一
能
力
要
素
能
力
城
能
力
壬
城
成熟度要求
圖4-3智能制造能力成熟度模型
數(shù)據(jù)管理能力成熟度評估(DCMM)
DCMM(DataManagementCapabilityMaturityAssessment
Model,數(shù)據(jù)管理能力成熟度評估模型)是我國首個數(shù)據(jù)管理領
域國家標準,將組織內(nèi)部數(shù)據(jù)能力劃分為八個重要組成部分,描
述了每個組成部分的定義、功能、目標和標準。該標準適用于信
息系統(tǒng)的建設單位,應用單位等進行數(shù)據(jù)管理時候的規(guī)劃,設計
和評估。也可以作為針對信息系統(tǒng)建設狀況的指導、監(jiān)督和檢查
的依據(jù)。DCMM評估網(wǎng)址:
企業(yè)首先進行在線自評,后提交DCMM評估申請,由評估
機構(gòu)進行DCMM評估。評估流程如下圖:
33
01.準備階段04.評審發(fā)布
用戶提交評估申請
閑古資料攵集▼▼
遠程評審現(xiàn)場評審
評估資料解讀
*
確定評估范圍
專家組評審
成立聯(lián)合評估組DCMM證書頒發(fā)
圖4-4DCMM評估流程
省工信廳和各設區(qū)市工信局將對參與DCMM評估的企業(yè),
給予服務或獎補支持。2022年度扶持政策公布于省工信廳網(wǎng)站,
《關于開展第三批〈數(shù)據(jù)管理能力成熟度評估模型,貫標單位推
薦工作的通知》。
2、智能化改造
智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務資源池
智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務資源池(h即s:///),是集
聚制造業(yè)智能化改造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務商的平臺,促進企業(yè)與服
務商之間的供需對接。服務資源匯聚七大類服務商:智能裝備服
務商、網(wǎng)絡服務商、標識服務商、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合應用服務商、
系統(tǒng)解決方案服務商、工業(yè)信息安全服務商、生產(chǎn)性服務業(yè)供應
商。服務商在資源池開設店鋪展示產(chǎn)品,制造企業(yè)可以高效
獲取服務商信息和服務能力。
34
資源池同時匯聚智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型解決方案,面向企業(yè)
“減存”、“增效"、“降本"、“提質(zhì)”,提供豐富的解決方案供企
業(yè)參考和對接服務商。
圖4-5智能化改造數(shù)字化轉(zhuǎn)型服務資源池
企業(yè)上云
“企業(yè)上云”是指企業(yè)通過向云服務商租(購)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工
具和服務,將企業(yè)的基礎設施、設備、系統(tǒng)、業(yè)務、平臺等部
署到云端,利用網(wǎng)絡便捷地獲取計算、存儲、數(shù)據(jù)、應用等資源
或設計、生產(chǎn)、物流、銷售、服務等專業(yè)能力;業(yè)務上云和設備
上云是江蘇省企業(yè)上云工作開展的重點方向。
企業(yè)可以訪問蘇工服平臺,查詢江蘇省工業(yè)
互聯(lián)網(wǎng)服務資源池和江蘇省重點工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺。蘇工服平臺匯
聚了392家技術(shù)實力雄厚、服務能力優(yōu)秀的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)機構(gòu),和
127家省重點工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺,企業(yè)可以從中擇優(yōu)選取服務商,
享受架構(gòu)規(guī)劃、方案設計、資源交付等服務。
35
腮■r-好
數(shù)據(jù)分布
.17.31萬兀63.33%16?50%
上、一?工聆J:+,
35.81%,32.65%6.96%
上——t
圖4-6蘇工服平臺
江蘇省工信廳每年開展“星級上云”企業(yè)評定工作。上云企
業(yè)按照不同建設目標和要求,根據(jù)上云實踐、上云內(nèi)容、上云成
效等多個方面,評定企業(yè)上云的星級。2022年度星級上云評定
工作發(fā)布于省工信廳網(wǎng)站,《關于組織開展2022年度第二批省星
級上云企業(yè)創(chuàng)建工作的通知》
三星級上云四星級上云五星級上云
面向?qū)ο笾行∥⑵髽I(yè)工業(yè)基礎較好的企業(yè)龍頭企業(yè)
部署模型公有云公有、私有、混合云公有、私有、混合云
關注重點各類場景云化軟件的開發(fā)和應用工業(yè)設備的聯(lián)網(wǎng)上云數(shù)據(jù)+模型的創(chuàng)新應用
引導企業(yè)通過購買公有云服務,以
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