工業(yè)和信息化部9月16日印發(fā)《場景化、圖譜化推進重點行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的參考指引(2025版)》,其附件中給出14個行業(yè)場景圖譜(2025版),為各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型應用實踐提供了方法指引。鋰電池行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型場景圖譜涉及研發(fā)設計、生產(chǎn)制造、運維服務、經(jīng)營管理、供應鏈管理等5個關(guān)鍵環(huán)節(jié)、73個典型場景。現(xiàn)對鋰電池行業(yè)的典型場景進行解讀。
SJ01-B-1-1:鋰電池電芯主材工藝設計
一、場景概貌
電芯主材工藝設計場景:位于鋰電池行業(yè)的研發(fā)設計環(huán)節(jié),屬于鋰電池電芯主材生產(chǎn)活動。

場景描述:以工藝平臺為載體,結(jié)構(gòu)化管理工藝資源數(shù)據(jù),向上對接研發(fā)數(shù)據(jù)管理的PLM,向下對接MES、ERP、SRM等系統(tǒng),實現(xiàn)研發(fā)-工藝-制造的全數(shù)字化流程貫通,打破跨部門協(xié)作的壁壘,有效支撐研發(fā)設計與工藝更改協(xié)同,確保工藝更改閉環(huán),提升鋰電池生產(chǎn)效率。

二、需求痛點
鋰電池電芯工藝設計是一項高度復雜的系統(tǒng)性工程,涉及原材料選擇、加工流程、設備配置與參數(shù)設定等多個環(huán)節(jié),各環(huán)節(jié)之間耦合性強,設計過程通常需要工藝、設備、生產(chǎn)等多部門和多領(lǐng)域人員的協(xié)同參與,決策難度大。此外,在數(shù)據(jù)層面,由于存在格式不統(tǒng)一、質(zhì)量參差不齊、系統(tǒng)接口標準缺失等問題,導致關(guān)鍵數(shù)據(jù)難以有效集成與共享,限制了工藝設計過程中的信息協(xié)同。因此,設計師在進行工藝設計時,不僅難以全面評估生產(chǎn)效率、質(zhì)量與成本等多種因素,也面臨協(xié)同效率低、落地推進困難的現(xiàn)實挑戰(zhàn)。
三、解決方案
工具軟件應用方面:依托結(jié)構(gòu)化工藝平臺,向上對接研發(fā)數(shù)據(jù)管理的PLM以及建模及仿真軟件,向下對接MES、ERP等系統(tǒng),打通研發(fā)-工藝-制造的全數(shù)字化流程。
數(shù)據(jù)要素開發(fā)方面:基于結(jié)構(gòu)化工藝設計平臺,集中存儲、管控工藝路線、工序工步、工藝資源、控制特征、CAD圖紙、物料BOM等數(shù)據(jù)要素,確保重要工藝數(shù)據(jù)的一致性、有效性、完整性、安全性和可追溯性,實現(xiàn)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)間有效傳遞與共享。
知識模型部署方面:以結(jié)構(gòu)化工藝平臺為載體,沉淀BOM一致性對比、工藝設計資源、工藝場景等模型,實現(xiàn)對企業(yè)工藝知識的管理。通過定義工藝常用語、典型工藝路線等模板文件,提高設計效率。
人才技能提升方面:產(chǎn)學研協(xié)同培養(yǎng),企業(yè)聯(lián)合高校開設“智能制造工程”特色專業(yè),與職業(yè)院校合作開設自動控制原理、機械制造工程原理、智能裝備與系統(tǒng)等專業(yè)課程。搭建生產(chǎn)工藝協(xié)同仿真平臺,定向培養(yǎng)數(shù)字化設計、加工工藝仿真、大數(shù)據(jù)分析等技能型人才,匹配鋰電池工藝設計需求。
案例:國軒高科
“鋰電池電芯主材工藝設計”
國軒高科“鋰電池電芯主材工藝設計”應用場景,通過搭建結(jié)構(gòu)化工藝平臺,實現(xiàn)對接研發(fā)數(shù)據(jù)管理的PLM,向下對接生產(chǎn)的計劃采購和制造執(zhí)行,打破跨部門協(xié)作壁壘,貫通研發(fā)-工藝-制造的全數(shù)字化流程,有效提升鋰電池生產(chǎn)效率。

四、價值成效
增效方面,結(jié)構(gòu)化管理工藝資源數(shù)據(jù),實現(xiàn)工廠、工作中心、設備、刀具、工裝等資源的結(jié)構(gòu)化管理,以任務的形式驅(qū)動工藝任務分配,打破跨部門協(xié)作的壁壘,有效提高工藝設計效率。提質(zhì)方面,通過對工藝數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化管理,形成面向企業(yè)的單一數(shù)據(jù)源,保障了重要數(shù)據(jù)在研發(fā)、工藝、制造環(huán)節(jié)間的流通,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的高效傳遞和共享,可有效指導現(xiàn)場生產(chǎn)制造過程,提升鋰電池生產(chǎn)質(zhì)量。

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