工业和信息化部9月16日印发《场景化、图谱化推进重点行业数字化转型的参考指引(2025版)》,其附件中给出14个行业场景图谱(2025版),为各行业数字化转型应用实践提供了方法指引。锂电池行业数字化转型场景图谱涉及研发设计、生产制造、运维服务、经营管理、供应链管理等5个关键环节、73个典型场景。现对锂电池行业的典型场景进行解读。
SJ01-B-1-1:锂电池电芯主材工艺设计
一、场景概貌
电芯主材工艺设计场景:位于锂电池行业的研发设计环节,属于锂电池电芯主材生产活动。

场景描述:以工艺平台为载体,结构化管理工艺资源数据,向上对接研发数据管理的PLM,向下对接MES、ERP、SRM等系统,实现研发-工艺-制造的全数字化流程贯通,打破跨部门协作的壁垒,有效支撑研发设计与工艺更改协同,确保工艺更改闭环,提升锂电池生产效率。

二、需求痛点
锂电池电芯工艺设计是一项高度复杂的系统性工程,涉及原材料选择、加工流程、设备配置与参数设定等多个环节,各环节之间耦合性强,设计过程通常需要工艺、设备、生产等多部门和多领域人员的协同参与,决策难度大。此外,在数据层面,由于存在格式不统一、质量参差不齐、系统接口标准缺失等问题,导致关键数据难以有效集成与共享,限制了工艺设计过程中的信息协同。因此,设计师在进行工艺设计时,不仅难以全面评估生产效率、质量与成本等多种因素,也面临协同效率低、落地推进困难的现实挑战。
三、解决方案
工具软件应用方面:依托结构化工艺平台,向上对接研发数据管理的PLM以及建模及仿真软件,向下对接MES、ERP等系统,打通研发-工艺-制造的全数字化流程。
数据要素开发方面:基于结构化工艺设计平台,集中存储、管控工艺路线、工序工步、工艺资源、控制特征、CAD图纸、物料BOM等数据要素,确保重要工艺数据的一致性、有效性、完整性、安全性和可追溯性,实现数据在系统间有效传递与共享。
知识模型部署方面:以结构化工艺平台为载体,沉淀BOM一致性对比、工艺设计资源、工艺场景等模型,实现对企业工艺知识的管理。通过定义工艺常用语、典型工艺路线等模板文件,提高设计效率。
人才技能提升方面:产学研协同培养,企业联合高校开设“智能制造工程”特色专业,与职业院校合作开设自动控制原理、机械制造工程原理、智能装备与系统等专业课程。搭建生产工艺协同仿真平台,定向培养数字化设计、加工工艺仿真、大数据分析等技能型人才,匹配锂电池工艺设计需求。
案例:国轩高科
“锂电池电芯主材工艺设计”
国轩高科“锂电池电芯主材工艺设计”应用场景,通过搭建结构化工艺平台,实现对接研发数据管理的PLM,向下对接生产的计划采购和制造执行,打破跨部门协作壁垒,贯通研发-工艺-制造的全数字化流程,有效提升锂电池生产效率。

四、价值成效
增效方面,结构化管理工艺资源数据,实现工厂、工作中心、设备、刀具、工装等资源的结构化管理,以任务的形式驱动工艺任务分配,打破跨部门协作的壁垒,有效提高工艺设计效率。提质方面,通过对工艺数据的结构化管理,形成面向企业的单一数据源,保障了重要数据在研发、工艺、制造环节间的流通,实现数据的高效传递和共享,可有效指导现场生产制造过程,提升锂电池生产质量。

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