《動力電池智能制造能力成熟度評估方法》

T/CSAEXX-

動力電池智能制造能力成熟度評估方法

1范圍

本文件規(guī)定了動力電池智能制造能力成熟度模型、等級、評估指標體系、評估內(nèi)容、評估過程及判定成

熟度等級的方法。

本文件適用于動力電池制造企業(yè)、智能制造系統(tǒng)解決方案供應(yīng)商及第三方機構(gòu)開展動力電池智能制造能

力成熟度的評估；儲能電池的制造可參照此標準進行評估。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅

該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T19596-2017電動汽車術(shù)語

GB/T38331—2019鋰離子電池生產(chǎn)設(shè)備通用技術(shù)要求

GB/T39116—2020智能制造能力成熟度模型

3術(shù)語和定義

GB/T19596-2017、GB/T38331—2019界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

動力電池powerbattery

一個或一個以上電池包及相應(yīng)附件(電池管理系統(tǒng)、高壓電路、低壓電路、熱管理設(shè)備以及機械

總成)構(gòu)成的為電動汽車整車的行駛提供電能的能量存儲裝置。

[來源：GB/T19596-2017，3.1.2.1.9，有修改]

3.2

極片制造electrodemanufacturing

將正極漿料或負極漿料進行合漿攪拌，然后完成涂布、輥壓、分切、制片等操作，形成極片的工藝過程。

[來源：GB/T38331—2019，3.4，有修改]

3.3

電芯制造cellassembly

將極片制造產(chǎn)生的極片進行卷繞或疊片、裝配、烘烤、注液和化成分容等操作，形成電芯的工藝過程。

3.4

模組制造modulemanufacturing

將單體電芯按照設(shè)計要求，通過分選、組合裝配、測試等工序形成模組的工藝過程。

3.5

電池包制造packmanufacturing

1

T/CSAEXX-

將電芯或模組按照設(shè)計要求，通過一定的標準制作流程組裝在外殼箱體中，形成電池包的工藝過程。2201.1—201X

3.6

追溯tracing

根據(jù)代表資源和產(chǎn)品的記錄，利用跟蹤方法對記錄從任何節(jié)點向前或向后追蹤的活動。

3.7

業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)businessdata

描述數(shù)字化車間各種業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)，包括物料清單、計劃、工單、物料批次、檢驗委托、維修申請等。

3.8

數(shù)據(jù)字典datadictionary

對系統(tǒng)中使用的所有數(shù)據(jù)元素的數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、處理邏輯等進行定義和描述的

信息集合。

3.9

智能制造能力capabilityofintelligentmanufacturing

為實現(xiàn)智能制造的目標，電池生產(chǎn)企業(yè)對人員、技術(shù)、資源、制造等進行管理提升和綜合應(yīng)用的程度。

[來源：GB/T39116—2020，3.1.1]

3.10

評估域assessmentdomain

用于開展智能制造能力成熟度評估的核心條款集合。

[來源：GB/T39117—2020，3.1]

3.11

評估準則assessmentcriteria

用于指導(dǎo)評估的方針、程序及與評估證據(jù)比較的依據(jù)。

[來源：GB/T19011-2021，3.2，有修改]

3.12

評估發(fā)現(xiàn)assessmentfindings

將收集的評估證據(jù)對照評估準則進行評估的結(jié)果。

[來源：GB/T19011-2021，3.4，有修改]

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

AGV：自動導(dǎo)引運輸車（AutomatedGuidedVehicle）

DDoS：分布式拒絕服務(wù)攻擊（DistributedDenialofService）

ESB：企業(yè)服務(wù)總線（EnterpriseServiceBus）

ICT：信息與通信技術(shù)（InformationandCommunicationsTechnology）

ID：身份標識號（IdentityDocument）

IoT：物聯(lián)網(wǎng)（InternetofThings）

IT：信息技術(shù)（InformationTechnology）

MES：制造執(zhí)行系統(tǒng)（ManufacturingExecutionSystem）

ODS：操作型數(shù)據(jù)存儲（OperationalDataStore）

2

T/CSAEXX-

OEE：設(shè)備綜合效率（OverallEquipmentEffectiveness）

PDA：生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集（ProductionDataAcquisition）

PHM：故障預(yù)測及健康管理（PrognosticsHealthManagement）

PLC：可編程邏輯控制器（ProgrammableLifecycleManagement）

RFID：射頻識別技術(shù)（RadioFrequencyIdentification）

SOA：面向服務(wù)架構(gòu)（ServiceOrientedArchitecture）

WMS：物流倉儲管理（WarehouseManagementSystem）

PLM：產(chǎn)品生命周期管理（ProductLifecycleManagement）

ERP：企業(yè)資源計劃（EnterpriseResourcePlanning）

CRM：客戶關(guān)系管理（CustomerRelationshipManagement）

SCM：供應(yīng)鏈管理（SupplyChainManagement）

5成熟度模型、等級及評價指標體系

5.1成熟度模型

本模型由成熟度等級、能力要素和成熟度要求構(gòu)成，其中，能力要素包含能力域和能力子域。（見圖

1）。

圖1模型構(gòu)成

5.2成熟度等級

成熟度等級規(guī)定了智能制造在不同階段應(yīng)達到的水平。參照GB/T39116-2020智能制造能力成熟度模型、

成熟度等級，動力電池智能制造的過程更加側(cè)重于各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的智能化應(yīng)用和智能水平的提升，以達到制造

能力提升的目的。針對電池制造企業(yè)智能基礎(chǔ)要素狀態(tài)、感知計算能力和智能功能布局三方面的功能實現(xiàn)的

程度，將電池制造企業(yè)的智能制造能力分為五個級別，自低向高分別為一級（規(guī)劃級，含一級上）、二級

（規(guī)范級，含二級上）、三級（集成級，含三級上）、四級（優(yōu)化級，含四級上）和五級（引領(lǐng)級），如圖

2所示。較高的成熟度等級要求涵蓋了低成熟度等級的要求。

3

T/CSAEXX-

一級（規(guī)劃級）：電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)開始對實施智能制造的基礎(chǔ)和條件進行規(guī)劃，能夠?qū)诵臉I(yè)務(wù)（2201.1—201X設(shè)計、

資源供給、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)）進行流程化管理。

二級（規(guī)范級）：電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)采用數(shù)字化設(shè)計、自動化技術(shù)、信息化手段對核心裝備和核心業(yè)務(wù)活

動等進行改造和規(guī)范，實現(xiàn)單一業(yè)務(wù)活動的數(shù)據(jù)共享。

三級（集成級）：電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)采取數(shù)字化手段對產(chǎn)品進行設(shè)計、制造驗證，對裝備、系統(tǒng)等開展集

成，實現(xiàn)跨業(yè)務(wù)活動間的數(shù)據(jù)共享,實現(xiàn)互聯(lián)互通。

四級（優(yōu)化級）：電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對資源、制造過程等進行數(shù)據(jù)挖掘，實現(xiàn)對電池的質(zhì)量、安全精準預(yù)

測、閉環(huán)和優(yōu)化，生產(chǎn)實現(xiàn)互操作。

五級（引領(lǐng)級）：電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)基于模型持續(xù)驅(qū)動業(yè)務(wù)活動的優(yōu)化和創(chuàng)新，實現(xiàn)黑燈工廠生產(chǎn)和產(chǎn)品

自適應(yīng)定制化生產(chǎn)。

圖2成熟度等級

5.3成熟度評估指標體系

成熟度評估指標體系由能力要素、能力域、能力子域和關(guān)鍵活動構(gòu)成，如表1所示。

表1動力電池智能制造成熟度評估指標體系

能力要素能力域能力子域關(guān)鍵活動

戰(zhàn)略規(guī)劃

組織戰(zhàn)略組織戰(zhàn)略

組織機構(gòu)

人員

專業(yè)人員配置

人員技能人員技能

人才培養(yǎng)

數(shù)據(jù)獲取

數(shù)據(jù)標準化

數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)分析

技術(shù)

集成集成工廠集成

管理機制

信息安全信息安全風險評估

技術(shù)措施

4

T/CSAEXX-

表1動力電池智能制造成熟度評估指標體系（續(xù)）

能力要素能力域能力子域關(guān)鍵活動

管理標準

技術(shù)標準標準

技術(shù)標準

生產(chǎn)設(shè)備

裝備裝備檢測設(shè)備

資源

物流設(shè)備

網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)

立項管理

產(chǎn)品規(guī)劃

產(chǎn)品設(shè)計

工程設(shè)計

設(shè)計

設(shè)計驗證

工藝管理

工藝設(shè)計

工藝設(shè)計

銷售與運營規(guī)劃

計劃與調(diào)度主生產(chǎn)計劃與物料需求計劃

生產(chǎn)排程與調(diào)度

供應(yīng)商管理

資源供給

采購執(zhí)行管理

物流

物流配送

制造成品管理

生產(chǎn)作業(yè)標準化

生產(chǎn)作業(yè)

過程數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用

生產(chǎn)供應(yīng)商質(zhì)量

質(zhì)量管理過程質(zhì)量

成品質(zhì)量

環(huán)境保護

制造安全制造安全

安全作業(yè)

能源設(shè)備管理

能源管理

能源數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用

設(shè)備采集與互聯(lián)

設(shè)備管理

設(shè)備保養(yǎng)維護管理

5

T/CSAEXX-

表1動力電池智能制造成熟度評估指標體系（續(xù)）2201.1—201X

能力要素能力域能力子域關(guān)鍵活動

生產(chǎn)設(shè)備管理設(shè)備運行分析和優(yōu)化

需求預(yù)測

銷售產(chǎn)品銷售

制造營銷管理

客戶服務(wù)客戶服務(wù)

服務(wù)

產(chǎn)品服務(wù)產(chǎn)品服務(wù)

電池生產(chǎn)企業(yè)可根據(jù)自身業(yè)務(wù)活動特點對能力域、能力子域和關(guān)鍵活動進行剪裁。

6

T/CASXXX—

5.4201X成熟度要求

5.4.1概述

成熟度要求規(guī)定了能力要素在不同成熟度等級下應(yīng)滿足的具體條件。

5.4.2人員

人員能力要素包括組織戰(zhàn)略、人員技能2個能力域，人員的成熟度要求見表2。

表2人員的成熟度要求

能力域關(guān)鍵活動一級二級三級四級五級

a)實現(xiàn)了智能制造戰(zhàn)略規(guī)劃的

a)建立了系統(tǒng)化的戰(zhàn)略規(guī)劃a)實現(xiàn)了智能制造戰(zhàn)略規(guī)劃的自動化

a)制定了智能制造的全自動化和智能化；

過程和框架；和持續(xù)更新；

發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，并b)戰(zhàn)略規(guī)劃能夠自適應(yīng)市場變

a)有具體的智能制造實施計b)智能制造戰(zhàn)略規(guī)劃與其他b)戰(zhàn)略規(guī)劃過程中使用先進的數(shù)據(jù)分

對發(fā)展智能制造所化、自優(yōu)化業(yè)務(wù)流程、自控

戰(zhàn)略規(guī)劃劃，包括組織架構(gòu)、技術(shù)架相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃相互集成；析和決策支持工具；

需的人員、技術(shù)、制決策實施；

構(gòu)、資源投入等c)戰(zhàn)略規(guī)劃結(jié)果能夠有效地c)戰(zhàn)略規(guī)劃根據(jù)市場變化和業(yè)務(wù)需求

資源等投入進行規(guī)c)不同系統(tǒng)之間實現(xiàn)高度集

共享和傳達給相關(guān)部門和進行迭代更新，保持與外部環(huán)境的

劃成，共享智能制造成果和數(shù)

團隊適應(yīng)性

據(jù)

組織戰(zhàn)略

a)電池生產(chǎn)企業(yè)具備系統(tǒng)化a)電池生產(chǎn)企業(yè)能夠根據(jù)市場需求和a)電池生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)了全面智

的戰(zhàn)略規(guī)劃和架構(gòu)；業(yè)務(wù)發(fā)展進行靈活調(diào)整和優(yōu)化；能化的戰(zhàn)略規(guī)劃和架構(gòu)；

a)電池生產(chǎn)企業(yè)已對

a)電池生產(chǎn)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)設(shè)置b)組織結(jié)構(gòu)和職責分工明b)組織結(jié)構(gòu)和職責分工具備創(chuàng)新性和b)組織結(jié)構(gòu)和職責分工高度靈

智能制造責任部門

組織機構(gòu)明確，智能制造相關(guān)的關(guān)鍵確，各部門之間協(xié)同合作靈活性，能夠適應(yīng)變化的外部環(huán)活，能夠快速適應(yīng)不斷變化

和關(guān)鍵崗位進行了

部門和崗位職責清晰良好；境；的市場需求；

規(guī)劃

c)決策流程和溝通渠道有c)決策流程和溝通渠道持續(xù)改進，快c)決策流程和溝通渠道高效自

效，信息流動暢通速響應(yīng)市場變化動化，數(shù)據(jù)驅(qū)動決策和協(xié)作

7

T/CAS1.1—

表2人員的成熟度要求（續(xù)）201X

能力域關(guān)鍵活動一級二級三級四級五級

a)電池生產(chǎn)企業(yè)已擁有智能a）智能制造團隊能力配置覆a）智能制造團隊能力配置覆蓋

a）智能制造團隊能力配置覆蓋企業(yè)大

a）已規(guī)劃內(nèi)部培養(yǎng)或制造團隊和負責人，以及蓋企業(yè)部分主要業(yè)務(wù)；企業(yè)所有業(yè)務(wù)；

部分業(yè)務(wù)；

專業(yè)人員配置引進智能制造相關(guān)IT基礎(chǔ)、數(shù)據(jù)分析、信息b）人員結(jié)構(gòu)滿足企業(yè)智能制b）人員結(jié)構(gòu)滿足企業(yè)智能制造

b）人員結(jié)構(gòu)滿足企業(yè)智能制造大部分

專業(yè)人員安全、系統(tǒng)運維等專業(yè)人造部分主要技術(shù)、技能、所有技術(shù)、技能、管理等需

技術(shù)、技能、管理等需求

員管理等需求求

a）實現(xiàn)了全自動智能化的培訓(xùn)

a）能夠根據(jù)實際需求和行業(yè)發(fā)展進行

人員技能流程；

a）具備系統(tǒng)化的培訓(xùn)計劃和持續(xù)改進和優(yōu)化。利用數(shù)據(jù)分析和

b）利用人工智能和自適應(yīng)技

a）電池生產(chǎn)企業(yè)制定了智能制資源管理。培訓(xùn)規(guī)則和標反饋機制，對培訓(xùn)計劃和資源進行

a）應(yīng)充分意識到智能術(shù)，培訓(xùn)模塊能夠根據(jù)個體

人才培養(yǎng)造人才引進、培訓(xùn)、考核、準被明確定義和實施。培精細化管理和優(yōu)化；

制造的重要性需求進行自動優(yōu)化和個性化

績效、職業(yè)發(fā)展等管理制度訓(xùn)方法和教材符合行業(yè)標b）培訓(xùn)方法和教材具備創(chuàng)新性和靈活

培訓(xùn)。不斷推進人才培養(yǎng)創(chuàng)

準和最佳實踐性，能夠適應(yīng)不斷變化的技術(shù)和業(yè)

新，與行業(yè)領(lǐng)先水平保持一

務(wù)需求

致

8

T/CASXXX—

5.4.3201X技術(shù)

技術(shù)包括數(shù)據(jù)、集成、信息安全、標準4個能力域，技術(shù)的成熟度要求見3。

表3技術(shù)的成熟度要求

能力域關(guān)鍵活動一級二級三級四級五級

a)使用ICT技術(shù)（如傳感技

等）進行實時數(shù)據(jù)采集，實

現(xiàn)電池生產(chǎn)企業(yè)運營價值鏈

橫向全面的數(shù)據(jù)獲??；

b)應(yīng)支持數(shù)據(jù)預(yù)處理功能，包

a)利用信息技術(shù)或系統(tǒng)完括檢查數(shù)據(jù)一致性，對異常

a）建立統(tǒng)一工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)平臺a）通過全生產(chǎn)要素互聯(lián)互

成數(shù)據(jù)錄入、保存；應(yīng)數(shù)據(jù)、缺失數(shù)據(jù)進行識別和

（IoT），通過各生產(chǎn)要素互通操作，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)級之

提供對數(shù)據(jù)的清洗、存處理，對冗余數(shù)據(jù)以及無用

a)通過人工方式采集業(yè)務(wù)聯(lián)互通互操作，實現(xiàn)電池生產(chǎn)間實時協(xié)同，如電池生

數(shù)據(jù)獲取儲、共享、分析、應(yīng)用數(shù)據(jù)進行清理，以便適用于

活動所需的數(shù)據(jù)企業(yè)各領(lǐng)域?qū)崟r交互，如設(shè)備產(chǎn)企業(yè)內(nèi)部不同工廠、

支撐，并將數(shù)據(jù)與主題后續(xù)的建模分析；

與設(shè)備、設(shè)備與信息系統(tǒng)等之電池生產(chǎn)企業(yè)與材料、

數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，使數(shù)據(jù)進入相c)應(yīng)支持數(shù)據(jù)質(zhì)量自動化監(jiān)

間交互裝備企業(yè)之間協(xié)同

應(yīng)的主題數(shù)據(jù)庫控，滿足用戶能夠按照特定

業(yè)務(wù)需求定制個性化的數(shù)據(jù)

質(zhì)量監(jiān)控規(guī)則的要求；

d)應(yīng)支持數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能，根據(jù)

數(shù)據(jù)存儲方式對數(shù)據(jù)進行自

動格式轉(zhuǎn)換

a)建立集中的主數(shù)據(jù)平臺和標

a)建立企業(yè)級數(shù)據(jù)定義、a)建立IoT數(shù)據(jù)標準體系，并在電

數(shù)據(jù)標準a)建立電池生產(chǎn)企業(yè)的數(shù)準化數(shù)據(jù)服務(wù)（如接口、傳a)建立電池設(shè)計、制造標

數(shù)據(jù)獲取標準，并得到池企業(yè)內(nèi)部建立電池數(shù)據(jù)模型

化據(jù)標準體系遞等）、工序數(shù)據(jù)及工藝模準機理模型庫

信息系統(tǒng)支撐與應(yīng)用標準

型標準化

9

T/CAS1.1—

表3技術(shù)的成熟度要求（續(xù)）201X

能力域關(guān)鍵活動一級二級三級四級五級

a）統(tǒng)一主數(shù)據(jù)交換和互聯(lián)平a）可量化數(shù)據(jù)在企業(yè)發(fā)展

a）通過業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)臺，如SOA：統(tǒng)一的電池過程中產(chǎn)生的成本和帶

a）可以將產(chǎn)品需求數(shù)據(jù)、

實現(xiàn)數(shù)據(jù)和分析結(jié)果能生產(chǎn)企業(yè)級數(shù)據(jù)中心，如來的經(jīng)濟效益；

競品數(shù)據(jù)、設(shè)計數(shù)據(jù)、

在各個部門之間進行復(fù)數(shù)據(jù)庫；a）通過建立企業(yè)級數(shù)庫，將不同類型數(shù)b）形成數(shù)據(jù)目錄、數(shù)據(jù)價

配方數(shù)據(jù)、工藝數(shù)據(jù)、

用；b）應(yīng)提供物理數(shù)據(jù)、經(jīng)營數(shù)據(jù)，時序數(shù)據(jù)、關(guān)系型數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)值、數(shù)據(jù)共享方法；

質(zhì)量數(shù)據(jù)、生產(chǎn)數(shù)據(jù)、

數(shù)據(jù)共享b）針對不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)中不據(jù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)相關(guān)的主題化數(shù)據(jù)進行存儲，并能夠針對數(shù)據(jù)進c）基于數(shù)據(jù)價值評估為數(shù)

服務(wù)數(shù)據(jù)等進行采集并

同類型數(shù)據(jù)，結(jié)構(gòu)化和數(shù)據(jù)庫，供數(shù)據(jù)分析層調(diào)行主題建模和維度建模，為面向應(yīng)用據(jù)共享流通提供依據(jù)，

存儲；

非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)定義數(shù)據(jù)用；分析發(fā)揮數(shù)據(jù)共享價值為數(shù)據(jù)交易做好準備；

b）具備數(shù)據(jù)共享的指導(dǎo)文

治理方法，能夠建立數(shù)c）數(shù)據(jù)共享安全等級識別和d）基于數(shù)據(jù)共享實現(xiàn)企業(yè)

件

數(shù)據(jù)據(jù)關(guān)聯(lián)安全感知管理、數(shù)據(jù)追內(nèi)外部交易，探索數(shù)據(jù)

溯、監(jiān)測能力交易模式

a)應(yīng)提供數(shù)據(jù)報表、可視

化、知識庫、數(shù)據(jù)分析工

a)基于信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)和人a)能夠?qū)Χㄖ苹a(chǎn)品

具及數(shù)據(jù)開放功能，建立a)應(yīng)采用大數(shù)據(jù)技術(shù)，應(yīng)用各類型算法