《动力电池智能制造能力成熟度评估方法》

T/CSAEXX-

动力电池智能制造能力成熟度评估方法

1范围

本文件规定了动力电池智能制造能力成熟度模型、等级、评估指标体系、评估内容、评估过程及判定成

熟度等级的方法。

本文件适用于动力电池制造企业、智能制造系统解决方案供应商及第三方机构开展动力电池智能制造能

力成熟度的评估；储能电池的制造可参照此标准进行评估。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅

该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T19596-2017电动汽车术语

GB/T38331—2019锂离子电池生产设备通用技术要求

GB/T39116—2020智能制造能力成熟度模型

3术语和定义

GB/T19596-2017、GB/T38331—2019界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

动力电池powerbattery

一个或一个以上电池包及相应附件(电池管理系统、高压电路、低压电路、热管理设备以及机械

总成)构成的为电动汽车整车的行驶提供电能的能量存储装置。

[来源：GB/T19596-2017，3.1.2.1.9，有修改]

3.2

极片制造electrodemanufacturing

将正极浆料或负极浆料进行合浆搅拌，然后完成涂布、辊压、分切、制片等操作，形成极片的工艺过程。

[来源：GB/T38331—2019，3.4，有修改]

3.3

电芯制造cellassembly

将极片制造产生的极片进行卷绕或叠片、装配、烘烤、注液和化成分容等操作，形成电芯的工艺过程。

3.4

模组制造modulemanufacturing

将单体电芯按照设计要求，通过分选、组合装配、测试等工序形成模组的工艺过程。

3.5

电池包制造packmanufacturing

1

T/CSAEXX-

将电芯或模组按照设计要求，通过一定的标准制作流程组装在外壳箱体中，形成电池包的工艺过程。2201.1—201X

3.6

追溯tracing

根据代表资源和产品的记录，利用跟踪方法对记录从任何节点向前或向后追踪的活动。

3.7

业务数据businessdata

描述数字化车间各种业务的数据，包括物料清单、计划、工单、物料批次、检验委托、维修申请等。

3.8

数据字典datadictionary

对系统中使用的所有数据元素的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑等进行定义和描述的

信息集合。

3.9

智能制造能力capabilityofintelligentmanufacturing

为实现智能制造的目标，电池生产企业对人员、技术、资源、制造等进行管理提升和综合应用的程度。

[来源：GB/T39116—2020，3.1.1]

3.10

评估域assessmentdomain

用于开展智能制造能力成熟度评估的核心条款集合。

[来源：GB/T39117—2020，3.1]

3.11

评估准则assessmentcriteria

用于指导评估的方针、程序及与评估证据比较的依据。

[来源：GB/T19011-2021，3.2，有修改]

3.12

评估发现assessmentfindings

将收集的评估证据对照评估准则进行评估的结果。

[来源：GB/T19011-2021，3.4，有修改]

4缩略语

下列缩略语适用于本文件。

AGV：自动导引运输车（AutomatedGuidedVehicle）

DDoS：分布式拒绝服务攻击（DistributedDenialofService）

ESB：企业服务总线（EnterpriseServiceBus）

ICT：信息与通信技术（InformationandCommunicationsTechnology）

ID：身份标识号（IdentityDocument）

IoT：物联网（InternetofThings）

IT：信息技术（InformationTechnology）

MES：制造执行系统（ManufacturingExecutionSystem）

ODS：操作型数据存储（OperationalDataStore）

2

T/CSAEXX-

OEE：设备综合效率（OverallEquipmentEffectiveness）

PDA：生产数据采集（ProductionDataAcquisition）

PHM：故障预测及健康管理（PrognosticsHealthManagement）

PLC：可编程逻辑控制器（ProgrammableLifecycleManagement）

RFID：射频识别技术（RadioFrequencyIdentification）

SOA：面向服务架构（ServiceOrientedArchitecture）

WMS：物流仓储管理（WarehouseManagementSystem）

PLM：产品生命周期管理（ProductLifecycleManagement）

ERP：企业资源计划（EnterpriseResourcePlanning）

CRM：客户关系管理（CustomerRelationshipManagement）

SCM：供应链管理（SupplyChainManagement）

5成熟度模型、等级及评价指标体系

5.1成熟度模型

本模型由成熟度等级、能力要素和成熟度要求构成，其中，能力要素包含能力域和能力子域。（见图

1）。

图1模型构成

5.2成熟度等级

成熟度等级规定了智能制造在不同阶段应达到的水平。参照GB/T39116-2020智能制造能力成熟度模型、

成熟度等级，动力电池智能制造的过程更加侧重于各业务环节的智能化应用和智能水平的提升，以达到制造

能力提升的目的。针对电池制造企业智能基础要素状态、感知计算能力和智能功能布局三方面的功能实现的

程度，将电池制造企业的智能制造能力分为五个级别，自低向高分别为一级（规划级，含一级上）、二级

（规范级，含二级上）、三级（集成级，含三级上）、四级（优化级，含四级上）和五级（引领级），如图

2所示。较高的成熟度等级要求涵盖了低成熟度等级的要求。

3

T/CSAEXX-

一级（规划级）：电池生产企业应开始对实施智能制造的基础和条件进行规划，能够对核心业务（2201.1—201X设计、

资源供给、生产、销售、服务）进行流程化管理。

二级（规范级）：电池生产企业应采用数字化设计、自动化技术、信息化手段对核心装备和核心业务活

动等进行改造和规范，实现单一业务活动的数据共享。

三级（集成级）：电池生产企业应采取数字化手段对产品进行设计、制造验证，对装备、系统等开展集

成，实现跨业务活动间的数据共享,实现互联互通。

四级（优化级）：电池生产企业应对资源、制造过程等进行数据挖掘，实现对电池的质量、安全精准预

测、闭环和优化，生产实现互操作。

五级（引领级）：电池生产企业应基于模型持续驱动业务活动的优化和创新，实现黑灯工厂生产和产品

自适应定制化生产。

图2成熟度等级

5.3成熟度评估指标体系

成熟度评估指标体系由能力要素、能力域、能力子域和关键活动构成，如表1所示。

表1动力电池智能制造成熟度评估指标体系

能力要素能力域能力子域关键活动

战略规划

组织战略组织战略

组织机构

人员

专业人员配置

人员技能人员技能

人才培养

数据获取

数据标准化

数据数据

数据共享

数据分析

技术

集成集成工厂集成

管理机制

信息安全信息安全风险评估

技术措施

4

T/CSAEXX-

表1动力电池智能制造成熟度评估指标体系（续）

能力要素能力域能力子域关键活动

管理标准

技术标准标准

技术标准

生产设备

装备装备检测设备

资源

物流设备

网络网络网络

立项管理

产品规划

产品设计

工程设计

设计

设计验证

工艺管理

工艺设计

工艺设计

销售与运营规划

计划与调度主生产计划与物料需求计划

生产排程与调度

供应商管理

资源供给

采购执行管理

物流

物流配送

制造成品管理

生产作业标准化

生产作业

过程数据采集和应用

生产供应商质量

质量管理过程质量

成品质量

环境保护

制造安全制造安全

安全作业

能源设备管理

能源管理

能源数据采集与应用

设备采集与互联

设备管理

设备保养维护管理

5

T/CSAEXX-

表1动力电池智能制造成熟度评估指标体系（续）2201.1—201X

能力要素能力域能力子域关键活动

生产设备管理设备运行分析和优化

需求预测

销售产品销售

制造营销管理

客户服务客户服务

服务

产品服务产品服务

电池生产企业可根据自身业务活动特点对能力域、能力子域和关键活动进行剪裁。

6

T/CASXXX—

5.4201X成熟度要求

5.4.1概述

成熟度要求规定了能力要素在不同成熟度等级下应满足的具体条件。

5.4.2人员

人员能力要素包括组织战略、人员技能2个能力域，人员的成熟度要求见表2。

表2人员的成熟度要求

能力域关键活动一级二级三级四级五级

a)实现了智能制造战略规划的

a)建立了系统化的战略规划a)实现了智能制造战略规划的自动化

a)制定了智能制造的全自动化和智能化；

过程和框架；和持续更新；

发展战略规划，并b)战略规划能够自适应市场变

a)有具体的智能制造实施计b)智能制造战略规划与其他b)战略规划过程中使用先进的数据分

对发展智能制造所化、自优化业务流程、自控

战略规划划，包括组织架构、技术架相关战略规划相互集成；析和决策支持工具；

需的人员、技术、制决策实施；

构、资源投入等c)战略规划结果能够有效地c)战略规划根据市场变化和业务需求

资源等投入进行规c)不同系统之间实现高度集

共享和传达给相关部门和进行迭代更新，保持与外部环境的

划成，共享智能制造成果和数

团队适应性

据

组织战略

a)电池生产企业具备系统化a)电池生产企业能够根据市场需求和a)电池生产企业实现了全面智

的战略规划和架构；业务发展进行灵活调整和优化；能化的战略规划和架构；

a)电池生产企业已对

a)电池生产企业组织结构设置b)组织结构和职责分工明b)组织结构和职责分工具备创新性和b)组织结构和职责分工高度灵

智能制造责任部门

组织机构明确，智能制造相关的关键确，各部门之间协同合作灵活性，能够适应变化的外部环活，能够快速适应不断变化

和关键岗位进行了

部门和岗位职责清晰良好；境；的市场需求；

规划

c)决策流程和沟通渠道有c)决策流程和沟通渠道持续改进，快c)决策流程和沟通渠道高效自

效，信息流动畅通速响应市场变化动化，数据驱动决策和协作

7

T/CAS1.1—

表2人员的成熟度要求（续）201X

能力域关键活动一级二级三级四级五级

a)电池生产企业已拥有智能a）智能制造团队能力配置覆a）智能制造团队能力配置覆盖

a）智能制造团队能力配置覆盖企业大

a）已规划内部培养或制造团队和负责人，以及盖企业部分主要业务；企业所有业务；

部分业务；

专业人员配置引进智能制造相关IT基础、数据分析、信息b）人员结构满足企业智能制b）人员结构满足企业智能制造

b）人员结构满足企业智能制造大部分

专业人员安全、系统运维等专业人造部分主要技术、技能、所有技术、技能、管理等需

技术、技能、管理等需求

员管理等需求求

a）实现了全自动智能化的培训

a）能够根据实际需求和行业发展进行

人员技能流程；

a）具备系统化的培训计划和持续改进和优化。利用数据分析和

b）利用人工智能和自适应技

a）电池生产企业制定了智能制资源管理。培训规则和标反馈机制，对培训计划和资源进行

a）应充分意识到智能术，培训模块能够根据个体

人才培养造人才引进、培训、考核、准被明确定义和实施。培精细化管理和优化；

制造的重要性需求进行自动优化和个性化

绩效、职业发展等管理制度训方法和教材符合行业标b）培训方法和教材具备创新性和灵活

培训。不断推进人才培养创

准和最佳实践性，能够适应不断变化的技术和业

新，与行业领先水平保持一

务需求

致

8

T/CASXXX—

5.4.3201X技术

技术包括数据、集成、信息安全、标准4个能力域，技术的成熟度要求见3。

表3技术的成熟度要求

能力域关键活动一级二级三级四级五级

a)使用ICT技术（如传感技

等）进行实时数据采集，实

现电池生产企业运营价值链

横向全面的数据获取；

b)应支持数据预处理功能，包

a)利用信息技术或系统完括检查数据一致性，对异常

a）建立统一工业物联网数据平台a）通过全生产要素互联互

成数据录入、保存；应数据、缺失数据进行识别和

（IoT），通过各生产要素互通操作，实现产业级之

提供对数据的清洗、存处理，对冗余数据以及无用

a)通过人工方式采集业务联互通互操作，实现电池生产间实时协同，如电池生

数据获取储、共享、分析、应用数据进行清理，以便适用于

活动所需的数据企业各领域实时交互，如设备产企业内部不同工厂、

支撑，并将数据与主题后续的建模分析；

与设备、设备与信息系统等之电池生产企业与材料、

数据相关联，使数据进入相c)应支持数据质量自动化监

间交互装备企业之间协同

应的主题数据库控，满足用户能够按照特定

业务需求定制个性化的数据

质量监控规则的要求；

d)应支持数据转换功能，根据

数据存储方式对数据进行自

动格式转换

a)建立集中的主数据平台和标

a)建立企业级数据定义、a)建立IoT数据标准体系，并在电

数据标准a)建立电池生产企业的数准化数据服务（如接口、传a)建立电池设计、制造标

数据获取标准，并得到池企业内部建立电池数据模型

化据标准体系递等）、工序数据及工艺模准机理模型库

信息系统支撑与应用标准

型标准化

9

T/CAS1.1—

表3技术的成熟度要求（续）201X

能力域关键活动一级二级三级四级五级

a）统一主数据交换和互联平a）可量化数据在企业发展

a）通过业务管理信息系统台，如SOA：统一的电池过程中产生的成本和带

a）可以将产品需求数据、

实现数据和分析结果能生产企业级数据中心，如来的经济效益；

竞品数据、设计数据、

在各个部门之间进行复数据库；a）通过建立企业级数库，将不同类型数b）形成数据目录、数据价

配方数据、工艺数据、

用；b）应提供物理数据、经营数据，时序数据、关系型数据、非结构值、数据共享方法；

质量数据、生产数据、

数据共享b）针对不同业务系统中不据、产品数据相关的主题化数据进行存储，并能够针对数据进c）基于数据价值评估为数

服务数据等进行采集并

同类型数据，结构化和数据库，供数据分析层调行主题建模和维度建模，为面向应用据共享流通提供依据，

存储；

非结构化数据定义数据用；分析发挥数据共享价值为数据交易做好准备；

b）具备数据共享的指导文

治理方法，能够建立数c）数据共享安全等级识别和d）基于数据共享实现企业

件

数据据关联安全感知管理、数据追内外部交易，探索数据

溯、监测能力交易模式

a)应提供数据报表、可视

化、知识库、数据分析工

a)基于信息系统数据和人a)能够对定制化产品

具及数据开放功能，建立a)应采用大数据技术，应用各类型算法