《動力電池智能制造能力成熟度評估方法》編制說明

《動力電池智能制造能力成熟度評估方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

編制說明

一、工作簡況

1.1任務(wù)來源

國標(biāo)GB/T39116-2020《智能制造能力成熟度模型》和GB/T39117-2020《智能

制造能力等級評估方法》形成了制造業(yè)通用的評估模型和評估方法，有利于跨行業(yè)

間的交流，但淡化了細(xì)分行業(yè)特點(diǎn)，面向具體行業(yè)針對性不強(qiáng)，不能完全準(zhǔn)確反映

產(chǎn)業(yè)的問題。動力電池生產(chǎn)包涵流程制造和離散制造，生產(chǎn)鏈長、業(yè)務(wù)流程多、工

藝和專用設(shè)備復(fù)雜，生產(chǎn)過程和質(zhì)量控制對電池的安全影響大，亟需適合本行業(yè)的

智能制造能力成熟度評估模型和方法。

《動力電池智能制造能力成熟度評估方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)是由中國汽車工程學(xué)會批

準(zhǔn)立項(xiàng)。文件號中汽學(xué)函【2023】103號，任務(wù)號為2023-036。本標(biāo)準(zhǔn)由電動汽車

產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟提出，寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司、深圳吉陽智能科

技有限公司、國際汽車工程科技創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院、中創(chuàng)新航科技股份有限公司、合

肥國軒高科動力能源有限公司、廣州巨灣技研有限公司、西門子工業(yè)軟件（上海）

有限公司、達(dá)索系統(tǒng)中國-達(dá)索析統(tǒng)（上海）信息技術(shù)有限公司、施耐德電氣(中國)

有限公司、英特爾（中國）有限公司、武漢逸飛激光股份有限公司、清華大學(xué)、蜂

巢能源科技股份有限公司、弗迪電池有限公司、天津力神電池股份有限公司等單位

起草。

1.2編制背景與目標(biāo)

隨著我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，動力電池產(chǎn)業(yè)正向TWh時(shí)代邁進(jìn)。眼下，

動力電池制造中最大的痛點(diǎn)就是成本問題、質(zhì)量問題和效率問題，而引入智能制造

系統(tǒng)可以很好地解決這些問題。智能制造工程涵蓋了智能車間、智能工廠、智慧供

應(yīng)鏈等多個(gè)層次的建設(shè)，需要科學(xué)方法做指引。動力電池制造包括極片制造、電芯

制造、模組制造和PACK制造，涵蓋流程制造和離散制造，工序極其繁瑣。產(chǎn)線技術(shù)

迭代極快，一次性投入大，舊產(chǎn)線需要轉(zhuǎn)型升級，新產(chǎn)線需要引入最先進(jìn)的智能技

術(shù)，這一切會使管理者對本企業(yè)的電池智能制造能力難以評定和把握。制定動力電

池智能制造能力成熟度評估方法團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)并推廣應(yīng)用，可以支撐動力電池產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)

1

的摸底與監(jiān)測，服務(wù)電池企業(yè)智能制造診斷評估，培養(yǎng)智能制造工程技術(shù)人才，建

設(shè)評估評價(jià)服務(wù)體系。具體目標(biāo)如下：

（1）加強(qiáng)數(shù)字化人才培養(yǎng)。人才是智能制造發(fā)展的關(guān)鍵。動力電池智能制造是

一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要從人才培養(yǎng)、轉(zhuǎn)型意識、設(shè)備升級、工藝提升、網(wǎng)絡(luò)配套、環(huán)

境安全等各方面，實(shí)施整體和系統(tǒng)的推進(jìn)。標(biāo)準(zhǔn)中要求的組織戰(zhàn)略、人員技能能力

子域都要求開展數(shù)字化人才培養(yǎng)工作。

（2）可加強(qiáng)設(shè)備全生命周期管理。開展設(shè)備全生命周期管理，保障企業(yè)制造全

流程設(shè)備的智慧無憂，是企業(yè)規(guī)劃智能制造能力建設(shè)的基礎(chǔ)保障。設(shè)備全生命周期

管理包括裝備協(xié)同作業(yè)、設(shè)備數(shù)字孿生以及設(shè)備故障預(yù)測性維護(hù)3個(gè)細(xì)分模式，現(xiàn)

階段設(shè)備全生命周期管理的實(shí)踐路徑在數(shù)據(jù)、集成、信息安全、裝備、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備

管理等能力域或能力子域都有明確要求。

（3）可提高數(shù)字化設(shè)計(jì)能力。結(jié)合現(xiàn)階段企業(yè)實(shí)踐情況，數(shù)字化研發(fā)設(shè)計(jì)包括

產(chǎn)品設(shè)計(jì)全生命周期管理、多方協(xié)同并行設(shè)計(jì)、基于數(shù)字樣機(jī)和仿真平臺的設(shè)計(jì)驗(yàn)

證、工藝仿真與工藝優(yōu)化細(xì)分模式，在制造能力要素中，對工藝設(shè)計(jì)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)提

出較的要求，在三級成熟度要求中，就提出了建立典型型號的動力電池產(chǎn)品組件的

標(biāo)準(zhǔn)庫和典型產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識庫。

（4）可提高自組織柔性生產(chǎn)水平。自組織柔性生產(chǎn)包括柔性生產(chǎn)排程、自適應(yīng)

快速換型、作業(yè)績效管理、智能參數(shù)調(diào)優(yōu)、智能化品質(zhì)管控5個(gè)細(xì)分模式，現(xiàn)階段

自組織柔性生產(chǎn)的實(shí)踐路徑體現(xiàn)在工藝設(shè)計(jì)、采購、計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)作業(yè)、設(shè)備管

理、倉儲配送、安全環(huán)保、能源管理、客戶服務(wù)能力子域的相關(guān)要求中。

（5）可提高自組織物流水平。結(jié)合現(xiàn)階段企業(yè)實(shí)踐情況，自組織物流包括基于

設(shè)備、系統(tǒng)集成的自動化倉儲物流；基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的倉儲物流優(yōu)化；基于多方協(xié)同

的智能化物流發(fā)運(yùn)3個(gè)細(xì)分模式，現(xiàn)階段自組織物流的實(shí)踐路徑在計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)

作業(yè)、倉儲配送、物流能力子域的都有明確定要求。

（6）可提高敏捷供應(yīng)鏈能力。敏捷供應(yīng)鏈包括多方協(xié)同的智能化供應(yīng)鏈、數(shù)字

化供應(yīng)鏈績效評價(jià)、供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)智能感知與決策3個(gè)細(xì)分模式，現(xiàn)階段敏捷供應(yīng)鏈

的實(shí)踐路徑在采購、計(jì)劃調(diào)度、生產(chǎn)作業(yè)、倉儲配送、物流、銷售能力子域中有明

確要求。

1.3主要工作過程

（1）標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研啟動會。2022年9月26日，“動力電池智能制造能力成熟度評

2

估方法”項(xiàng)目預(yù)研啟動會召開。深圳吉陽智能科技有限公司、寧德時(shí)代新能源科技

股份有限公司、中創(chuàng)新航科技股份有限公司、弗迪電池有限公司、合肥國軒高科動

力能源有限公司、蜂巢能源有限公司、廣州巨灣技研有限公司、浙江冠宇電池有限

公司、西門子工業(yè)軟件（上海）有限公司、達(dá)索系統(tǒng)中國-達(dá)索析統(tǒng)（上海）信息技

術(shù)有限公司、施耐德電氣(中國)有限公司、英特爾（中國）有限公司、武漢逸飛激

光股份有限公司、清華大學(xué)等14家發(fā)起單位參會。會議主要討論了《動力電池智能

制造能力成熟度評估方法》團(tuán)標(biāo)設(shè)立的必要性和主要內(nèi)容。

（2）動力電池智能制造能力成熟度評估技術(shù)交流會暨草案討論會。2023年2

月28日，動力電池智能制造能力成熟度評估技術(shù)交流會在廣州巨灣技研有限公司舉

辦。來自國際汽車工程科技創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院、寧德時(shí)代新能源科技有限公司、深圳

吉陽智能科技有限公司、廣州巨灣技研有限公司、中創(chuàng)新航科技股份有限公司、合

肥國軒高科動力能源有限公司、達(dá)索系統(tǒng)中國-達(dá)索析統(tǒng)（上海）信息技術(shù)有限公司、

施耐德電氣(中國)有限公司、英特爾（中國）有限公司、武漢逸飛激光股份有限公

司、清華大學(xué)、西門子工業(yè)軟件（上海）有限公司、廣東省汽車工程學(xué)會等近30

位代表出席交流會。會議形成了《動力電池智能制造能力成熟度評估方法》討論稿

（3）標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)審查會。2023年4月24-26日，中國汽車工程學(xué)會標(biāo)準(zhǔn)第一次

系列審查會議在重慶召開?！秳恿﹄姵刂悄苤圃炷芰Τ墒於仍u估方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)通過

立項(xiàng)審查。

（4）2023年6月2日，《動力電池智能制造能力成熟度評估方法》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立

項(xiàng)啟動會在寧德時(shí)代總部召開。寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司、深圳吉陽智能

科技有限公司、國際汽車工程科技創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院、中創(chuàng)新航科技股份有限公司、

廣州巨灣技研有限公司、合肥國軒高科動力能源有限公司、西門子工業(yè)軟件（上海）

有限公司、達(dá)索系統(tǒng)中國-達(dá)索析統(tǒng)（上海）信息技術(shù)有限公司、施耐德電氣(中國)

有限公司、英特爾（中國）有限公司、武漢逸飛激光股份有限公司、清華大學(xué)、蜂

巢能源科技股份有限公司等13家單位代表參會。會議形成了35條修改意見。

（5）2023年7月19日，《動力電池智能制造能力成熟度評估方法》團(tuán)標(biāo)草案

討論會在網(wǎng)上舉辦。寧德時(shí)代等15家起草單位代表參會。會上主要討論了成熟度要

求，并形成了該標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容

2.1標(biāo)準(zhǔn)制定原則

3

在充分調(diào)研需求的基礎(chǔ)上，比較分析動力電池與其他工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)流程的區(qū)別，

參考了GB/T39116—2020《智能制造能力成熟度模型》、GB/T39117—2020《智

能制造能力等級評估方法》，結(jié)合動力電池生產(chǎn)實(shí)際情況制定評估模型和方法，合

二為一，統(tǒng)稱《動力電池智能制造能力成熟度評估方法》

2.1.1通用性原則

本標(biāo)準(zhǔn)不僅適用于電芯生產(chǎn)階段，也適用于模組和PACK生產(chǎn)階段。本標(biāo)準(zhǔn)不僅

適用于動力電池生產(chǎn)領(lǐng)域，也適用于儲能電池生產(chǎn)領(lǐng)域。

本標(biāo)準(zhǔn)提出的鹵素含量測定方法不僅適用于無鹵低煙聚合物，同時(shí)也適用于低

鹵低煙聚合物或其它鹵素含量未知的電線電纜用原材料顆粒，通用性高。

2.1.2指導(dǎo)性原則

本標(biāo)準(zhǔn)為動力電池智能制造能力成熟度評估提供指導(dǎo)作用。評估模型和成熟度

評估要求根據(jù)電池企業(yè)量身定做，比國標(biāo)更具體，更具有適用性。

2.1.3協(xié)調(diào)性原則

本標(biāo)準(zhǔn)提出的方法與目前使用的國家標(biāo)準(zhǔn)中的方法協(xié)調(diào)統(tǒng)一、互不矛盾。僅作

為一種更便捷、精確度更高、更高效的方法對目前使用的方法進(jìn)行補(bǔ)充。

2.1.4兼容性原則

本標(biāo)準(zhǔn)提出的評估方法充分考慮了電池行業(yè)概況，對動力電池和儲能電池的生

產(chǎn)普遍適用。

2.2標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)共分為8章，內(nèi)容包括范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、縮略語、

成熟度模型、成熟度等級判定、評估內(nèi)容、評估過程。

主要技術(shù)內(nèi)容為成熟度模型。

成熟度模型由成熟度等級、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。

4

成熟度模型

針對電池制造企業(yè)智能基礎(chǔ)要素狀態(tài)、感知計(jì)算能力和智能功能布局三方面的

功能實(shí)現(xiàn)的程度，將電池制造企業(yè)的智能制造能力分為五個(gè)級別，自低向高分別為

一級（規(guī)劃級）、二級（規(guī)范級）、三級（集成級）、四級（優(yōu)化級）和五級（引

領(lǐng)級）。

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。

人員能力要素包括組織戰(zhàn)略（戰(zhàn)略規(guī)劃、組織機(jī)構(gòu)）、人員技能2個(gè)能力域；

技術(shù)要素包括數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)分析）、集成（工

廠集成）、信息安全（管理機(jī)制、風(fēng)險(xiǎn)評估、技術(shù)措施）、標(biāo)準(zhǔn)（管理標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)）4個(gè)能力域；

資源包括裝備（生產(chǎn)設(shè)備、檢測設(shè)備、物流設(shè)備）、網(wǎng)絡(luò)2個(gè)能力域；

制造包括設(shè)計(jì)（產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)）、生產(chǎn)（計(jì)劃與調(diào)度、資源供給、物流

配送、生產(chǎn)作業(yè)、質(zhì)量管理、制造安全、能源管理、設(shè)備管理）、銷售（產(chǎn)品銷售）、

服務(wù)（客戶服務(wù)、產(chǎn)品服務(wù)）4個(gè)能力域。

每一級的要求都根據(jù)電池制造企業(yè)實(shí)際情況作了詳細(xì)的說明。

2.3關(guān)鍵技術(shù)問題說明

關(guān)鍵技術(shù)為成熟度等級判定。

評估組將采集的證據(jù)與成熟度要求進(jìn)行對照，按照滿足程度對評估域的每一條

要求進(jìn)行打分，然后根據(jù)評估域權(quán)重和計(jì)算方法，計(jì)算出成熟度等級。

規(guī)則如下，當(dāng)電池生產(chǎn)企業(yè)在某一等級下的成熟度得分超過評分區(qū)間的最低分

視為滿足該等級要求，反之，則視為不滿足。在計(jì)算總體分?jǐn)?shù)時(shí)，已滿足的等級的

成熟度得分為1，不滿足的級別的成熟度得分取值為該等級的實(shí)際得分。智能制造

能力成熟度總分，應(yīng)是各等級評分結(jié)果的累計(jì)求和。對應(yīng)的級別分?jǐn)?shù)如下：

5

成熟度等級對應(yīng)評分區(qū)間

5級（引領(lǐng)級）4.8≤S≤5

4級（優(yōu)化級）3.8≤S＜4.8

3級（集成級）2.8≤S＜3.8

2級（規(guī)范級）1.8≤S＜2.8

1級（規(guī)劃級）0.8≤S＜1.8

2.4標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)

動力電池制造能力成熟度評估模型參考《智能制造能力成熟度評估模型

GB/T-39116-2020》，在此基礎(chǔ)上根據(jù)電池行業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行了完善，在技術(shù)能力要素下

增加標(biāo)準(zhǔn)能力域和標(biāo)準(zhǔn)能力子域，生產(chǎn)中增加資源供給、物流配送、質(zhì)量管理、制

造安全能力子域，銷售中增加產(chǎn)品銷售能力子域。

成熟度要求根據(jù)電池行業(yè)實(shí)際情況編寫，國標(biāo)中的多項(xiàng)三四五級為同一要求的

全部區(qū)分清楚，以便于評估人員掌握評估標(biāo)準(zhǔn)。

2.5標(biāo)準(zhǔn)工作基礎(chǔ)

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位均為行業(yè)頭部企業(yè)，在動力電池智能制造方面有著成功經(jīng)

驗(yàn)。寧德時(shí)代是世界上最大的動力電池生產(chǎn)商，2022年動力電池裝機(jī)量達(dá)191.6GWh，

占全球動力電池裝機(jī)量的37%。擁有兩座燈塔工廠，在動力電池智能制造能力建設(shè)

和成熟度評估方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)。吉陽智能為鋰電裝備領(lǐng)域骨干企業(yè)，同時(shí)為全

國鋰電池智能制造裝備標(biāo)準(zhǔn)化工作組（SAC/TC159/WG18）承擔(dān)單位，參與了多項(xiàng)各

層次標(biāo)準(zhǔn)制定，經(jīng)驗(yàn)豐富。

三、主要試驗(yàn)（或驗(yàn)證）情況分析

6

動力電池頭部企業(yè)寧德時(shí)代從2017年開始就依據(jù)相關(guān)國標(biāo)進(jìn)行智能制造能力

成熟度自我評估。成立評估小組，先后有18人獲得智能制造成熟度模型評估師認(rèn)證。

依據(jù)動力電池智能制造能力成熟度評估方法對智能工廠進(jìn)行成熟度評估。根據(jù)評估

方法，對人員、技術(shù)、資源和制造的四個(gè)能力要素從一級要求開始評估，只有全部

滿足一級要求，經(jīng)過加權(quán)計(jì)算得到一分，才能評估二級的內(nèi)容，依次類推。依據(jù)電

池智能制造能力成熟度評估方法對智能工廠評估的分?jǐn)?shù)也從最初的前幾年的3.38

上升到最近的4.75，從集成級逐步升級到優(yōu)化級，現(xiàn)在邁入引領(lǐng)級。

深圳吉陽智能科技有限公司、中創(chuàng)新航科技股份有限公司、合肥國軒高科動力

能源有限公司、廣州巨灣技研有限公司、西門子工業(yè)軟件（上海）有限公司等也選

取不同的能力要素對本公司的智能制造能力成熟度進(jìn)行了評估。

在評估過程中，依據(jù)實(shí)際情況對成熟度要求和評估指標(biāo)進(jìn)行更改，經(jīng)過多次完

善，形成了更適合于動力電池企業(yè)的智能制造能力成熟度評估模型和方法。后經(jīng)多

家單位的專家討論，形成了《動力電池智能制造能力成熟度評估方法》的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

草案。動力電池智能制造能力成熟度評估工作可以找出不同能力域和能力子域的短

板，為智能工廠建設(shè)指引了方向，最終也為運(yùn)營帶來了巨大提升。

四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況

暫無。

五、預(yù)期達(dá)到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用的情況

本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，可對動力電池生產(chǎn)