能源电池制造过程中的全流程数字化智能制造技术 范 龙，张 研 （黄河水利职业技术学院机械工程学院，河南 开封 475004） 摘 要：全流程数字化智能制造技术是能源电池制造过程中极为关键的技术手段，其安全性越高，能源电池所能 存储能量信号的质量水平就越高。为促进能源电池对能量信号的高质量存储，针对能源电池制造过程中的全流 程数字化智能制造技术展开研究。分析能源电池生产工艺的具体实施流程，并以此为基础，设计核心储能部件， 础，设计核心储能部件， 再分别从能量转化效率、能源存储质量等多个方面，研究全流程数字化智能制造技术在能源电池中的应用情况。 关键词：能源电池；全流程数字化；智能制造；生产工艺；储能部件 doi： 10.19799/j.cnki.2095-4239.2024.0275 中图分类号：TP 278 文献标志码：A 文章编号：2095-4239（2024）04-1356-03 The 随着能源结构的转型，能源电池制造行业正在 面临着前所未有的挑战和机遇。为了满足能源市场 对高安全性、高性能水平、低生产成本电池元件的 需求，全流程数字化智能制造技术成为了生产与制 造过程中的关键因素。未来光伏、风电等新能源装 机占比将快速提升，可再生能源的消纳问题亟待解 决 [1]。在能源电池制造过程中，全流程数字化智能 制造技术涵盖由材料采购到仓储物流等各个加工环 节，在先进数字化工具和软件技术手段的支持下， 企

第二十七届中国科协年会学术论文 c ⃝ 2025 《中国科学》杂志社 www.scichina.com infocn.scichina.com 工业智能系统及软件专刊 . 观点与争鸣 工业大模型赋能的新型流程工业智能工厂核心工业 软件体系 侯卫锋1, 古绍武2, 张志铭1, 谢磊2*, 苏宏业2 1. 浙江中智达科技有限公司, 杭州 311121 2. 浙江大学控制科学与工程学院, 杭州 310058 2025C01022) 资助项目 摘要 流程工业智能工厂在精益化运行方面已取得显著成效, 但在数据透明化程度、核心工业软件之 间信息互通以及分析结果深度洞察等方面仍面临瓶颈. 为了解决这些挑战并建设从自主运行到自主优 化的新型流程工业智能工厂, 本文探讨了将流程工业智能工厂的核心工业软件与新一代人工智能的大 模型技术结合的新路径. 基于此, 本文提出了工业大模型赋能的新型流程工业智能工厂核心工业软件 体系. 能够提升工业数据的透明化和工业场景的 智能化水平. 关键词 流程工业, 智能工厂, 新型核心工业软件, 工业大模型 1 引言 随着全球制造业数智化转型的不断深化, 智能制造已成为衡量国家制造业综合竞争力及产业技术 水平的关键指标, 为实现高效、绿色、灵活的生产方式提供了坚实的技术支撑 [1,2]. 在我国, 智能制造 引用格式: 侯卫锋, 古绍武, 张志铭, 等. 工业大模型赋能的新型流程工业智能工厂核心工业软件体系. 中国科学:

环境准备 项目组初始培训 项目准备阶段 系统配置及单元测试 系统增强及接口方案 设计开发 数据清理 集成测试 系统实现阶段 上线后系统支持 项目回顾 系统验收 上线支持阶段 业务流程差异分析 业务蓝图框架确认 业务蓝图详细设计 功能开发、与 TEX-MES 接口原型设计 最终蓝图方案确认 业务蓝图阶段 最终用户培训 权限设计及测试 上线策略及应急方案 上线计划 公司领导对项目工作指导 1 工作进展报告 2 现状分析回顾 3 业务蓝图汇报 议程 4 下一步工作计划 5 项目风险控制 现状业 务及需 求调研 XXXX 各部门整体 业务现状调研 关键业务流程？ 关键业务需求？ 关键业务问题？ 了解企业组织架构、部门岗位设置，了解一期 SAP 财 务管理应用情况，详细调研了总账、固定资产、应收应 付业务的管理现状，产品成本构成，成本核算方式以及 相关报表情况 现状调研计划 1 1 现状调研提纲 1 1 1 1 1 5 现状访谈纪要 1 1 1 1 1 5 差异分析报告 1 1 1 1 1 5 业务流程清单 1 1 1 1 1 5 现状调研计划 现状调研提纲 现状访谈纪要 差异分析报告 业务流程清单 重点 关注 采购模式 XXXX 的采购模式已经由自主 采购转变为集中统一采 购， XXXX 只负责计划和收 货 销售模式 XXXX

实践经验将财务共享服务中心建设、运营、创新等主 要内容总结提炼成一套方法论。本书主要内容为企业 集团财务转型的方法 ，介绍了财务共享服务的基本理 论和框架、战略定位、组织设计、业务流程、信息系 统、数据规范、运营管理、变革管理，以及建设方法 和未来发展等，为大型企业财务共享服务中心建设与 运营提供参考。本书可供大型企业的管理人员和财务 人员参考，也可作为高校或专业培训机构的教材 运营、创新的方法论 P3 组织设计 理论框架 战略定位 数据规范 变革管理 运营管理 未来发展 《财务数字户转型》 目录及简介 建设方法 信息系统 业务流程 面向未来的高效、融合、智能财务共享服务平台 网上报销 网上报销及移动报销 中小企业云报销平台 费用管控 费用预算执行控制系统 集团费用管控平台 财务共享 服务平台 财务共享服务中心模式 P29 财务共享服务中心的发展方向 P30 财务共享服务中心来自企业战略的长远规划，是财务管理模式的变革。它是一套系统性工程，涉及战 略定位、运营模式选择、业务流程再造、信息系统建设、组织架构设置、人员招聘和培训、办公地点 选择等各个方面。所以，财务共享中心需要运用全局架构进行设计、建设与运营 03 第 3 章、财务共享服务中心架 构 财务共享服务中心总体架构

自动化集团内企业交  自动化集团内财务报表合并  集中透明化的商务数据分析与决策驾驶舱 Finance 高效端到端的供应链可视化及管控  面向 MTO 和 MTS 模式的多模式的制造管理  企业采购流程自动化  整合的外部需求与产供销计划体系  完整的成本预算和实际核算分析体系  全面的物流、财务流和信息流同步 精益制造与透明化工厂管理  基于约束优化的订单排产与产线调度  多车间和工序的切换过程自动化 从事工业阀门的生产、研发、销售 和服务。在海外设立销售公司及生 产工厂，并与 80 多家代理商建立 了长期战略合作伙伴关系。，广泛 应用于石油天然气、化工、电力、 船舶、采矿、水处理、工业系统等 领域。 实施方案： •梳理业务流程，对部分业务方案给出了合理化改善建议 •对原料仓启用货架管理，实现货架拣配功能； •按销售订单管理生产过程及部分重要材料采购，加强安全件的可追溯性 •开发了备货平台提前确认原料所在货架并进行拣配，确保生产时零缺料； 子公司、事业部 § 监管当局 市场竞争驱动企业发展，而规模扩张、收购 兼并带来了统一管理及资源整合的需求 • 集团性企业集团管控措施的执行到位及下 属企业柔性化灵活处理之间的矛盾 • 业务及财务流程的一体化管理及双向追溯 分销渠道环节对应千亿市场规模，巨大市场面临重构 • 市场力量作用下强势企业整合 & 淘汰弱势者的进程将长期 存在 • 政策层面，单机指定、配套锁定制、部分行业领域开放，

从精益制造向智能制造演进 siemens.com/semiconductors 与许多半导体公司一样，几十年来，贵公司一直依赖精益制造技术。精益制造关乎企业生 存。利用精益生产方式，贵公司已经能够裁汰各项非增值流程，以减少浪费并充分提高生 产效率。 芯片制造商们深知精益制造的优势至关重要，但其中大多数公司也明白，在当今要求苛刻 的市场中，光靠精益制造是不够的。如今，如果仅保持精益而不向智能制造演进，会限制 的一个组成部分出现，它增加了将仿真、执行控制 和分析相结合所需的数字化，从而在不影响精益制造收益的情况下，持续优化无返工的高 良率制造流程。智能制造为企业提供需要的端到端连接，以便企业做出数据驱动型决策， 从而加快新产品推出 (NPI) 和上市，并在零缺陷制造环境中实现更高产出。 精益制造正在向更智能的 半导体制造流程演进 根据西门子和德勤的预测，智能制造提高绩效的潜力令人印象深刻： • 产量提高 20% • 成本降低 活动。 智能制造注重实时数据。智能制造使用实时生产数据来不断优化当前生产， 以实现高水平的初始质量。 精益制造是一种反应性制造。精益制造使用过去的生产数据来评估过去的绩 效，同时识别浪费和低效流程，从而吸取经验教训，改善运营。精益制造过 程中有许多手动步骤。进展往往很缓慢。 智能制造是一种主动性制造。精益制造注重过去的数据，而智能制造则不 同，它使用先进的软件解决方案和分析方法将实时生产数据转化为可操作的

述丰田精益生产的核心理念，深入剖析了传统制造业生产运营中的误 区，教你如何将丰田的供应链管理模式全面且持久地整合到自己的组织 里。不管你是实践精益模式的新手还是元老，都可以通过这本书重新思 考你的精益活动，实现理念、流程、人员及解决问题能力的有机整合， 打造一个成功的企业。 如前所述，现代物流企业间的竞争在很大程度上已经由单打独斗转 变为供应链之间的团队博弈，如何借助上下游网络的合力，获得成本、 质量和时效的完 看到这本由两位学术界领军人物和一位经验丰富的丰田公司经理撰 写的有关丰田供应链管理的书籍，我十分欣慰。本书揭示了强大的丰田 供应链的运营奥秘，生动地展示了如何把丰田模式和丰田生产体系内化 到整个流程中，进行有效的供应链运营的方法。我认为丰田模式和丰田 生产体系的书，仅是学习丰田经营效率和创新模式的起点，而有了眼前 的这本书才真正使整个研究版图完整。 作为版图的核心，丰田生产体系主要讲述了丰田如何管理工厂。而 空间、产品和时间这三个维度，还告诉我们丰田如何设计与运营供应 链，来适应这三个维度。例如在日本和美国市场上，佳美[2]和雷克萨斯 （Lexus）的需求量，以及产品的生命周期都迥然不同，因此必须制定 截然不同的供应链流程。 我希望读者在翻阅本书时，始终注意两点：第一，本书详细描述了 丰田供应链的运营。您会从中了解很多丰田的创新方法和运营规范。这 会让您深受启迪，受益匪浅。第二，这本书的结构非常有助于读者去组

速发展，公司的组织、运营和内控都面 临巨大挑战，需要构 建集团型企业的 管理模板，支持企业的 快速发展。包括企业统 一的 基 础数据体系、核算体系、资金 管理体系，预算管理体系、流程规范体系等等  整合 业务体系， 优化业务流程，降低运营成本，建立科学决 策体系，提升企业竞争力，为公司长期和快速发展提供有力 支撑  对于药品行业的 特 殊业务管控及风险点（批次效期、信用、 返利、付款等），将其固化在系统 扩 辅助，实现全面快速增长 ** 交流使用 5 ** 分层化业务重点：重点关注运营体系和管控目标 企业战略 财务核算 资金管理 经营预算 税务筹划 报表合 并 人力资源 绩效管理 流程规范 信息管理 新药研发体系 采购管理 生产供应链体系 营销管理体系 生产管理 生产执行 供应链业务 招投标 采购管控 原辅包材 外协采购 产销协同 生产外协 工艺配方 成本核算 质量管理 销售管理 设备管理 企业信息门户 决策支持系统 外部门户（外网） 门户（ OA ） KPI 监控 管理报告 财务报告 战略绩效 主数据管理系统 （ MDM ） 主数据标准 主数据流程 主数据制度 投融资系统 合 并 报表系统 人力资源管理系统 员工管理 培训管理 全面预算系统 预算编制 预算控制 预算分析 资金管理系统 资金池管理 资金预测 资金监管 薪酬绩效管理

表的第 4 次工业革命的产物，具备从大量数据中学习 规律，并执行感知识别、预测决策等智能行为的能力。 在工业生产领域，AI技术具备广泛的应用基础。 在产品设计阶段，引入数字孪生技术构建产品和 生产流程的虚拟仿真模型，并通过 AI 技术模拟不同 图1 2020—2025年中国数字孪生市场规模 350 300 250 200 150 100 50 400 中国数字孪生市场规模/亿元 新。 数智融合孪生技术面向真实业务场景，提供先行 先试的实验环境。该技术基于“实物孪生-数字孪生- 机理孪生-孪生推演”的逻辑路径，遵循“孪生-拟生- 派生-演生-新生”的路径层级，基于作业流程实现数 字技术与智能技术的融合应用，构建基于真实业务场 景下的数智融合孪生环境 ［6］。 2.4 数智融合孪生技术特点 数智融合孪生技术具有如下特点。 a）虚实融合（实时映射）。通过高精度模型和高 实时监控复杂系统的运行 状态，提前识别潜在风险，辅助或自动完成决策。充 分挖掘物理运行过程产生的数据，并结合 AI的模式识 别和推理能力，实现对运行状况的智慧解析，为优化 决策提供支持。利用智能化决策牵引优化作业流程， 显著提高业务运行的安全性和可靠性 ［8］。 c）预测性管理。通过对历史数据和实时数据进 行机器学习，数字孪生模型可以提前预测未来趋势和 潜在问题，实现预测性维护和主动干预。例如某企业

举些”栗子” 数据多跑腿，病患少跑腿；分级、区域、医联体诊疗（区块链、云化） DRGs(Diagnosis Related Groups) 进行医疗费用区间的管控（合理控 费） 运用算力，提升 AI 在流程中替代基础、细节类工作，提升诊疗效率 海量数据分析，将“人体拆解”进行保险，将保险覆盖到更多人群 将海量人群的全生命周期病理 / 健康状况数据汇集、分析，提升诊疗水 平 通过基因筛查，获知风险；通过算力与海量数据分析，加快医药研究 分级处理问题（发挥末梢神经作用） 提高医生的待遇（却不增加病人和国家的负担） 提升整体流程效率（加快流程和简化流程） …… 互联网医院 ≠ 互联网 + 医院 承载 通过云计算（灵活的算力、 5G 等连接能力、海量的存储能力） 承载 更久更大量的数据，进行大数据，从而实现更有效的管理和业务能力 并且运用人工智能等相关技术，对各流程进行协同、优化、增效、创新等 协同 将一些标准化、重复性劳动，提交给算力来解决（如：验血指标筛查） 有互联网医院的先例：  设立了符合互联网医疗属性的从业规范，比如：禁止物理接触原则（互相保护）；  构建了 100 多项专有的临床指南，从而实现了知识的标准化、流程的标准化；  已经开设的医学子专业数量达到和超过了 450 种；  提供的服务包括：平台化流程化的服务，引导和支持，专业医疗服务，康复服务、远程看护和虚拟护理等服务。 标题 标题 标题 标题 规范 专业 标准 服务 互联网 + 医疗：周期