隨著鋰電行業(yè)對(duì)高質(zhì)量發(fā)展的訴求日漸提升，鋰電企業(yè)對(duì)數(shù)字化的探索也越來越深入。大東時(shí)代智庫（TD）了解到，部分鋰電企業(yè)已經(jīng)在系統(tǒng)化地借鑒半導(dǎo)體行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型方法。
在數(shù)字化建設(shè)方面，航空航天、汽車、半導(dǎo)體三大行業(yè)一直是當(dāng)之無愧的排頭兵。半導(dǎo)體行業(yè)因?yàn)槠鋵?duì)精密度和速度的雙重極致追求，產(chǎn)生了極為苛刻的數(shù)字化要求。半導(dǎo)體工廠建設(shè)投資動(dòng)輒幾百億，折舊費(fèi)用高昂，停工一小時(shí)都損失巨大，7*24小時(shí)都在不停機(jī)生產(chǎn)，無法容忍任何因?yàn)閿?shù)字化建設(shè)引發(fā)的失誤和損失。因此，能被半導(dǎo)體行業(yè)普遍認(rèn)可的數(shù)字化方案，都蘊(yùn)含著極高的能量。

這些方案當(dāng)中，被稱為“工業(yè)軟件高地”、曾一度改變?nèi)虬雽?dǎo)體競(jìng)爭(zhēng)格局的CIM（Computer Integrated Manufacturing，計(jì)算機(jī)集成制造）尤為引人注目。CIM可實(shí)現(xiàn)快速部署，統(tǒng)籌管理制造生產(chǎn)流程，全方位提升生產(chǎn)良率和效率，降低生產(chǎn)成本，被視為半導(dǎo)體制造領(lǐng)域最重要的工業(yè)軟件，目前已被推廣到制藥、航空航天、國(guó)防、生物技術(shù)等領(lǐng)域，它同樣將改變鋰電行業(yè)的數(shù)字化進(jìn)程。

鋰電行業(yè)需要更先進(jìn)的數(shù)字化方案

在經(jīng)歷十多年的快速成長(zhǎng)之后，鋰電行業(yè)于2023年進(jìn)入全新的產(chǎn)業(yè)周期。2023年的鋰電行業(yè)，在產(chǎn)能過剩、材料降價(jià)、價(jià)格戰(zhàn)等混亂表象之下的，是更加激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)。鋰電龍頭企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新、出海布局、市占率等方面持續(xù)突破，建立起更加明顯的優(yōu)勢(shì)。

大東時(shí)代智庫（TD）在鋰電行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型白皮書相關(guān)調(diào)研過程中發(fā)現(xiàn)，雖然2023年鋰電行業(yè)出現(xiàn)種種狀況，但行業(yè)的數(shù)字化建設(shè)步伐也并未放緩。大方向上看，鋰電行業(yè)當(dāng)前的混亂表象只是暫時(shí)的，新能源的趨勢(shì)不會(huì)變，中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)走在全球技術(shù)前沿，中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)正在積蓄力量，未來仍將繼續(xù)領(lǐng)跑全球。當(dāng)下的國(guó)內(nèi)同行的競(jìng)爭(zhēng)升級(jí)，反而讓鋰電企業(yè)對(duì)提升良率和效率、降本增效、節(jié)能降耗的需求更加強(qiáng)烈，數(shù)字化是承載這一期望的現(xiàn)實(shí)路徑。

而鋰電行業(yè)的數(shù)字化突破口又在哪里？半導(dǎo)體和新能源領(lǐng)域CIM國(guó)產(chǎn)龍頭企業(yè)深圳芯享半導(dǎo)體科技有限公司（以下簡(jiǎn)稱“深圳芯享”）總經(jīng)理嚴(yán)學(xué)俊向大東時(shí)代智庫（TD）表示：“現(xiàn)在鋰電行業(yè)存在一個(gè)普遍現(xiàn)象：一個(gè)鋰電企業(yè)往往要找十幾個(gè)甚至更多的數(shù)字化服務(wù)商來上線不同類別的軟件。通過上線單一、局部的軟件如ERP、CRM等，的確可以解決企業(yè)的某些特定問題，在一定程度上提高生產(chǎn)效率和管理水平。但往往從選型到上線，整個(gè)周期拉得很長(zhǎng)。另外，因?yàn)檫@些系統(tǒng)接口不一樣，容易形成‘信息孤島’，引發(fā)數(shù)據(jù)傳輸問題，使得產(chǎn)線停工風(fēng)險(xiǎn)提高。在這樣的基礎(chǔ)之上，也比較難做擴(kuò)展。鋰電行業(yè)需要更先進(jìn)的數(shù)字化方案?！?/span>

“在CIM誕生之前，半導(dǎo)體行業(yè)跟現(xiàn)在的鋰電行業(yè)一樣，也面臨類似的數(shù)字化瓶頸 ”，嚴(yán)學(xué)俊進(jìn)一步介紹，“相比傳統(tǒng)的數(shù)字化方案，CIM更為先進(jìn)。CIM的核心思想是將企業(yè)的各種資源、信息、知識(shí)等要素進(jìn)行整合，形成一個(gè)統(tǒng)一、智能化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。高度集成、一體化、模塊化是CIM的三大特征?！?/span>

CIM借助中間件集成等方式，將各種獨(dú)立的工業(yè)軟件有效地整合在一起，集成到一個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)上，消除“信息孤島”，使得采集上來的原始數(shù)據(jù)及分析數(shù)據(jù)能夠在整個(gè)企業(yè)范圍內(nèi)自由流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、信息和業(yè)務(wù)流程的無縫流通，提高決策效率和數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。CIM的集成不僅包括信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的集成，更涵蓋了企業(yè)生產(chǎn)管理、過程控制、物流配送等各個(gè)環(huán)節(jié)的有機(jī)整合。通過這種集成，CIM系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)過程的優(yōu)化和統(tǒng)一管理，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率和資源利用率。 

CIM通過高度集成的信息系統(tǒng)，將企業(yè)的生產(chǎn)、管理、物流等各個(gè)環(huán)節(jié)緊密結(jié)合在一起，形成了一個(gè)完整的、一體化的生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)信息的共享和協(xié)同工作。這種一體化的模式使得企業(yè)能夠更好地整合資源、優(yōu)化流程、提高效率，從而在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。 

CIM由多個(gè)功能模塊組成，這些模塊是由原本獨(dú)立運(yùn)行的多個(gè)單元系統(tǒng)有機(jī)組成的功能更強(qiáng)的新系統(tǒng)。各個(gè)模塊可以獨(dú)立運(yùn)行，也可以協(xié)同工作。通過模塊化設(shè)計(jì)，可以方便地對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和維護(hù)，提高系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可維護(hù)性。 

以模塊化為例，深圳芯享的CIM由MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）、EAP（設(shè)備自動(dòng)化系統(tǒng)）、SPC（品質(zhì)管控系統(tǒng)）、WMS（倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)）等十多種軟件系統(tǒng)組成，針對(duì)鋰電池企業(yè)生產(chǎn)制造、品質(zhì)管控、設(shè)備管理等場(chǎng)景，尤其是目前行業(yè)最大痛點(diǎn)之一的品質(zhì)追溯問題，可通過星云大數(shù)據(jù)解決方案針對(duì)性地按照工藝節(jié)點(diǎn)、應(yīng)用場(chǎng)景來提出相關(guān)技術(shù)方案。深圳芯享已形成以星云生產(chǎn)自動(dòng)化系統(tǒng)，星云生產(chǎn)智能化系統(tǒng)，星云大數(shù)據(jù)平臺(tái)，星云生產(chǎn)自動(dòng)化設(shè)備以及星云IT基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)為核心的全?；a(chǎn)品矩陣，形成可快速部署、穩(wěn)定順暢的模塊化方案，全方位滿足工廠數(shù)字化需求。

CIM準(zhǔn)入門檻很高，以往跟光刻機(jī)、EDA一樣，是被國(guó)外壟斷的產(chǎn)品。CIM開發(fā)難度和實(shí)施難度都很大，涉及到多個(gè)領(lǐng)域的知識(shí)和技術(shù)，要將這些技術(shù)進(jìn)行集成，需要解決許多技術(shù)難題和行業(yè)問題，能在CIM領(lǐng)域立足的企業(yè)，都要能夠承受較高的資金壓力，具備較好的投資能力和項(xiàng)目管理能力，擁有大量行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)人才。深圳芯享是為數(shù)不多的突圍成功的CIM國(guó)產(chǎn)企業(yè)。

深圳芯享聚焦新能源、泛半導(dǎo)體兩大產(chǎn)業(yè)鏈，堅(jiān)定拓展國(guó)內(nèi)和海外市場(chǎng)，圍繞生產(chǎn)數(shù)據(jù)，挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，提供IT全棧解決方案，賦能企業(yè)智能制造和數(shù)字化經(jīng)營(yíng)管理。

深圳芯享團(tuán)隊(duì)現(xiàn)已超過100人，核心新能源、泛半導(dǎo)體專家團(tuán)隊(duì)掌握行業(yè)先進(jìn)Know-How、平均資歷15年以上，研發(fā)人員占比超過80%。深圳芯享始終秉持“項(xiàng)目交付0失敗、0延誤、0差評(píng)，客戶100%續(xù)單”理念，在北京、上海、合肥、武漢、蘇州、寧波、廈門、成都、馬來西亞等地設(shè)有服務(wù)團(tuán)隊(duì)。

關(guān)于云邊端總分架構(gòu)的前沿探索

當(dāng)被問及鋰電行業(yè)數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)時(shí)，深圳芯享技術(shù)總監(jiān)Star向大東時(shí)代智庫（TD）提到一點(diǎn)：“2020年到2022年，國(guó)內(nèi)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)進(jìn)行了多輪產(chǎn)能擴(kuò)張，大量在國(guó)內(nèi)各地及海外建廠，2023年國(guó)內(nèi)鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)集中走向海外，2024年將成為海外集中‘落地年’。越來越多企業(yè)將需要面對(duì)’多工廠管理、一體化建設(shè)’難題。我們認(rèn)為，云邊端總分架構(gòu)是不錯(cuò)的突破口，基于此，我們對(duì)CIM進(jìn)行了升級(jí)?！?/span>

圖：深圳芯享鋰電云邊端CIM總體架構(gòu)圖

云邊端總分架構(gòu)是一種將云計(jì)算、邊緣計(jì)算和終端設(shè)備緊密結(jié)合的架構(gòu)模式。其中，“云”指的是云計(jì)算中心，負(fù)責(zé)集中存儲(chǔ)、處理和分析海量數(shù)據(jù)；“邊”指的是邊緣計(jì)算，強(qiáng)調(diào)在數(shù)據(jù)源附近進(jìn)行計(jì)算和存儲(chǔ)，以降低延遲和提高響應(yīng)速度；“端”則是指終端設(shè)備，包括各種智能硬件、移動(dòng)設(shè)備等，負(fù)責(zé)采集和傳輸數(shù)據(jù)。而“總分”則是指“總”中心與“分”中心的協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中與分散處理。

Star強(qiáng)調(diào)，云邊端總分架構(gòu)的核心在于“總分”。“云邊端”只是實(shí)現(xiàn)“總分”的“基礎(chǔ)設(shè)施”，“總分”才是能真正幫助企業(yè)解決多工廠管理、一體化建設(shè)難題的關(guān)鍵。

以CIM的核心軟件系統(tǒng)MES為例，在云邊端總分架構(gòu)下，總部MES和各分廠MES組成一個(gè)MES系統(tǒng)，總部MES是整個(gè)MES系統(tǒng)的核心，分廠MES是總部MES的延伸和補(bǔ)充，兩者承擔(dān)不同的功能。

總部MES主要承擔(dān)生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、質(zhì)量管理、設(shè)備管理、數(shù)據(jù)分析與優(yōu)化等功能，將生產(chǎn)計(jì)劃等處理結(jié)果下發(fā)至各分廠，分廠MES根據(jù)總部下發(fā)的結(jié)果，運(yùn)行生產(chǎn)執(zhí)行管理、工序管理、人員管理、異常處理等功能，并將結(jié)果上報(bào)給總部MES。在統(tǒng)一的規(guī)則框架和功能、數(shù)據(jù)即時(shí)共享、協(xié)同交互的基礎(chǔ)之上，公司總部和各地工廠之間可以實(shí)現(xiàn)更好的資源整合、工作協(xié)同、效率提高，形成更為緊密的一體化生產(chǎn)體系。

具體而言，總分架構(gòu)方案實(shí)現(xiàn)了總部與分廠之間的數(shù)據(jù)交互和共享，使得各分廠能夠更好地協(xié)同工作，提高了整體的生產(chǎn)效率和管理水平；總部MES可以對(duì)各分廠的生產(chǎn)情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度，確保整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃得到有效執(zhí)行；總部MES可以對(duì)各分廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行集中分析和處理，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的問題和瓶頸，提出改進(jìn)措施，實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化；總分架構(gòu)方案具有良好的擴(kuò)展性和升級(jí)能力，可以隨著企業(yè)的發(fā)展需求進(jìn)行靈活調(diào)整和改進(jìn)；通過實(shí)施總分架構(gòu)的MES解決方案，企業(yè)可以降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量，從而增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

Star表示，云邊端總分架構(gòu)并不是新的概念，但在應(yīng)用層面，工業(yè)領(lǐng)域的云邊端總分架構(gòu)設(shè)計(jì)及實(shí)施復(fù)雜且有難度。解決這一問題的關(guān)鍵在于，雖然總部MES負(fù)責(zé)定義統(tǒng)一的管理規(guī)則和功能，建立管理的共性，下發(fā)給分廠MES，但要以技術(shù)手段確保總部MES和分廠MES之間的交互要是雙向且充分的，確保分廠MES依然可以根據(jù)自身生產(chǎn)環(huán)境和需求的不同，因地制宜，擁有個(gè)性化規(guī)則和功能，獲得足夠的“本地化支持”。

類似云邊端總分架構(gòu)的前沿探索，在深圳芯享還有很多。即便是對(duì)FDC（故障偵測(cè)及分類系統(tǒng)）的底層探究，也可能會(huì)給鋰電行業(yè)同仁們帶來在提升設(shè)備OEE及良品率方向上的多層次啟發(fā)。

深圳芯享對(duì)“穩(wěn)定可靠”“高集成一體化”“敏捷響應(yīng)”的深度實(shí)踐及技術(shù)體系的搭建，是已經(jīng)打下信息化及數(shù)字化基礎(chǔ)的頭部企業(yè)不可忽視的、支撐破局的力量。

無論當(dāng)下怎樣困難，鋰電行業(yè)對(duì)智能制造的追求是永無止境的，優(yōu)秀者的步伐亦不會(huì)停歇，我們離破局“半導(dǎo)體的扎心”越來越近，“鋰電的倔強(qiáng)”一起跟上！