一、引言
（一）研究背景与意义
在全球积极应对气候变化的大背景下，“双碳” 目标已成为世界各国实现可持续发展的关键战略方向。我国作为负责任的大国，坚定不移地推进 “双碳” 目标的实现，新能源汽车与储能产业作为减少碳排放、推动能源转型的重要领域，迎来了前所未有的高速发展机遇。
锂电池 PACK 作为新能源汽车与储能系统的核心动力单元，其性能、质量和安全性直接决定了终端产品的市场竞争力。锂电池 PACK 制造过程涉及电芯分选、模组组装、PACK 集成及各类严格测试等众多复杂工艺，对生产精度、效率和质量控制提出了极高要求 。传统的锂电池 PACK 制造模式主要依赖人工操作和经验管理，在面对日益增长的市场需求和不断提升的质量标准时，逐渐暴露出诸多问题。比如，生产过程中各环节信息沟通不畅，形成数据孤岛，导致生产计划与实际执行脱节，无法及时应对生产中的变化；质量管控主要依靠事后检验，难以在生产过程中实时发现和解决问题，一旦出现质量问题，追溯根源困难，造成大量的时间和成本浪费；生产设备的管理和维护缺乏有效的数据支持，设备故障频发，影响生产的连续性和稳定性 。
MES 系统作为智能制造的核心支撑技术之一，在锂电池 PACK 数字制造中发挥着关键作用。它通过实时采集生产过程中的各种数据，实现对生产现场的全面监控和管理；运用先进的数据分析和处理技术，为生产决策提供准确的数据支持，优化生产流程，提高生产效率；通过建立完善的质量追溯体系，对产品从原材料采购到成品交付的全过程进行跟踪和记录，确保产品质量的可追溯性，有效提升产品质量和安全性 。
迈斯软件作为国内领先的 MES 系统供应商，深入研究锂电池 PACK 制造行业的特点和需求，凭借其丰富的行业经验和先进的技术实力，为众多锂电池 PACK 制造企业提供了定制化的 MES 系统解决方案。通过迈斯 MES 系统的实施，企业在生产效率、质量管控、成本控制等方面取得了显著成效，有力地推动了锂电池 PACK 制造企业的数字化转型和升级 。 本研究通过深入分析 MES 系统在锂电池 PACK 数字制造中的赋能机制，结合迈斯软件的实际应用案例，系统阐述 MES 系统对锂电池 PACK 制造企业生产效率、质量管控、合规能力等方面的提升作用。旨在为锂电池 PACK 制造企业在数字化转型过程中提供有益的参考和借鉴，促进我国锂电池 PACK 制造行业整体水平的提升，助力 “双碳” 目标的实现。
（二）核心概念界定
- 锂电池 PACK 数字制造：是指在锂电池 PACK 生产过程中，充分运用物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术，将生产设备、物料、人员、工艺等生产要素进行数字化连接和管理。从电芯分选开始，依据电芯的各项性能参数进行数字化筛选和分级，确保进入模组组装环节的电芯质量一致性；在模组组装过程中，通过数字化技术实时监控焊接温度、压力、时间等关键工艺参数，保证模组组装的精度和质量；到 PACK 集成阶段，实现对电池管理系统（BMS）、热管理系统等组件的数字化集成和测试 。通过全流程数字化管控，实现生产、质量、设备、物料等要素的智能化协同，提高生产效率和产品质量，降低生产成本，增强企业的市场竞争力。
- MES 系统（制造执行系统）：处于企业信息化架构的中间层，位于企业资源计划系统（ERP）与设备控制层之间。它具备强大的实时数据采集功能，能够通过各类传感器、数据接口等技术手段，实时获取生产现场设备的运行状态、工艺参数、产品质量数据等信息 。在生产调度方面，MES 系统根据生产计划、设备产能、物料库存等实际情况，运用智能算法生成合理的生产排程，并能根据生产过程中的突发情况，如设备故障、订单变更等，实时调整生产计划 。质量追溯功能是 MES 系统的重要特性之一，通过为每个产品赋予唯一的标识代码，将产品生产过程中的原材料批次、生产工艺、操作人员、质量检测结果等信息进行关联记录，实现产品质量的正向和反向追溯 。同时，MES 系统还能对设备进行全生命周期管理，包括设备的维护计划制定、故障预警、维修记录等，提高设备的利用率和使用寿命 。通过这些功能，MES 系统助力工厂实现 “计划 — 执行 — 反馈” 的闭环管理，提高生产管理的精细化和智能化水平。
二、国内锂电池 PACK 制造痛点与 MES 系统赋能逻辑
（一）行业核心痛点分析
- 工艺复杂性导致管控难度大：锂电池 PACK 制造是一个极其复杂的过程，涵盖了电芯测试、模组焊接、PACK 装配等 50 多道工序。以电芯测试工序为例，需要对电芯的电压、内阻等关键参数进行精确分级，确保电芯性能的一致性 。在实际生产中，由于人工操作难以保证每个电芯的测试参数完全准确，一旦电芯电压波动超过 ±0.05V 且未被及时拦截，就可能导致模组一致性失效，影响整个电池包的性能和寿命 。在模组焊接工序中，激光功率的控制至关重要，功率过高或过低都可能导致焊接质量不佳，影响电池包的安全性和可靠性 。PACK 装配工序中的气密性检测同样关键，任何微小的泄漏都可能导致电池包在使用过程中出现故障 。这些复杂的工艺环节和高精度的参数要求，使得人工操作面临巨大挑战，容易引发参数偏差，从而影响产品质量和生产效率 。
- 质量追溯与合规要求严苛：随着新能源汽车和储能产业的快速发展，主机厂对锂电池 PACK 的质量和性能提出了更高的要求。以特斯拉、宁德时代等为代表的主机厂，要求电池包的循环寿命必须达到≥1500 次，这对锂电池 PACK 的制造工艺和质量控制提出了极高的挑战 。同时，国家对新能源汽车动力蓄电池的回收利用也出台了严格的法规政策，如《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》，要求企业建立完善的溯源体系，实现对电池从生产到回收的全过程跟踪 。传统的纸质记录方式不仅效率低下，而且难以满足分钟级精准追溯的需求。一旦出现质量问题，很难快速准确地定位问题源头，追溯成本高且效果不佳，严重影响企业的生产运营和市场信誉 。
- 生产效率与资源协同低效：在传统的锂电池 PACK 制造模式下，设备的综合效率（OEE）普遍较低，通常低于 60%。这主要是由于生产过程中各环节之间缺乏有效的协同，设备经常处于闲置或等待状态 。当遇到订单插单时，人工排产往往响应滞后，无法及时调整生产计划，导致生产延误 。物料配送误差也是一个突出问题，误差通常可达 15 分钟以上，这使得产线等待时间占比超过 30%，严重影响了生产效率 。设备之间的信息沟通不畅，无法实现资源的优化配置，进一步加剧了生产效率低下的问题 。
（二）MES 系统赋能核心逻辑
- 数据贯通：打破信息孤岛：MES 系统通过采用 OPC UA、Modbus 等先进协议，能够与分容机、点胶机等 200 多种设备进行无缝集成，实现设备之间的数据实时交互和共享 。在电芯测试环节，MES 系统可以实时采集电芯的电压、内阻等数据，并将这些数据与电芯码进行绑定，实现电芯数据的精准追溯 。在模组焊接和 PACK 装配环节，MES 系统同样可以实时采集焊接参数、装配数据等，并将这些数据与模组码、PACK 码进行关联，形成完整的生产数据链 。通过这种方式，MES 系统实现了电芯码 — 模组码 —PACK 码的全链数据绑定，数据采集频率达到毫秒级，能够及时准确地反映生产过程中的各种信息 。同时，MES 系统还具备强大的异常数据自动清洗功能，清洗率超过 99%，有效保证了数据的准确性和可靠性，为生产决策提供了坚实的数据支持 。
- 智能决策：从经验驱动到数据驱动：MES 系统引入了 SPC（统计过程控制）技术，对热缩温度、压接力等关键工艺参数进行实时监控和分析 。通过设定合理的参数范围和控制界限，当 CPK（过程能力指数）＜1.33 时，系统能够自动触发工艺调整，及时纠正生产过程中的偏差，确保产品质量的稳定性 。在电池包的热缩工序中，系统会实时监测热缩温度，当温度超出 120±5℃的范围时，系统会自动调整加热设备的功率，保证热缩效果的一致性 。当压接力出现异常时，系统也会及时发出警报，并提供相应的调整建议，帮助操作人员快速解决问题 。通过这种智能化的数据分析和决策机制，MES 系统将质量问题的响应时间从传统的 4 小时大幅缩短至 30 分钟，大大提高了生产效率和产品质量 。
- 合规支撑：全球化标准适配：为了满足不同国家和地区的法规标准要求，MES 系统内置了欧盟电池法规（EU 2023/1542）碳足迹计算模块，能够准确计算单电池包的能耗，确保其能耗≤0.8kWh，满足欧盟对电池碳足迹的严格要求 。同时，MES 系统还具备北美 UL 2580 测试报告存储功能，能够完整存储电池包的各项测试报告，方便在跨国客户审计时快速提供相关资料，满足客户的合规性要求 。这些功能使得企业在面对全球化市场竞争时，能够更加从容地应对不同国家和地区的法规标准挑战，提高企业的市场竞争力和国际影响力 。
三、MES 系统在锂电池 PACK 数字制造中的核心赋能维度 —— 以迈斯软件为例
（一）全流程数字化管控：从 “黑箱” 到透明工厂
- 电芯测试工段：精准分选与异常拦截：在电芯测试这一关键工段，迈斯 MES 系统展现出了强大的技术实力和精准的控制能力。系统通过内置的先进算法，能够依据电芯的电压、内阻等关键参数进行自动分级。其中，电压的分级范围设定在 3.2 - 3.7V，内阻要求≤0.5mΩ 。在实际生产中，某锂电池 PACK 制造企业在引入迈斯 MES 系统前，采用人工分选电芯的方式，不仅效率低下，而且分选误差较大，导致电芯一致性差，影响后续模组和电池包的性能 。引入迈斯 MES 系统后，通过自动分级算法，分选效率得到了显著提升，相比之前提高了 40% 。同时，为了确保电芯的质量和安全性，迈斯 MES 系统还结合了先进的视觉识别技术，对电芯的对齐度进行严格检测。电芯对齐度的公差被严格控制在 ±0.2mm，一旦检测到电芯对齐度超出公差范围，系统会立即自动拦截异常电芯，并触发报警机制，通知相关工作人员进行处理 。这一措施有效避免了不良品流入下工序，使得不良品流入下工序的概率降低了 60% 。
- 模组组装工段：工艺防错与参数固化：模组组装是锂电池 PACK 制造过程中的重要环节，涉及到多种复杂的工艺和设备。迈斯 MES 系统通过与激光焊接机、点胶机等关键设备的深度集成，实现了工艺防错和参数固化的功能 。在激光焊接工序中，迈斯 MES 系统会根据预设的工艺标准，自动将焊接参数（如功率 2000W、频率 100Hz）下发至激光焊接机，确保每一次焊接的质量和稳定性 。同时，系统会实时采集焊接过程中的参数数据，并与预设标准进行比对，一旦发现参数异常，立即停止设备运行，防止出现焊接不良的情况 。在某锂电池 PACK 制造企业的实际生产中，引入迈斯 MES 系统前，焊接不良率高达 0.8%，严重影响了生产效率和产品质量 。引入迈斯 MES 系统后，通过工艺防错和参数固化功能，焊接不良率大幅降至 0.3% 。点胶工序同样关键，迈斯 MES 系统会精确控制胶量，确保胶量误差≤3%，避免因胶量不足或过多导致的模组固定不牢或胶水溢出等问题 。此外，迈斯 MES 系统还会对模组组装的每一道工序进行严格的流程控制，未达标工序无法流转至下一道工序，从而保证了整个模组组装过程的质量和准确性 。
- PACK 装配工段：测试闭环与追溯闭环：在 PACK 装配工段，迈斯 MES 系统实现了测试闭环和追溯闭环的功能，进一步提升了锂电池 PACK 的质量和可追溯性 。在气密性测试环节，系统会实时采集测试数据，将泄漏率与标准值（≤0.05mL/min）进行对比 。一旦检测到泄漏率超标，系统会自动将不合格品分流至返修线，进行进一步的检测和修复 。某企业在引入迈斯 MES 系统前，气密性测试主要依靠人工检测，不仅效率低下，而且容易出现漏检的情况 。引入迈斯 MES 系统后，实现了气密性测试的自动化和实时监控，有效提高了检测效率和准确性 。在 BMS 软件刷写过程中，迈斯 MES 系统会详细记录软件的版本号、操作时间等关键信息，并将这些信息与 PACK 码进行绑定 。当需要对电池包进行追溯时，通过 PACK 码可以快速查询到 BMS 软件的相关信息，确保了软件版本的准确性和一致性 。同时，迈斯 MES 系统还支持对电池包从电芯到成品的全流程追溯，在出现质量问题时，能够在 30 秒内反向追溯至具体电芯批次，快速定位问题源头，为解决质量问题提供了有力的支持 。
（二）质量管控升级：从 “事后检验” 到 “事前预防”
- 实时 SPC 监控与异常冻结：迈斯 MES 系统引入了先进的 SPC（统计过程控制）技术，对锂电池 PACK 生产过程中的关键指标进行实时监控和分析 。在充放电循环测试中，系统会持续监测电池的循环次数和容量变化情况 。以某款锂电池为例，要求在 500 次充放电循环后，电池容量仍需≥80% 。迈斯 MES 系统通过实时采集充放电数据，对电池容量进行动态监测，一旦发现容量衰减超出正常范围，系统会立即发出预警 。在绝缘电阻检测方面，系统会实时监控电池的绝缘电阻值，要求绝缘电阻≥500MΩ 。当绝缘电阻出现异常下降时，系统会在 10 秒内迅速触发产线冻结机制，停止相关生产活动，防止不良品继续产生 。同时，系统会自动生成 8D 报告，详细记录问题的发生时间、地点、相关参数以及初步的分析结果 。相关部门会根据 8D 报告，迅速组织人员进行深入的原因分析和整改措施制定，确保问题得到彻底解决 。通过这种实时 SPC 监控和异常冻结机制，企业的质量成本得到了显著降低，相比之前降低了 40% 。
- 客户定制化质量标准适配：不同的主机厂对锂电池 PACK 的质量标准和性能要求存在差异 。迈斯 MES 系统具备强大的灵活性和适应性，能够针对长城汽车、比亚迪等主机厂的特殊要求，独立配置检验规则 。对于长城汽车提出的低温环境 - 40℃启动性能要求，迈斯 MES 系统会在生产过程中增加相应的低温测试环节，模拟 - 40℃的环境条件，对电池包的启动性能进行严格测试 。在测试过程中，系统会实时采集电池包的各项性能数据，并与长城汽车的标准进行比对，确保电池包满足其特殊要求 。同时，迈斯 MES 系统还能够根据客户的要求，自动生成符合客户格式的 COC（合格证明）报告 。在报告中，详细记录了电池包的生产过程、各项测试数据以及质量检验结果等信息 。通过这种方式，企业能够快速响应客户的需求，缩短订单认证周期，相比之前缩短了 20%，提高了客户满意度和市场竞争力 。
（三）效率提升与资源优化：智能排程与设备协同
- 动态排程算法应对复杂场景：在锂电池 PACK 制造过程中，生产计划常常会受到各种因素的影响，如订单优先级的变化、设备负载的波动以及模具切换时间的限制等 。迈斯 MES 系统采用了基于遗传算法的动态排程算法，能够快速、准确地应对这些复杂场景 。该算法会综合考虑订单优先级、设备负载（如老化房占用率）、模具切换时间（≥2 小时）等多种因素，对生产序列进行优化 。当出现急单插单的情况时，迈斯 MES 系统能够在 30 分钟内迅速响应，重新调整生产计划，合理安排生产资源，确保急单能够按时交付 。在引入迈斯 MES 系统前，企业应对急单插单的响应时间通常需要 2 小时，严重影响了客户满意度和企业的市场形象 。通过动态排程算法，设备的综合效率（OEE）得到了显著提升，达到了 85% 。这意味着设备的利用率更高，生产过程中的闲置时间和等待时间大幅减少，生产效率得到了有效提高 。
- 物料与能耗精准管控：迈斯 MES 系统与 WMS（仓储管理系统）实现了紧密联动，通过实时共享生产数据和库存信息，实现了物料的精准管控 。系统会根据生产节拍（误差≤3 分钟），自动触发 AGV（自动导引车）进行物料配送 。在某锂电池 PACK 制造企业的生产线上，引入迈斯 MES 系统前，物料配送主要依靠人工调度，配送误差较大，常常导致产线等待物料的情况发生，物料周转率较低 。引入迈斯 MES 系统后，通过与 WMS 系统的联动和 AGV 的自动配送，物料周转率提升了 35%，有效提高了生产效率 。同时，迈斯 MES 系统还具备能耗管控功能，能够实时采集真空泵、充放电设备等能耗数据 。通过对能耗数据的分析和优化，企业成功将单电池包测试耗电降低至 1.2kWh 以下，实现了节能减排的目标，降低了生产成本 。
四、迈斯软件 MES 系统应用案例分析
（一）国内某头部动力电池企业：效率与质量双跃升
- 实施路径：国内某头部动力电池企业在面对日益增长的市场需求和不断提升的质量标准时，深刻认识到数字化转型的重要性。经过深入调研和评估，该企业选择部署迈斯 MAISSE©MES 系统，以实现生产过程的全面数字化管控 。在电芯分选环节，迈斯 MES 系统通过与先进的分选设备集成，实现了对电芯电压、内阻、容量等参数的快速、精准采集和分析 。根据电芯的各项参数，系统自动将电芯进行分级，确保进入模组焊接环节的电芯性能一致性达到 99% 以上 。在模组焊接工序中，迈斯 MES 系统与激光焊接设备实现了深度融合，系统能够实时监控焊接电流、电压、焊接时间等关键参数 。一旦发现参数异常，系统会立即发出警报，并自动停止焊接设备，防止出现焊接不良的情况 。同时，系统会自动记录异常数据，为后续的问题分析和改进提供依据 。在 PACK 测试阶段，迈斯 MES 系统实现了对测试设备的自动化控制和数据采集 。系统能够根据预设的测试方案，自动控制测试设备对电池包进行充放电测试、循环寿命测试、安全性能测试等 。测试过程中，系统会实时采集测试数据，并对数据进行分析和处理 。一旦发现电池包性能不达标，系统会自动将其标记为不合格品，并追溯其生产过程中的各项数据，以确定问题的根源 。通过迈斯 MES 系统的部署，该企业成功打通了电芯分选、模组焊接、PACK 测试全流程，实现了设备数据 100% 实时采集，生产工单自动流转 。这使得生产过程中的信息沟通更加顺畅，生产计划与实际执行更加紧密结合，有效提高了生产效率和质量 。
- 核心成效：在实施迈斯 MAISSE©MES 系统后，该企业在生产效率和质量管控方面取得了显著成效 。生产周期得到了大幅缩短，相比之前缩短了 25% 。这主要得益于 MES 系统的智能排程功能，它能够根据订单优先级、设备负载、物料库存等因素，快速生成最优的生产计划，并实时调整生产进度，确保生产任务按时完成 。不良品率也得到了有效控制，从 800ppm 降至 200ppm 。MES 系统通过实时监控生产过程中的关键参数，及时发现和解决质量问题，避免了不良品的产生 。在通过 IATF 16949 审核时，时间从 72 小时压缩至 4 小时 。这是因为 MES 系统实现了生产数据的实时采集和追溯，审核人员可以快速获取所需的生产数据和质量记录，大大提高了审核效率 。通过实施迈斯 MES 系统，该企业成功进入国际车企供应链，为企业的发展带来了新的机遇 。这不仅提升了企业的市场竞争力，也为我国锂电池 PACK 制造行业树立了标杆 。
（二）华霆动力印度 PACK 工厂：海外智造标杆
- 挑战与对策：华霆动力印度 PACK 工厂在拓展海外市场的过程中，面临着诸多挑战 。跨国供应链协同困难是其中之一，由于印度当地供应商的生产能力和管理水平参差不齐，以及物流运输等因素的影响，导致供应链的稳定性和及时性难以保证 。本土化合规要求也是一个重要挑战，印度对锂电池 PACK 产品的质量标准、环保要求等方面有着严格的规定，企业需要满足当地的法规要求，同时还要应对不同国家和地区的认证需求 。文化差异导致的管理波动也给企业带来了一定的困扰，印度当地员工的工作习惯、价值观等与国内存在差异，这需要企业在管理上进行适当的调整和适应 。为了解决这些问题，华霆动力印度 PACK 工厂引入了迈斯 MES 系统 。针对跨国供应链协同问题，迈斯 MES 系统通过区块链技术实现了数据不可篡改存储，确保了供应链信息的透明性和可追溯性 。供应商可以实时查看订单需求和生产进度，企业也可以及时了解原材料的供应情况，从而实现了供应链的高效协同 。在应对本土化合规要求方面，迈斯 MES 系统支持欧盟碳足迹追溯与印度本地质量标准，系统能够准确计算电池包的碳足迹，并生成符合当地法规要求的报告 。同时，系统还内置了印度本地的质量标准和检验规则，确保产品质量符合当地市场需求 。为了解决文化差异导致的管理波动问题，迈斯 MES 系统提供了可视化的管理界面和简洁易懂的操作流程，方便当地员工使用 。系统还通过数据分析和预警功能，帮助管理者及时发现和解决生产中的问题，提高了管理的效率和准确性 。
- 关键成果：通过引入迈斯 MES 系统，华霆动力印度 PACK 工厂在多个方面取得了显著成果 。产品一次通过率（FPY）得到了大幅提升，相比之前提升了 15% 。这主要得益于 MES 系统的全流程质量管控功能，它能够在生产过程中实时监控产品质量，及时发现和纠正质量问题，从而提高了产品的合格率 。客户投诉率也大幅下降，下降了 50% 。这使得企业在印度市场树立了良好的品牌形象，提高了客户满意度和忠诚度 。华霆动力印度 PACK 工厂成为印度市场首个通过 UL 2580 认证的中国锂电企业 。这充分证明了迈斯 MES 系统在帮助企业满足国际认证标准方面的强大能力，也为企业进一步拓展国际市场奠定了坚实的基础 。产能利用率得到了显著提升，提升至 90% 以上 。这主要得益于 MES 系统的智能排程和设备协同功能，它能够优化生产流程，提高设备的利用率，从而实现了产能的最大化 。
五、MES 系统赋能的挑战与对策
（一）实施瓶颈
- 设备异构性集成难度：在锂电池 PACK 数字制造产线中，设备来源广泛，品牌和型号繁多，这使得设备之间的通信和数据交互面临巨大挑战 。以某锂电池 PACK 制造企业为例，其产线上既有国际知名品牌的先进设备，也有国内自主研发的设备，不同设备采用的通信协议各不相同 。一些老旧设备，如传统的非智能焊接机，由于缺乏标准化的数据接口，无法直接与 MES 系统进行数据交互 。为了实现这些设备与 MES 系统的集成，企业需要投入大量的人力、物力和财力进行硬件改造 。这不仅包括对设备硬件的升级，还需要开发专门的通信接口和驱动程序 。在实际改造过程中，由于设备的复杂性和技术难题，部分企业初期集成通过率仅 70% 。即使完成了硬件改造，后续的设备维护和系统升级也需要耗费大量的时间和精力，增加了企业的运营成本 。
- 组织变革阻力：引入 MES 系统意味着企业生产模式将从传统的手工流程向数字化转型，这对员工的技能和工作方式提出了全新的要求 。操作员工需要掌握系统终端（PDA、HMI）的使用方法，熟悉数字化的生产流程和操作规范 。在传统的生产模式下，员工习惯了依靠经验和纸质记录进行操作，对数字化工具的接受程度较低 。企业需要为员工提供全面的培训，包括系统操作培训、数字化流程培训等 。然而，培训周期往往较长，通常需要 3 - 6 个月的时间，员工才能熟练掌握相关技能 。在培训过程中，部分员工可能会因为年龄、学习能力等因素，对新系统的接受速度较慢，影响了整体的培训效果 。此外，一些员工可能会担心数字化转型会导致岗位调整或裁员，从而对变革产生抵触情绪 。这种组织变革阻力不仅影响了 MES 系统的实施进度，还可能导致员工工作积极性下降，进而影响生产效率和产品质量 。
- 数据安全与合规风险：随着锂电池 PACK 制造企业全球化布局的加速，生产数据的跨境传输变得越来越频繁 。不同国家和地区对数据安全和隐私保护的法规要求各不相同，如欧盟的 GDPR（通用数据保护条例）对数据的收集、存储、传输和使用等方面都有严格的规定 。企业在将生产数据传输到国外时，需要确保数据的安全性和合规性，采取额外的加密措施，以防止数据泄露 。一些企业由于对数据安全和合规风险的重视程度不够，在权限管理方面存在漏洞，导致生产数据面临被非法访问和篡改的风险 。某企业曾因权限管理不当，导致部分客户订单数据被泄露，给企业带来了巨大的经济损失和声誉损害 。此外，数据的存储和备份也需要符合相关法规要求，以确保数据的完整性和可用性 。如果企业在数据安全和合规方面出现问题，可能会面临法律诉讼和监管处罚，严重影响企业的正常运营 。
（二）优化策略
- 分层实施路线：考虑到设备异构性集成的复杂性和成本，企业可以采用分层实施的策略，逐步推进 MES 系统与设备的集成 。优先改造对生产质量和效率影响较大的核心设备，如测试机、分选机等 。这些设备通常具备较好的开放性和可扩展性，更容易与 MES 系统进行集成 。在完成核心设备的集成后，企业可以采用边缘计算网关等技术手段，实现对老旧设备的数据采集 。边缘计算网关可以将老旧设备的非标准协议数据转换为 MES 系统能够识别的标准数据格式，从而实现数据的实时传输和共享 。通过这种分层实施的方式，企业可以在降低集成难度和成本的同时，逐步实现全产线设备与 MES 系统的集成，提高生产的数字化和智能化水平 。
- “培训 + 考核” 双机制：为了克服组织变革阻力，企业应建立完善的 “培训 + 考核” 双机制 。在培训方面，制定系统的培训计划，针对不同岗位的员工，提供个性化的培训课程 。除了系统操作培训外，还应加强对员工数字化思维和工作方式的培训，帮助员工理解数字化转型的重要性和意义 。采用多样化的培训方式，如线上培训、线下培训、实操演练等，提高培训的效果和趣味性 。在考核方面，建立数字化操作认证体系，设置明确的 MES 系统操作考核指标，如工单录入准确率≥99% 。对通过考核的员工，给予相应的绩效激励，如奖金、晋升机会等；对未通过考核的员工，进行补考或再次培训 。通过这种 “培训 + 考核” 双机制，激发员工学习和使用 MES 系统的积极性和主动性，提高员工的数字化技能水平，确保 MES 系统的顺利实施 。
- 数据安全体系构建：为了应对数据安全与合规风险，企业应构建完善的数据安全体系 。在技术层面，部署国密算法加密模块，对生产数据进行加密传输和存储，确保数据的保密性和完整性 。实施三级权限管理，将用户权限分为操作层、管理层、决策层，不同层级的用户拥有不同的数据访问和操作权限 。操作层用户只能进行基本的生产操作和数据录入；管理层用户可以查看和分析生产数据，但不能进行数据修改；决策层用户拥有最高权限，可以对生产数据进行全面的管理和决策 。在管理层面，定期进行渗透测试与漏洞扫描，及时发现和修复系统中的安全漏洞 。建立健全的数据安全管理制度，明确数据的使用、存储、传输等方面的规范和流程，加强对员工的数据安全意识培训，提高员工的数据安全防范能力 。通过构建完善的数据安全体系，企业可以有效降低数据安全风险，确保生产数据的安全和合规 。
六、未来展望：MES 系统驱动锂电池制造向 “自进化” 升级
（一）技术融合趋势
- 数字孪生应用：随着数字孪生技术的不断发展和成熟，其在锂电池 PACK 制造中的应用将更加广泛和深入 。通过构建电池包的虚拟模型，能够对电池包在各种工况下的性能进行精确模拟和分析 。在热失控传播路径模拟方面，数字孪生模型可以实时监测电池内部的温度、压力等参数变化，准确预测热失控的发生和传播趋势 。根据模拟结果，企业可以针对性地优化水冷板的布局设计，提高散热效率，确保在极端情况下，如电池短路、过充等，热扩散响应时间能够缩短至 50ms 以内，有效降低热失控带来的安全风险 。
- AI 与机器学习赋能：AI 与机器学习技术将为锂电池 PACK 制造带来更智能化的生产模式 。基于历史数据训练的焊接参数自学习模型，能够实时感知环境湿度等因素的变化，并动态补偿其对焊接强度的影响 。当环境湿度每升高 10% 时，模型会自动调整焊接功率，增加 50W，以保证焊接强度的稳定性 。通过这种智能化的参数调整，工艺稳定性可提升 20%，大大降低了因环境因素导致的焊接缺陷，提高了产品质量和生产效率 。
- 区块链溯源深化：区块链技术的不可篡改和可追溯性特点，使其在锂电池 PACK 制造的全生命周期溯源中具有重要应用价值 。未来，随着欧盟电池法规对 “碳足迹全透明” 要求的不断提高，区块链溯源将实现从原材料开采（锂矿）到电池退役回收的全流程数据上链 。在锂矿开采环节，记录开采地点、开采时间、锂矿品位等信息；在电池生产过程中，将电芯制造、模组组装、PACK 集成等各环节的生产数据、质量检测数据等上链；在电池使用阶段，记录电池的充放电次数、使用环境、剩余容量等信息；在电池退役回收环节，记录回收渠道、回收处理方式等信息 。通过区块链溯源，企业能够满足欧盟电池法规的要求，增强产品在国际市场上的竞争力，同时也为电池的全生命周期管理提供了有力的数据支持 。
（二）行业价值重构
MES 系统正从传统的单一生产管理工具，逐步升级为 “制造 + 质量 + 合规” 全价值链赋能平台 。它不仅能够优化生产流程，提高生产效率，还能加强质量管控，确保产品符合各种法规标准要求 。预计到 2025 年，国内锂电池 PACK 工厂 MES 系统渗透率将超 80%，越来越多的企业将意识到 MES 系统在提升企业核心竞争力方面的重要性 。随着 MES 系统的广泛应用，行业质量成本将显著下降，预计下降 30%-50% 。通过实时监控生产过程中的质量数据，及时发现和解决质量问题，减少不良品的产生，降低了质量检测和返工成本 。同时，MES 系统的智能排程和设备协同功能，提高了生产效率，降低了生产成本 。这将推动中国锂电企业在全球竞争中，从过去依赖 “成本优势” 向 “技术 + 管理” 双优势转型 。凭借先进的制造技术和高效的管理模式，中国锂电企业将在全球市场中占据更有利的地位，提升中国锂电产业在国际上的影响力和竞争力 。
七、结论
在新能源产业全球化竞争加剧的背景下，MES 系统通过数据贯通、智能决策与合规支撑，成为锂电池 PACK 数字制造的核心基础设施。迈斯软件等本土供应商凭借对行业痛点的深度理解，在设备集成、质量追溯、全球化合规等领域展现出显著优势，其成功实践证明：MES 系统不仅是效率提升工具，更是企业构建差异化竞争力的战略投资。未来，随着 AI、数字孪生等技术的融合，MES 系统将推动锂电池制造进入 “零缺陷、全透明、自优化” 的智能化新阶段，为 “中国智造” 引领全球新能源产业提供关键支撑。
[1] 迈斯软件。锂电池 PACK 工厂 MES 系统白皮书，2024.
[2] 中国电子信息产业发展研究院。新能源汽车动力电池智能制造发展报告，2025.
[3] EU 2023/1542 法规，欧盟电池与废电池法规，2023.
