随着锂电行业对高质量发展的诉求日渐提升，锂电企业对数字化的探索也越来越深入。大东时代智库（TD）了解到，部分锂电企业已经在系统化地借鉴半导体行业的数字化转型方法。
在数字化建设方面，航空航天、汽车、半导体三大行业一直是当之无愧的排头兵。半导体行业因为其对精密度和速度的双重极致追求，产生了极为苛刻的数字化要求。半导体工厂建设投资动辄几百亿，折旧费用高昂，停工一小时都损失巨大，7*24小时都在不停机生产，无法容忍任何因为数字化建设引发的失误和损失。因此，能被半导体行业普遍认可的数字化方案，都蕴含着极高的能量。
这些方案当中，被称为“工业软件高地”、曾一度改变全球半导体竞争格局的CIM（Computer Integrated Manufacturing，计算机集成制造）尤为引人注目。CIM可实现快速部署，统筹管理制造生产流程，全方位提升生产良率和效率，降低生产成本，被视为半导体制造领域最重要的工业软件，目前已被推广到制药、航空航天、国防、生物技术等领域，它同样将改变锂电行业的数字化进程。
锂电行业需要更先进的数字化方案
在经历十多年的快速成长之后，锂电行业于2023年进入全新的产业周期。2023年的锂电行业，在产能过剩、材料降价、价格战等混乱表象之下的，是更加激烈的市场竞争。锂电龙头企业在技术创新、出海布局、市占率等方面持续突破，建立起更加明显的优势。
大东时代智库（TD）在锂电行业数字化转型白皮书相关调研过程中发现，虽然2023年锂电行业出现种种状况，但行业的数字化建设步伐也并未放缓。大方向上看，锂电行业当前的混乱表象只是暂时的，新能源的趋势不会变，中国锂电产业已经走在全球技术前沿，中国锂电产业正在积蓄力量，未来仍将继续领跑全球。当下的国内同行的竞争升级，反而让锂电企业对提升良率和效率、降本增效、节能降耗的需求更加强烈，数字化是承载这一期望的现实路径。
而锂电行业的数字化突破口又在哪里？半导体和新能源领域CIM国产龙头企业深圳芯享半导体科技有限公司（以下简称“深圳芯享”）总经理严学俊向大东时代智库（TD）表示：“现在锂电行业存在一个普遍现象：一个锂电企业往往要找十几个甚至更多的数字化服务商来上线不同类别的软件。通过上线单一、局部的软件如ERP、CRM等，的确可以解决企业的某些特定问题，在一定程度上提高生产效率和管理水平。但往往从选型到上线，整个周期拉得很长。另外，因为这些系统接口不一样，容易形成‘信息孤岛’，引发数据传输问题，使得产线停工风险提高。在这样的基础之上，也比较难做扩展。锂电行业需要更先进的数字化方案。”
“在CIM诞生之前，半导体行业跟现在的锂电行业一样，也面临类似的数字化瓶颈 ”，严学俊进一步介绍，“相比传统的数字化方案，CIM更为先进。CIM的核心思想是将企业的各种资源、信息、知识等要素进行整合，形成一个统一、智能化的生产管理系统。高度集成、一体化、模块化是CIM的三大特征。”
高度集成
CIM借助中间件集成等方式，将各种独立的工业软件有效地整合在一起，集成到一个统一平台上，消除“信息孤岛”，使得采集上来的原始数据及分析数据能够在整个企业范围内自由流动，实现数据、信息和业务流程的无缝流通，提高决策效率和数据准确性。CIM的集成不仅包括信息技术和自动化技术的集成，更涵盖了企业生产管理、过程控制、物流配送等各个环节的有机整合。通过这种集成，CIM系统能够实现生产过程的优化和统一管理，提高企业的生产效率和资源利用率。
一体化
CIM通过高度集成的信息系统，将企业的生产、管理、物流等各个环节紧密结合在一起，形成了一个完整的、一体化的生产体系，实现信息的共享和协同工作。这种一体化的模式使得企业能够更好地整合资源、优化流程、提高效率，从而在激烈的市场竞争中脱颖而出。
模块化
CIM由多个功能模块组成，这些模块是由原本独立运行的多个单元系统有机组成的功能更强的新系统。各个模块可以独立运行，也可以协同工作。通过模块化设计，可以方便地对系统进行升级和维护，提高系统的可扩展性和可维护性。
以模块化为例，深圳芯享的CIM由MES（制造执行系统）、EAP（设备自动化系统）、SPC（品质管控系统）、WMS（仓储管理系统）等十多种软件系统组成，针对锂电池企业生产制造、品质管控、设备管理等场景，尤其是目前行业最大痛点之一的品质追溯问题，可通过星云大数据解决方案针对性地按照工艺节点、应用场景来提出相关技术方案。深圳芯享已形成以星云生产自动化系统，星云生产智能化系统，星云大数据平台，星云生产自动化设备以及星云IT基础架构系统为核心的全栈化产品矩阵，形成可快速部署、稳定顺畅的模块化方案，全方位满足工厂数字化需求。
CIM准入门槛很高，以往跟光刻机、EDA一样，是被国外垄断的产品。CIM开发难度和实施难度都很大，涉及到多个领域的知识和技术，要将这些技术进行集成，需要解决许多技术难题和行业问题，能在CIM领域立足的企业，都要能够承受较高的资金压力，具备较好的投资能力和项目管理能力，拥有大量行业经验和专业人才。深圳芯享是为数不多的突围成功的CIM国产企业。
近年，12寸晶圆制造兴起。12寸晶圆制造是半导体领域中最为复杂的生产场景，对CIM系统的要求极高。作为半导体和新能源领域的CIM国产龙头企业，芯享科技是国内少数可以同时为8/12寸晶圆制造厂提供整体自动化咨询与建设服务的企业，已与长江存储、长鑫存储、中芯国际、华虹半导体、合肥晶合、长电科技、SK海力土等数十家知名半导体企业达成合作。
深圳芯享聚焦新能源、泛半导体两大产业链，坚定拓展国内和海外市场，围绕生产数据，挖掘数据价值，提供IT全栈解决方案，赋能企业智能制造和数字化经营管理。
深圳芯享团队现已超过100人，核心新能源、泛半导体专家团队掌握行业先进Know-How、平均资历15年以上，研发人员占比超过80%。深圳芯享始终秉持“项目交付0失败、0延误、0差评，客户100%续单”理念，在北京、上海、合肥、武汉、苏州、宁波、厦门、成都、马来西亚等地设有服务团队。
关于云边端总分架构的前沿探索
当被问及锂电行业数字化发展趋势时，深圳芯享技术总监Star向大东时代智库（TD）提到一点：“2020年到2022年，国内锂电池产业链企业进行了多轮产能扩张，大量在国内各地及海外建厂，2023年国内锂电池产业链企业集中走向海外，2024年将成为海外集中‘落地年’。越来越多企业将需要面对’多工厂管理、一体化建设’难题。我们认为，云边端总分架构是不错的突破口，基于此，我们对CIM进行了升级。”
图：深圳芯享锂电云边端CIM总体架构图
云边端总分架构是一种将云计算、边缘计算和终端设备紧密结合的架构模式。其中，“云”指的是云计算中心，负责集中存储、处理和分析海量数据；“边”指的是边缘计算，强调在数据源附近进行计算和存储，以降低延迟和提高响应速度；“端”则是指终端设备，包括各种智能硬件、移动设备等，负责采集和传输数据。而“总分”则是指“总”中心与“分”中心的协同工作，实现数据的集中与分散处理。
Star强调，云边端总分架构的核心在于“总分”。“云边端”只是实现“总分”的“基础设施”，“总分”才是能真正帮助企业解决多工厂管理、一体化建设难题的关键。
以CIM的核心软件系统MES为例，在云边端总分架构下，总部MES和各分厂MES组成一个MES系统，总部MES是整个MES系统的核心，分厂MES是总部MES的延伸和补充，两者承担不同的功能。
总部MES主要承担生产计划管理、生产调度管理、质量管理、设备管理、数据分析与优化等功能，将生产计划等处理结果下发至各分厂，分厂MES根据总部下发的结果，运行生产执行管理、工序管理、人员管理、异常处理等功能，并将结果上报给总部MES。在统一的规则框架和功能、数据即时共享、协同交互的基础之上，公司总部和各地工厂之间可以实现更好的资源整合、工作协同、效率提高，形成更为紧密的一体化生产体系。
具体而言，总分架构方案实现了总部与分厂之间的数据交互和共享，使得各分厂能够更好地协同工作，提高了整体的生产效率和管理水平；总部MES可以对各分厂的生产情况进行实时监控和调度，确保整个企业的生产计划得到有效执行；总部MES可以对各分厂的生产数据进行集中分析和处理，发现生产过程中的问题和瓶颈，提出改进措施，实现整体优化；总分架构方案具有良好的扩展性和升级能力，可以随着企业的发展需求进行灵活调整和改进；通过实施总分架构的MES解决方案，企业可以降低生产成本、提高生产效率、提升产品质量，从而增强企业的市场竞争力。
Star表示，云边端总分架构并不是新的概念，但在应用层面，工业领域的云边端总分架构设计及实施复杂且有难度。解决这一问题的关键在于，虽然总部MES负责定义统一的管理规则和功能，建立管理的共性，下发给分厂MES，但要以技术手段确保总部MES和分厂MES之间的交互要是双向且充分的，确保分厂MES依然可以根据自身生产环境和需求的不同，因地制宜，拥有个性化规则和功能，获得足够的“本地化支持”。
类似云边端总分架构的前沿探索，在深圳芯享还有很多。即便是对FDC（故障侦测及分类系统）的底层探究，也可能会给锂电行业同仁们带来在提升设备OEE及良品率方向上的多层次启发。
深圳芯享对“稳定可靠”“高集成一体化”“敏捷响应”的深度实践及技术体系的搭建，是已经打下信息化及数字化基础的头部企业不可忽视的、支撑破局的力量。
无论当下怎样困难，锂电行业对智能制造的追求是永无止境的，优秀者的步伐亦不会停歇，我们离破局“半导体的扎心”越来越近，“锂电的倔强”一起跟上！
