上一篇文章,漢思討論了中國光伏行業(yè)世界第一的地位,并且處于高速發(fā)展的階段。
光伏拉晶生產(chǎn),屬于流程和離散的混合生產(chǎn)模式,與漢思廣泛的流程和離散的項目背景相契合。
漢思針對光伏行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈及拉晶生產(chǎn)的工藝做了介紹,也針對光伏拉晶生產(chǎn)清洗車間的數(shù)字化的需求及解決方案做了討論,可參考往期的文章:
光伏行業(yè)數(shù)字化之拉晶生產(chǎn)(一)
今天漢思接著來討論拉晶生產(chǎn)最主要的生產(chǎn)車間--拉晶車間的數(shù)字化需求及解決方案。
拉晶車間的主要流程,就是將硅料放入拉晶爐,經(jīng)過高溫融化,引晶,拉晶,最后生產(chǎn)出硅晶毛棒,毛棒生產(chǎn)出來,待冷卻、檢測后送往機加車間進行切斷、切方和拋光等作業(yè)。
圖-拉晶生產(chǎn)過程
拉晶車間,主要用到的設(shè)備是拉晶爐。
在拉晶爐里,需要實現(xiàn)對拉晶過程各個階段的溫度、壓力、氣體等數(shù)據(jù)采集和控制,這些采集,一般是在拉晶爐旁邊的工控機進行控制。
圖-拉晶爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)
在拉晶生產(chǎn)的過程中,除了首爐加料,過程中還會需要二到三次的加料,即RCZ加料,RCZ加料時,需要獲取爐臺的信息,計算加料量,以便提前通知清洗車間進行備料。
化料、引晶、拉晶、收尾等生產(chǎn)過程,主要是發(fā)生在拉晶爐內(nèi)。主要的生產(chǎn)過程包括:
物料的準備、熱場、設(shè)備的點檢、14大件的拆裝等
關(guān)注過程的數(shù)據(jù),出現(xiàn)斷線異常進行記錄,依據(jù)需要進行RCZ加料等
及時取棒,送棒,以及對毛棒各參數(shù)的檢測等
拉晶生產(chǎn)過程主要發(fā)生拉晶爐內(nèi),具體的生產(chǎn)過程無法直觀的看到,只能利用SCADA系統(tǒng),從工控機內(nèi)了解相關(guān)的參數(shù)進行判斷。
而SCADA系統(tǒng),多為單機系統(tǒng),無法進行備料、異常反饋、加料和取棒的協(xié)同。
所以需要拉晶車間的生產(chǎn)人員進行巡線,或者依據(jù)經(jīng)驗確認各個拉晶爐的生產(chǎn)進度,何時需要加料,何時需要取棒等,生產(chǎn)不透明,生產(chǎn)信息無法及時的傳遞。
另外,部分拉晶生產(chǎn)工廠,仍然采用大量的紙質(zhì)記錄,無法與ERP系統(tǒng)集成。
拉晶車間的叫料或取棒、送棒的通知,多通過電話進行溝通,現(xiàn)場環(huán)境噪聲較大,常造成電話漏接或者溝通困難等情況。
基于以上情況,急需采用數(shù)字化手段,引入MES系統(tǒng),將各拉晶爐的SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集上來,使生產(chǎn)人員可以全面了解各個拉晶爐的生產(chǎn)情況。
同時拉通生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù),使生產(chǎn)透明化,各個車間的生產(chǎn)人員,可以依據(jù)系統(tǒng)的通知,有條不紊的進行各項操作。
為了滿足拉晶車間的數(shù)字化需求,需要將生產(chǎn)過程中的人、機、料、法的數(shù)據(jù)協(xié)同起來。
人是生產(chǎn)中的主體,人需要實時了解設(shè)備、物料和工藝數(shù)據(jù)的情況,以便進行下一步的操作。
因為人是移動的,需要利用PDA等移動端,實時接收到各項需求信息、操作指示和報警信息。
機主要是拉晶爐設(shè)備的各項參數(shù),報警信息,MES系統(tǒng)需要與SCADA系統(tǒng)進行集成,讀取相關(guān)的信息,并進行判斷,以及生成下一步動作的指令。
另外,“機”也包含了加料器,送料車的庫存和狀態(tài)等數(shù)據(jù)。
料主要是指拉晶爐內(nèi)原料的情況,以及何時需要加料,何時需要取棒等信息。
法主要是指拉晶的一些生產(chǎn)工藝,摻雜劑的使用等。
MES系統(tǒng)需要根據(jù)實際的業(yè)務(wù)流程,整合以上信息,將人、機、料、法的數(shù)據(jù)整合起來,使這些數(shù)據(jù)隨著業(yè)務(wù)流程流動。
變無序生產(chǎn)為有序生產(chǎn),變?nèi)藛T、物料的盲目亂動為根據(jù)系統(tǒng)指導,有序協(xié)調(diào)的流動,提升拉晶車間的生產(chǎn)效率,減少錯誤的發(fā)生。
如下面流程,采用漢思數(shù)字化方案后的裝料和投料的流程。
可以看到在裝料和投料的過程中,全程依據(jù)PDA或者大屏的指示在正確的時間,做正確的事情,最大程度地提升了生產(chǎn)的效率。
圖-裝料投料數(shù)字化作業(yè)流程
拉晶車間生產(chǎn)的毛棒,會送入機加車間進行加工。