漢思對光伏行業(yè)的理解
光伏產(chǎn)業(yè)以硅為主線,上中下游包括硅料、硅片、 電池、組件、電站等23個環(huán)節(jié)。光伏行業(yè)既包含了流程行業(yè)的工藝(投料,拉晶等),也包含了離散行業(yè)的工藝(對毛棒的機加、光伏組件的組立等),是典型的混合型行業(yè)。
光伏的上游產(chǎn)業(yè)鏈指的是光伏原材料加工制成硅片,生產(chǎn)工藝流程分為多晶硅提煉、鑄錠/拉棒、切片、表面制絨及酸洗、擴散制結、等離子刻蝕及酸洗、鍍減反射膜、絲網(wǎng)印刷、快速燒結等。涉及的材料包括金屬硅、多晶硅、硅片、銀漿等。
中游為電池片及組件合成,光伏組件由太陽能電池片組合在一起構成。他們封裝在一個不銹鋼、鋁或其他非金屬邊框上,安裝好上面的玻璃及背面的背板、充入氮氣、密封。整體稱為組件,也就是光伏組件或說是太陽電池組件。
下游為光伏電站運營。光伏電站,是指一種利用太陽光能、采用特殊材料諸如晶硅板、逆變器等電子元件組成的發(fā)電體系,與電網(wǎng)相連并向電網(wǎng)輸送電力的光伏發(fā)電系統(tǒng)。
光伏行業(yè)解決方案
漢思光伏行業(yè)解決方案,主要集中在行業(yè)的上游和中游。即拉晶、切片和組件的解決方案。
- 拉晶
拉晶生產(chǎn)主要包含以下三大車間:
清洗車間:對非免洗的硅料進行清洗,然后備料、發(fā)料給拉晶車間;
拉晶車間:接收清洗車間的硅料,進行拉晶,然后將拉出來的毛棒發(fā)送到機加車間;
機加車間:對拉晶車間生產(chǎn)的毛棒,進行劃線、切斷、切方和拋光等作業(yè)。
拉晶清洗車間:主要實現(xiàn)功能包括:隨工單記錄過程信息,包括物料信息、重量、批號、清洗設備主操、操作人員等;清洗包裝后的原料產(chǎn)量需同步ERP;在制品記錄各工序流轉(zhuǎn)在制品信息;返工記錄統(tǒng)計追溯各工序返工數(shù)據(jù),包括硅料名稱、批次號、返工數(shù)量、班組、工序、操作員、日期等;
拉晶車間:實現(xiàn)備料室生產(chǎn)領料:根據(jù)工單備料,開領料單從ERP倉庫領料至備料室接收;
裝爐領料:確認工單備料,經(jīng)下料、裝料、發(fā)料、AGV送料至爐臺進行確認接收或退回;
RCZ加料:獲取爐臺信息,計算加料量,經(jīng)下料、裝料、發(fā)料、送料至爐臺進行確認接收或退回。
機加車間:實現(xiàn)工單完工:機加3種工單,根據(jù)工序過站與檢測合格校驗,人工確認完工/按規(guī)則自動完工。
銷售發(fā)貨:成品完工入庫報工ERP后,按ERP發(fā)貨計劃記錄發(fā)貨信息,并同步至下游工廠。
機加中控集成:自動線自動獲取設備加工數(shù)據(jù),并作為MES過站跟蹤觸發(fā),加工過程數(shù)據(jù)可追溯。
返刀返工:頭尾片檢測-圓棒返刀,成品檢驗-方棒返刀、拋光返修,毛棒檢測-退出循環(huán)或試加工。
- 切片
拉晶生產(chǎn)的晶棒要變成可用的電池板,還需要進行切片,切片通常采用線切割或切割盤等工藝進行切割,制備成適合太陽能電池組件的大小。切割好的硅片表面通常存在著一定的毛刺和粗糙度,需要進行拋光處理,以提高硅片的表面光潔度和反射率。經(jīng)過拋光處理的硅片需要進行檢測,包括外觀檢測、尺寸檢測、厚度檢測等方面的檢測,以保證硅片的質(zhì)量符合要求。檢測合格的硅片需要進行打標,包括標記硅片的批次、生產(chǎn)日期、規(guī)格等信息,以便后續(xù)的追溯和管理。最后,經(jīng)過打標的硅片需要進行包裝,通常采用塑料袋、泡沫板等材料進行包裝,以保護硅片的質(zhì)量和安全性。
切片生產(chǎn)數(shù)字化,重點關注切片的自動化生產(chǎn)過程的管控。
生產(chǎn)過程監(jiān)管
通過事前的生產(chǎn)流程設計以及BOM設計,控制生產(chǎn)工單的執(zhí)行并通過實時記錄,異常處理和生產(chǎn)報表,對車間生產(chǎn)過程進行全流程管理與監(jiān)控。
上料防錯
防止不合格品在產(chǎn)線流轉(zhuǎn);防止已鎖定機臺、工單繼續(xù)生產(chǎn);防止設備工藝程序錯誤;防止原料和工藝要求不符。
生產(chǎn)過程質(zhì)量管理
通過事前的工單設計和工藝配置要求,上料時進行防錯校驗。生產(chǎn)過程配置巡檢計劃,對生產(chǎn)過程質(zhì)量進行檢查,檢查后有質(zhì)量問題進行評審,評審不合格可以鎖定機臺,工單等,從而改善產(chǎn)品質(zhì)量,并減少影響范圍。
自動化生產(chǎn)信息處理
對生產(chǎn)加工設備參數(shù)進行實時自動采集、監(jiān)視,處理,存儲,利用和管理。與切片設備、脫膠設備、插片清洗和分選設備無縫集成。人員操作信息,投料記錄等生產(chǎn)信息自動采集。
- 光伏組件
光伏組件的生產(chǎn)屬于典型的離散行業(yè)組立的過程,其生產(chǎn)過程主要包括如下流程,硅片焊接通常采用銀漿或其他導電材料進行電池片的連接。焊接好的電池片需要進行組裝,通常采用EVA膠或其他粘合劑將電池片與玻璃、背板等材料進行組裝,形成完整的光伏組件。組裝好的光伏組件需要進行測試,包括輸出功率、IV曲線、溫度特性等方面的測試,最后,經(jīng)過測試的光伏組件需要進行包裝,通常采用木箱、泡沫板等材料進行包裝。
光伏組件數(shù)字化架構
焊接:在單片焊接檢測工位設置掃描終端,通過掃描條碼記錄單片批次和人員、質(zhì)檢結果等信息。
層前檢:流水線中在層壓前和層壓后都有EL測試設備,EL測試完成后,MES系統(tǒng)中生成一條工序的完工記錄,同時記錄完工狀態(tài),如果EL測試不合格,那么就會自動生成不良登記。然后由返修工位去返修。同時EL測試的圖片,通過MES的轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng),將圖片存儲入文件服務器中。
層后檢:組件層壓后外觀檢驗,作業(yè)人員檢驗組件外觀是否合格,如果有不良,那么需要在不良登記頁面登記不良原因。電池片不良,可以具體指定到那一塊電池片存在不良現(xiàn)象。方便返修人員準確定位。
裝框:系統(tǒng)會自動采集組框所用原材料如硅膠、接線盒、鋁型材的廠家信息、型號信息和批次信息,并在組角過程中記錄組角壓力、組角機設備編號和人員工號等信息。
IV測試:在組件測試工位通過電子測試設備的接口,自動讀取設備中的溫度、電壓、電流、電阻等關鍵信息,和條碼信息自動綁定,存入MES系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。
裝箱:系統(tǒng)設計裝箱條件判斷功能,對符合條件(如功率、電流、電壓和客戶要求等)的組件方可打印裝箱清單,對不符合條件的組件,系統(tǒng)提供報警功能,同時對裝箱清單和報警信息提供輸出打印和導出功能。