全產業鏈數字工廠解決方案
光伏產業以硅為主線,上中下游包括硅料、硅片、 電池、組件、電站等23個環節。光伏行業既包含了流程行業的工藝(投料,拉晶等),也包含了離散行業的工藝(對毛棒的機加、光伏組件的組立等),是典型的混合型行業。 光伏的上游產業鏈指的是光伏原材料加工制成硅片,生產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電體系,與電網相連并向電網輸送電力的光伏發電系統。
漢思光伏行業解決方案,主要集中在行業的上游和中游。即拉晶、切片和組件的解決方案。
拉晶生產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送到機加車間
機加車間:對拉晶車間生產的毛棒,進行劃線、切斷、切方和拋光等作業
拉晶清洗車間
主要實現功能包括: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量需同步ERP;在制品記錄各工序流轉在制品信息;返工記錄統計追溯各工序返工數據,包括硅料名稱、批次號、返工數量、班組、工序、操作員、日期等
拉晶車間
實現備料室生產領料:根據工單備料,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,經下料、裝料、發料、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,經下料、裝料、發料、送料至爐臺進行確認接收或退回。
機加車間
實現工單完工:機加3種工單,根據工序過站與檢測合格校驗,人工確認完工/按規則自動完工。 銷售發貨:成品完工入庫報工ERP后,按ERP發貨計劃記錄發貨信息,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據,并作為MES過站跟蹤觸發,加工過程數據可追溯。 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-退出循環或試加工
拉晶生產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、生產日期、規格等信息,以便后續的追溯和管理。最后,經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,以保護硅片的質量和安全性。 切片生產數字化,重點關注切片的自動化生產過程的管控。
生產過程監管
通過事前的生產流程設計以及BOM設計,控制生產工單的執行并通過實時記錄,異常處理和生產報表,對車間生產過程進行全流程管理與監控。
上料防錯
防止不合格品在產線流轉;防止已鎖定機臺、工單繼續生產;防止設備工藝程序錯誤;防止原料和工藝要求不符;
生產過程質量管理
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。生產過程配置巡檢計劃,對生產過程質量進行檢查,檢查后有質量問題進行評審,評審不合格可以鎖定機臺,工單等,從而改善產品質量,并減少影響范圍。
自動化生產信息處理
對生產加工設備參數進行實時自動采集、監視,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,投料記錄等生產信息自動采集。
光伏組件的生產屬于典型的離散行業組立的過程,其生產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系統中生成一條工序的完工記錄,同時記錄完工狀態,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的轉發系統,將圖片存儲入文件服務器中。
層后檢
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系統中生成一條工序的完工記錄,同時記錄完工狀態,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的轉發系統,將圖片存儲入文件服務器中。
裝框
系統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系統數據庫。
裝箱
系統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。