光伏全場景智造，會(huì)帶來什么？

1、智造落地，產(chǎn)能與品質(zhì)雙升級

目前?？?a style='color: blue;display:inline;border:none;' target='_blank' onclick="HitLog('機(jī)器人','http://www.gongkong.com/robot/')">機(jī)器人已與包括通威、隆基、晶科在內(nèi)的多家光伏頭部企業(yè)在智能制造方面進(jìn)行合作。智能化全場景解決方案在諸多光伏項(xiàng)目中落地應(yīng)用。

在某光伏項(xiàng)目新建廠房中，一邊建廠，一邊安裝調(diào)試，安裝一片區(qū)域爐臺(tái)，便上線一片區(qū)域AMR。投入潛伏AMR和重載AMR，結(jié)合RCS機(jī)器人控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)上料實(shí)時(shí)追溯和成品晶棒實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn)。

即時(shí)響應(yīng)的物流自動(dòng)化極大縮短了物料搬運(yùn)時(shí)間，減少了生產(chǎn)等待周期，提高了生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)效率，支持快速擴(kuò)大產(chǎn)能。

在某光伏設(shè)備商串焊檢測項(xiàng)目中，電池串焊接過程往往會(huì)產(chǎn)生多種缺陷，且特征復(fù)雜，檢測效果差，檢出率低。

海康機(jī)器人采用高分辨率面陣相機(jī)與高速線陣相機(jī)進(jìn)行EL檢測與正反外觀檢測，誤檢率0.5%以下，漏檢率0.1%，保證每一片出廠的光伏產(chǎn)品都能達(dá)到高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，為光伏產(chǎn)品的長期性能和光伏企業(yè)的持續(xù)競爭力提供堅(jiān)實(shí)保障。

2、智能化全場景解決方案

光伏細(xì)分場景及其方案眾多，下面將列舉部分較有挑戰(zhàn)性的方案進(jìn)行重點(diǎn)講解。

2.1  硅原料環(huán)節(jié)

    Q1  還原車間的難點(diǎn)

還原車間的多晶硅體積大、重量大，要求搬運(yùn)設(shè)備必須具有高承載能力和穩(wěn)定性。

?？禉C(jī)器人專門打造了重載防爆AMR，承載重量可達(dá)4噸，能夠安全無損地搬運(yùn)多晶硅。

2.2  拉晶環(huán)節(jié)

    Q2  取晶、轉(zhuǎn)運(yùn)的挑戰(zhàn)

在拉晶生產(chǎn)中，傳統(tǒng)工廠依賴人工向高約兩米的坩堝加料，這不僅操作困難，還會(huì)產(chǎn)生有害粉塵，威脅工人健康。加之?dāng)?shù)百個(gè)爐臺(tái)頻繁需要加料，勞動(dòng)強(qiáng)度大且效率低。長達(dá)5-7.5米的晶棒不僅提取困難，其高溫狀態(tài)也增加運(yùn)輸難度。

為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，海康機(jī)器人設(shè)計(jì)了一套全自動(dòng)化解決方案，涵蓋硅料自動(dòng)添加、料品自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、晶棒無人化提取與冷卻處理、截?cái)鄼C(jī)對接、開方、磨削等后續(xù)工序的物料自動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，乃至廢料處理的自動(dòng)化流程。方案緊密匹配各生產(chǎn)環(huán)節(jié)，有效提升工作效率并解決行業(yè)難題。

海康機(jī)器人還依托機(jī)器視覺產(chǎn)品進(jìn)行拉晶監(jiān)測，對關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控，并且使用深度學(xué)習(xí)算子準(zhǔn)確提取生產(chǎn)過程中的缺陷，幫助拉晶工廠做到數(shù)據(jù)監(jiān)控、過程管控和結(jié)果回溯工作。

2.3  切片環(huán)節(jié)

    Q3  切片對接、管理的挑戰(zhàn)

在傳統(tǒng)切片工廠中，切片機(jī)臺(tái)操作復(fù)雜、取放料的精度要求高，極度依賴熟練工人的經(jīng)驗(yàn)，加之24小時(shí)高強(qiáng)度生產(chǎn)，使得人員管理和調(diào)度存在困難。此外，硅棒物料規(guī)格多、拼棒管控、切片機(jī)上料規(guī)則復(fù)雜等對管理者帶來了較大挑戰(zhàn)。

針對以上痛點(diǎn)，海康機(jī)器人構(gòu)建了切片全流程自動(dòng)化方案，切片AMR與粘棒設(shè)備、切片設(shè)備、脫膠設(shè)備、清洗設(shè)備自動(dòng)化對接。分選后的物料可以通過機(jī)器人設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)，由機(jī)器人對接立庫或直接管理成品庫存，自動(dòng)化管理切片成品。

    Q4  硅片檢測的難點(diǎn)

硅片側(cè)邊檢測是切片環(huán)節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。首先，硅片的厚度僅為120μm-140μm，側(cè)邊缺陷難以觀測；其次，硅片側(cè)邊缺陷會(huì)產(chǎn)生在硅片8個(gè)邊緣位置，尤其是倒角邊缺陷，微小易疏漏；最后，在花籃下料打包過程中，還會(huì)產(chǎn)生缺陷，需要再次把關(guān)。

針對以上問題，?？禉C(jī)器人定制側(cè)邊檢測視覺軟件，全方位檢測硅片側(cè)邊，可同時(shí)對硅片的8個(gè)邊緣進(jìn)行檢測，跟蹤反饋11種不同缺陷，為產(chǎn)品質(zhì)量安全保駕護(hù)航。

2.4  電池環(huán)節(jié)

    Q5  電池片轉(zhuǎn)運(yùn)的挑戰(zhàn)

電池片工廠是整個(gè)光伏行業(yè)最復(fù)雜的生產(chǎn)場景，設(shè)備數(shù)量多，物料多，生產(chǎn)空間有限，生產(chǎn)節(jié)拍高，上料強(qiáng)度大。同時(shí)電池片生產(chǎn)環(huán)境對潔凈度要求高，需要防塵防靜電。

?？禉C(jī)器人深入分析應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)了一體式和分體式解決方案，實(shí)現(xiàn)從制絨、擴(kuò)散到刻蝕、鍍膜等十多個(gè)工序間的物料全流程自動(dòng)化轉(zhuǎn)運(yùn)?？蛻艨筛鶕?jù)現(xiàn)場實(shí)際需求選擇合適的方案。

一體式方案，根據(jù)不同料盒形態(tài)的轉(zhuǎn)運(yùn)需求，應(yīng)用適配的移動(dòng)機(jī)器人完成相應(yīng)工序間的物料轉(zhuǎn)運(yùn)。由于物料是直接存放在一體式機(jī)器人的倉位內(nèi)，當(dāng)出現(xiàn)前后工序間物料上下料節(jié)拍不匹配的場景時(shí)，一體式機(jī)器人可將物料存放在緩存站內(nèi)，用于平衡工序間的生產(chǎn)節(jié)拍。

分體式方案則是采用分體式機(jī)器人搬運(yùn)有源貨架與接駁臺(tái)對接的方式，再由接駁臺(tái)對接產(chǎn)線設(shè)備，實(shí)現(xiàn)物料的轉(zhuǎn)運(yùn)。

兩種方案都配備了洗地機(jī)、環(huán)境監(jiān)測機(jī)器人、石墨舟機(jī)器人等標(biāo)準(zhǔn)硬件解決方案，為車間生產(chǎn)環(huán)境保駕護(hù)航。 

    Q6  如何保證電池片良品率

在電池片生產(chǎn)過程中，保證電池片良品率是重中之重。傳統(tǒng)的電池片只能做到事后檢測，而且電池片本身不方便刻印字符或二維碼等信息，加之追溯標(biāo)準(zhǔn)不一，增加追溯難度。

針對以上痛點(diǎn)，?？禉C(jī)器人設(shè)計(jì)了基于機(jī)器視覺的追溯軟件，可實(shí)現(xiàn)從上料制絨、清洗到電池片終選全流程追溯，同時(shí)配合AMR對轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)監(jiān)控，對電池片流程進(jìn)行信息監(jiān)控。

海康機(jī)器人還針對隱裂、鍍膜AOI、鍍膜PL等建立數(shù)據(jù)預(yù)處理模型，能夠快速適配上線，高精度檢出異常，充分保證電池片的高質(zhì)量。

2.5  組件環(huán)節(jié)

    Q7  組件搬運(yùn)及管理的難點(diǎn)

組件工廠物料種類繁多、管控復(fù)雜，且大多體積大、重量重，人工搬運(yùn)極為不便；同時(shí)組件環(huán)節(jié)生產(chǎn)節(jié)拍高，工單結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對工廠管理造成較大挑戰(zhàn)。

針對以上問題，?？禉C(jī)器人設(shè)計(jì)了組件整廠自動(dòng)化方案，方案覆蓋玻璃、EVA、電池片、焊帶、匯流條、邊框、膠桶、包材等各類物料的自動(dòng)化轉(zhuǎn)運(yùn)以及分檔、包裝、成品入庫等工序間轉(zhuǎn)運(yùn)。海康機(jī)器人可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求提供匹配的搬運(yùn)機(jī)器人、堆高機(jī)器人、潛伏機(jī)器人、一體機(jī)器人等，全方位助力組件工廠生產(chǎn)。

為更好地進(jìn)行工單管理、物料管理和加工設(shè)備管理，海康機(jī)器人推出MCS物料管理系統(tǒng)，全方位監(jiān)測生產(chǎn)中的各類信息，并主動(dòng)對庫存短缺預(yù)警，為生產(chǎn)過程賦予數(shù)字能量。

為了更好地追溯電池組件的全流程質(zhì)量，海康機(jī)器人定制開發(fā)了光伏組件決策看板，從單站檢測到各個(gè)機(jī)臺(tái)的集控復(fù)判，整個(gè)工廠的數(shù)據(jù)匯總、運(yùn)行狀態(tài)一目了然。

    Q8  組件檢測的難點(diǎn)

組件檢測存在諸多難點(diǎn)，如串外觀檢測環(huán)節(jié)，電池串正面、反面都會(huì)產(chǎn)生不同缺陷，同時(shí)激光劃片、覆膜、焊接、溫度、下壓壓力等也會(huì)導(dǎo)致各種缺陷。

針對以上問題，?？禉C(jī)器人定制了串外觀檢測單元，針對不同位置缺陷采用特殊打光成像，加強(qiáng)檢出效果，一次性全面管控電池串缺陷。 

在收集的各類生產(chǎn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，?？禉C(jī)器人依托數(shù)字孿生技術(shù)開發(fā)了數(shù)字孿生軟件，將物理空間與數(shù)字空間相映射，讓數(shù)據(jù)與現(xiàn)實(shí)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)/制造/產(chǎn)品三個(gè)象限與數(shù)字孿生的完美對稱，形成產(chǎn)品全生命周期的數(shù)據(jù)流和自生長的動(dòng)態(tài)模型，輔助光伏生產(chǎn)決策。

3、持續(xù)進(jìn)化，滿足多元需求

?？禉C(jī)器人深耕光伏行業(yè)，在解決方案落地應(yīng)用過程中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。為更好地滿足客戶多元化需求，?？禉C(jī)器人一方面對原有機(jī)器視覺和移動(dòng)機(jī)器人軟硬件產(chǎn)品進(jìn)行迭代升級，一方面持續(xù)定制化開發(fā)新產(chǎn)品，不斷豐富產(chǎn)品矩陣，提供一站式服務(wù)。

目前，海康機(jī)器人已開發(fā)出15款光伏生產(chǎn)中需要的移動(dòng)機(jī)器人類型，如潛伏AMR、重載AMR、重載防爆AMR、取晶AMR、切片AMR、一體式AMR、叉取AMR等，覆蓋光伏生產(chǎn)的全工藝環(huán)節(jié)。

經(jīng)過幾年的發(fā)展，?？禉C(jī)器人AMR核心軟件架構(gòu)已經(jīng)進(jìn)行了4輪大迭代，支持多種類型機(jī)器人混合調(diào)度，提供低代碼的二次開發(fā)功能，使用更便捷簡單。

海康機(jī)器人還基于VM算法平臺(tái)，針對拉晶、硅片、花籃、隱裂、絲印等檢測需求，定制開發(fā)了光伏通用框架軟件。VM算法平臺(tái)已更新到4.4版本，隨著平臺(tái)的迭代升級，通用框架軟件的功能將更豐富，使用效率也更高。

“移動(dòng)機(jī)器人+機(jī)器視覺”、“軟件+硬件”，持續(xù)更新迭代，使得解決方案在兼容性、協(xié)同性、易用性方面更具優(yōu)勢，同時(shí)全場景解決方案一站式提供也有助于光伏行業(yè)合作伙伴建立完善的數(shù)字化信息系統(tǒng)，控制總體成本，提高生產(chǎn)和管理效率，增強(qiáng)市場競爭力。

6月13-15日

?？禉C(jī)器人將攜光伏全場景解決方案

亮相上海SNEC光伏展

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