【儀表網(wǎng) 儀表企業(yè)】作為邁向“制造強國”的主攻方向,過去的兩年時間里,智能制造成了中國制造業(yè)領(lǐng)域熱門的詞匯。正泰旗下各產(chǎn)業(yè)憑借30多年的深厚制造經(jīng)驗以及借鑒、吸收先進(jìn)的制造理念與方法,以“互聯(lián)網(wǎng)思維”不斷探索突破、重塑傳統(tǒng)制造業(yè)形態(tài), 一大波由正泰出品的“互聯(lián)網(wǎng) ”新制造形態(tài)、新發(fā)展動力正在形成。
近日,歷時近1年時間全新打造的正泰新能源杭州智能工廠(以下簡稱“杭州智能工廠”)塊光伏組件板下線, 標(biāo)志著代表當(dāng)前國內(nèi)光伏行業(yè)高制造水平的組件智能工廠正式進(jìn)入量產(chǎn)階段。杭州智能工廠基本具備了工業(yè)4.0所要求的大部分智能要素,在硬件設(shè)備、生產(chǎn)工藝、工業(yè)軟件等方面都展現(xiàn)了智能制造的強大動力,開創(chuàng)國內(nèi)多項光伏組件高制造水平先河。
據(jù)正泰新能源晶硅制造事業(yè)部副總經(jīng)理韓瑋智介紹,杭州智能工廠廠房使用面積約4700平方米,引進(jìn)以及自主集成了全套國產(chǎn)化自動光伏生產(chǎn)設(shè)備,在組裝制程中集成使用大型重載機器人,以合理的方式布局整條生產(chǎn)線,車間作業(yè)人員從初的三百多人精簡到一百人以內(nèi),人員縮減2/3,同時實現(xiàn)產(chǎn)能230MW。
六大“智能元素”集成——“更先進(jìn)工廠”
智能元素——在線激光二維打碼 通過激光注入的方法,對每一塊組件產(chǎn)品在生產(chǎn)伊始賦予終身識別的二維碼。制造過程中,這個二維碼將作為實現(xiàn)柔性制造的信息載體。在進(jìn)入每道工序之前,都會有相應(yīng)的在線掃碼槍對組件進(jìn)行自動掃描。生產(chǎn)控制系統(tǒng)則根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的信息,選擇相應(yīng)的原材料進(jìn)行使用,或是切換相應(yīng)的工藝參數(shù)。后續(xù),用戶可通過掃描二維碼,追溯每塊組件制造過程中的原材料、工藝、設(shè)備等信息,還可查詢每塊組件的每日發(fā)電數(shù)據(jù)記錄等,實現(xiàn)大數(shù)據(jù)全程追蹤。
智能元素NO.2——質(zhì)量異常提前預(yù)警 所有設(shè)備的異常都不是突然發(fā)生的,而是有一個漸變的過程,通過大數(shù)據(jù)監(jiān)控的方式,可以從“病癥”源頭抓起,對異常狀態(tài)提早預(yù)警。杭州智能工廠正逐步對所有設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)安裝傳感器進(jìn)行24小時全天候的數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控。比如,對一臺串焊機來說,其中一個重要的設(shè)備參數(shù)就是機械手的真空度,一旦真空度偏離正常區(qū)間,就會放歪片子產(chǎn)生不良品。因此,工廠對該參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,隨時掌握漸變過程。一旦出現(xiàn)異常,系統(tǒng)將自動發(fā)送郵件和短信給負(fù)責(zé)工程師進(jìn)行處理,從而提升產(chǎn)品的良率和質(zhì)量。
智能元素NO.3——柔性制造 依托正泰IT團(tuán)隊正在自主開發(fā)和優(yōu)化的CCS中央控制系統(tǒng),杭州智能工廠未來將實現(xiàn)多種不同規(guī)格產(chǎn)品的同時生產(chǎn)制造。中央控制系統(tǒng)可以將已有的多個系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)互通,實現(xiàn)從生產(chǎn)排單、原材料下單采購、制造過程、成品出貨整個環(huán)節(jié)的全程信息控制和管理。在制造過程中,中央控制系統(tǒng)還可以反向控制每一臺機器。比如在層壓工序,每塊組件掃描二維碼后,系統(tǒng)就會自動分配不同規(guī)格的組件到相應(yīng)設(shè)備進(jìn)行層壓,或隨時切換每臺設(shè)備的工藝參數(shù),以匹配不同型號組件的工藝條件。整個過程不僅不需要人工干預(yù),而且可滿足客戶個性化的定制需求,從而實現(xiàn)差異化銷售。
智能元素NO.4—— 工藝結(jié)果在線自動全檢及結(jié)果的自動判定 傳統(tǒng)的組件工廠,多數(shù)工藝結(jié)果只能抽檢,部分檢驗手段也是通過人工而非機器。依托先進(jìn)的制造技術(shù),杭州智能工廠可在制造過程對組件進(jìn)行更為嚴(yán)格的質(zhì)量控制,將逐步實現(xiàn)八大規(guī)定工序的全部自動在線全檢,以及結(jié)果的自動判定。以層壓后的交聯(lián)度測試為例,正泰合作引入了全自動交聯(lián)度測試儀,實現(xiàn)了參數(shù)的在線全檢,且測試結(jié)果受SPC系統(tǒng)監(jiān)控,如遇異常情況,MES系統(tǒng)會停止當(dāng)工段作業(yè),并將立即自動發(fā)送郵件或短信給負(fù)責(zé)工程師處理。
智能元素NO.5——物料運輸無人化 物資搬運往往需要大量的人力。而在杭州智能工廠,通過AGV無人駕駛小車實現(xiàn)了物料運輸無人化,環(huán)節(jié)便實現(xiàn)了20多人的人力精簡。工廠專門開辟了一塊AGV無人駕駛小車總站,并配有自動充電樁。工廠將所有可能通過的路徑用激光的方式固定好,如果哪臺設(shè)備的原材料即將使用完畢,中央控制系統(tǒng)會自動發(fā)信息給AGV小車的管理系統(tǒng),小車系統(tǒng)根據(jù)情況會下達(dá)指令給一輛AGV小車。接到任務(wù)的AGV小車從倉庫拉上原材料,自動運輸?shù)剿柙O(shè)備位置,實現(xiàn)原材料的全自動補給。對于半成品,如果某道工序產(chǎn)生不良品,系統(tǒng)也會自動發(fā)信息給小車管理系統(tǒng),接到任務(wù)的AGV小車會把不良品接運到修理間。
智能元素NO.6——透明工廠 杭州智能工廠在整個車間安裝了71個360度旋轉(zhuǎn)的高清攝像頭,實現(xiàn)了整個工廠無死角覆蓋。所有監(jiān)控的圖像會上傳到云端,通過安裝專用APP,管理者可以在電腦、PAD、手機等任何終端隨時看到車間里每個角落的動向。未來,杭州智能工廠還計劃引入視頻畫面分析系統(tǒng)和作業(yè)人員位置監(jiān)控系統(tǒng),每個進(jìn)入車間的人員衣服都將會植入RFID芯片。通過大數(shù)據(jù)分析,可指導(dǎo)工廠進(jìn)一步優(yōu)化作業(yè)路徑和精簡人力。
五大“智能軟件”集成 ——“ 更聰明工廠”
在探索智能制造的道路上,正泰逐步積累并具備了軟硬件方面的多重優(yōu)勢。硬件方面,正泰擁有智能自動化設(shè)備制造子公司;軟件方面,正泰是光伏行業(yè)擁有8年以上系統(tǒng)開發(fā)和使用經(jīng)驗的企業(yè)。智能制造的核心要素是賦予機器等非人生產(chǎn)要素以“智能化”,使得機器在制造過程中可以擔(dān)當(dāng)指揮者(監(jiān)管者)的角色,人甚至無需在整個生產(chǎn)過程中做任何監(jiān)管和干預(yù)。杭州智能工廠的內(nèi)核便是其強大的系統(tǒng)軟件——智能制造集成系統(tǒng)。
智能制造集成系統(tǒng)是一種集自動化、柔性化、集成化和智能化于一體的先進(jìn)制造模式。其中,MES、SPC、ERP、WMS、CCS等工業(yè)軟件是智能制造集成系統(tǒng)的“大腦”和“靈魂”。工業(yè)軟件使得傳統(tǒng)機械化、電氣化、自動化的工業(yè)裝備具有了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化特征,是提高光伏組件生產(chǎn)線穩(wěn)定性,減少人為因素干擾,增強企業(yè)自身競爭力的重要途徑。
杭州智能工廠涵蓋智能裝備、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)(RFID射頻識別、以太網(wǎng)、傳感器等)、工業(yè)軟件以及自動化集成與生產(chǎn)線集成。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)是整個杭州工廠的“智能神經(jīng)”,通過各種信息采集和感知技術(shù),將生產(chǎn)中的信息轉(zhuǎn)為數(shù)字信號,通過無線傳輸、總線技術(shù)、工業(yè)以太網(wǎng)等技術(shù)將信號傳遞給計算機系統(tǒng)或者展示給操作人員,而后再經(jīng)過數(shù)據(jù)分析處理,實施更加和的工業(yè)生產(chǎn)操作。
在強大的硬件支撐及精密的軟件集成下,從備料開始,經(jīng)過自動上玻璃、激光刻碼、自動擺串、自動包裝等整整二十七道工序,終完成入庫,整個過程、可靠、智慧,實現(xiàn)了人與機器、機器與機器間的對話。
產(chǎn)業(yè)鏈同步升級——“共同的智能未來”
杭州智能工廠在實現(xiàn)自我優(yōu)化、智慧升級的同時,也帶動了工廠員工及上下游產(chǎn)業(yè)鏈智能裝備和產(chǎn)品的整體升級。據(jù)了解,在整個杭州智能工廠建設(shè)過程中,產(chǎn)線生產(chǎn)人員及管理人員從以往的單一作業(yè)逐步向多技能工和多技能管理人員轉(zhuǎn)變。以管理人員為例,以往的管理模式主要針對“人”或現(xiàn)實物理設(shè)備,現(xiàn)在的管理則重點針對生產(chǎn)數(shù)據(jù)指標(biāo)。在關(guān)注生產(chǎn)數(shù)據(jù)的同時,更深層次考慮生產(chǎn)安全及設(shè)備安全。
而對于上下游產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)作方,受益于智能工廠產(chǎn)生的新動能、帶來的新改變,他們也樂于主動跟隨先進(jìn)、同步升級。比如,杭州智能工廠的玻璃供應(yīng)商和邊框供應(yīng)商。在得知杭州智能工廠機械手調(diào)試中存在不平整玻璃有掉落風(fēng)險后,玻璃供應(yīng)商主動對產(chǎn)品進(jìn)行改良,在其制造過程中加入轉(zhuǎn)片臺,大幅提高了玻璃的平整度。此舉不僅在正泰及其他光伏組件生廠商中獲得好評,更使其在其他行業(yè)的供貨量大幅增長。
而針對杭州智能工廠使用自動邊框檢測儀器后,更加敏感、及時地發(fā)現(xiàn)組件邊框的問題,相關(guān)供應(yīng)商了解后,主動將安裝孔、接地孔、接地標(biāo)、卯點、漏水孔全部一次性沖壓完成,如此改良不僅提高了生產(chǎn)效率,使得整條生產(chǎn)線變得更加順暢,同時也為協(xié)作方積累了適應(yīng)未來智造趨勢的先行經(jīng)驗。
下一步,杭州智能工廠將在全自動化的基礎(chǔ)上,利用物聯(lián)網(wǎng)、監(jiān)控可視、數(shù)據(jù)集成等持續(xù)加強信息化管理服務(wù),集智能工具和智能系統(tǒng)于一體,構(gòu)建、節(jié)能、綠色、環(huán)保、舒適的人性化工廠,終達(dá)到安全環(huán)保、優(yōu)生產(chǎn)、佳效益、高勞動生產(chǎn)率。
正泰新能源副總裁黃海燕表示,正泰新能源一直致力于推進(jìn)化制造,杭州組件智能工廠在設(shè)計過程中充分借鑒和吸收了先進(jìn)制造經(jīng)驗,標(biāo)志著正泰新能源的制造平臺達(dá)到了一個新高度。此外,智能制造能夠有效豐富企業(yè)在生產(chǎn)過程中的質(zhì)量管控手段,使得產(chǎn)品獲得更為優(yōu)異的質(zhì)量結(jié)果。杭州組件智能工廠的建成,標(biāo)志著正泰新能源的產(chǎn)品質(zhì)量邁上了一個新臺階。
在當(dāng)前新舊動力轉(zhuǎn)換期,杭州智能工廠將持續(xù)探索積累智能制造經(jīng)驗,助推、帶動產(chǎn)業(yè)鏈上下游實現(xiàn)整體“智能升級”,為示范先進(jìn)制造、釋放發(fā)展新動能,發(fā)揮積極的樣本作用。
(原標(biāo)題:創(chuàng)新發(fā)展理念 正泰全力打造新能源智能工廠)