[ARCHIVED CANNIBAL DUPE DO NOT PUBLISH] Най-добрият OEE софтуер за производство на слънчеви панели: проследяване на ефективността на слънчевите клетки и мониторинг на производството

Производството на слънчеви панели е сред най-автоматизираните производствени среди, като производствените линии работят 24/7, за да се максимизира използването на капитално интензивно оборудване за депозиция, линии за обработка на клетки и автоматизация за сглобяване на модули.

OEE е критично в производството на фотоволтаични продукти, защото производството на клетки и панели е силно капиталово интензивно, престойът на PECVD система за депозиция или на заваръчен апарат за свързване в низове представлява значителни загубени приходи, които не могат да бъдат възстановени.

В конкурентни соларни пазари, където цените на панелите са ниски и маржовете тънки, ефективността на производството пряко определя рентабилността на завода. Моделът за OEE в слънчевото производство трябва да отчита както партидни процеси (дифузия на клетки, антирефлексно покритие), така и непрекъсната автоматизирана сглобка (сортиране на клетки, свързване в низове, ламиниране, рамкиране).

OEE за партидни процеси се фокусира върху използването на фурни и депозиращи камери, съотношението на продуктивното време за партиди към наличното време, включително време за товарене/разтоварване, време за смяна на рецепти и поддръжка.

OEE при непрекъснатите монтажни линии проследява скоростта на производство (пропускателната способност) спрямо номиналния капацитет, като загубите от качеството вследствие на напукване на клетки, дефекти при свързване в низове и неизправности при ламиниране допринасят за компонента „Качество“. Сортирането на клетките по ефективност е уникално измерение на качеството в слънчевото производство.

EL (електролуминесценция) инспекция и изпитване по I‑V крива класифицират клетките в категории по ефективност, и делът на клетките, попадащи в премиум спрямо стандартните категории, е показател за качество, който OEE софтуерът трябва да проследява наред с конвенционалните нива на дефекти.

Производствен цикъл, който генерира голям обем продукция, но има висок дял клетки с ниска ефективност, има качествена страна, която проследяването само на процента на брака пропуска.

За производството на слънчеви клетки от кристален силиций (c‑Si) ключовите точки за мониторинг на OEE са дифузионните пещи и PECVD системите, които определят електрическите характеристики на клетките. Наличността на пещите, времето, през което се изпълняват продуктивни партиди, спрямо времето за смяна на рецепти, поддръжка или простаиване, пряко определя добива на клетки.

OEE софтуер, свързан с контролерите на пещите, проследява времена на цикъл за партидите, идентифицира отклонения от стандартните продължителности на цикъла и регистрира събитията по поддръжка и смяна на рецепти, които намаляват продуктивното използване.

OEE за линията за сглобяване на модули се фокусира върху автоматизираните процеси на низиране (stringing), поставяне на табове (tabbing) и ламиниране, където скоростите на пропуск и процентите на дефекти са най‑високи.

Наличността на заварчика за низове и точността при низиране пряко влияят върху добива при сглобяването; времето на цикъла на ламиниращата машина и постоянството на температурния профил определят риска от деламинация в готовите модули.

Мониторингът на OEE представянето за линии за сглобяване сравнява фактическата пропусквателна способност (модули на час) със номиналния капацитет на линията, улавяйки микроспрaвания и намаления на скоростта, които ерозират производството под теоретичния максимум.

Мониторингът на енергията е особено релевантен за OEE в производството на слънчеви панели, тъй като енергийната консумация на производственото оборудване (дифузионни пещи, PECVD системи, ламиниращи машини) е значим разход.

Проследяването на енергийната консумация на обработена силиконова плоча (wafer) или на произведен модул, заедно с OEE показатели, разкрива влиянието върху енергийната ефективност на различните производствени условия и позволява намаляване на енергийната интензивност паралелно с повишаване на пропусквателната способност като съпътстващи цели на OEE програмата.

Производителите на слънчеви панели изискват софтуер за OEE, който може да се интегрира с разнообразните системи за управление на оборудване, използвани по PV производствените линии, от Siemens и Rockwell PLC на монтажното оборудване до собственически контролери върху специализирани технологични уреди като PECVD системи и пещи.

OEE платформи с широка OPC-UA свързаност и способност да обработват както високочестотни данни от непрекъснати процеси, така и записи за партидно производство са по-подходящи за среда на производство на слънчеви панели в сравнение със системи, проектирани за по-просто дискретно производство.

Генеалогия на ниво клетки, възможността да се проследи завършен модул до конкретните клетки, които съдържа, партидата от вафли, от която са произлезли тези клетки, и процесните условия, при които са произведени, става все по-важна способност за производителите на слънчеви панели, доставящи за големи енергийни проекти, където гаранциите за надеждност на модулите изискват проследимост на производството.

Софтуер за OEE, който свързва записи за ефективността на производството със серийни номера на клетки и модули, осигурява основата за проследимост, която изискват генеалогичните системи, дори когато пълното управление на генеалогията се извършва от отделна MES.

За производителите на слънчеви панели, които управляват бързо увеличаване на производството (добавяне на нови линии, повишаване на добива с времето), софтуер за OEE с възможности за анализ на тенденциите и сравнение с бенчмаркове помага да се определи кои линии приближават номиналната си производителност и кои все още са в крива на учене по време на пускане.

Тази видимост е от съществено значение за директорите по експлоатация при прогнозиране на производствения капацитет и вземане на решения кога да се добави капацитет на линии и кога да се оптимизира производителността на съществуващите линии.

Вижте Fabrico в действие. Резервирайте персонализирано демо.