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【智能制造看长沙】红太阳光电:迈向光伏制造智能化

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图为红太阳光电高效太阳能电池生产线。 通讯员 摄

湖南日报·华声在线记者 王茜

2月23日,记者来到湖南红太阳光电科技有限公司(以下简称“红太阳光电”),走进其高效PERC(钝化发射极和背面电池)电池数字化示范车间观光通道,透过玻璃能清楚看到,车间里工人屈指可数,几台黄色机器人正灵活地挥舞着机械臂,无人驾驶的AGV(自动导引运输车)往来穿梭……

据介绍,2月22日,红太阳光电就已复工,为新拿到的大订单开足马力生产。作为中国电子科技集团公司48所全资子公司,这家以开发建设太阳能光伏制造装备为核心的企业,在实现光伏制造智能化的道路上迈开了大步。

1 一场企业危机,变成转型契机

2011年,我国太阳能光伏产业产能、产量均居世界第一,却有90%以上产品依靠出口,而关键设备主要依赖进口,导致光伏产业发展严重受制于人。当时,国内光伏产业突遭一些国家“双反”,红太阳光电年销售收入也从20亿元一下降到不足10亿元。

面对“危机”,红太阳光电奋起“突围”。

红太阳光电副总经理蔡先武说,在光伏生产线投资里,设备投资占65%。可以说,实现装备国产化,是光伏产业做大做强的重要保证。谈起装备,红太阳光电智能制造技术总监谢振勇有着切肤之痛:“我们有个关键设备原来是德方供货,有一次我们急需设备,恰逢世界杯开赛德方工厂停工,订单被排到了半年后。”

狭路相逢勇者胜。凭借中电科48所国家光伏装备工程技术中心的技术优势,红太阳光电奋起直追,先后成功开发出单晶炉、智能管式PECVD(等离子体增强化学气相沉积法)镀膜设备、背钝化平板PECVD设备等一系列光伏装备,性能达到国际领先水平。

红太阳光电办公室主任胡志福算了一笔账,一条标准25兆瓦电池线,完全依赖进口需花费7000万元左右,而用国产设备只需2500万元左右。按照光伏设备3年折旧期计算,用国产设备折算到每瓦有0.6元的成本优势。这对任何一家光伏企业来说,都是一个很大的数字。

迄今为止,红太阳光电已为光伏行业提供近4000台套光伏装备,是目前全球提供光伏设备品种最多的企业,完成了超过2000兆瓦整线“交钥匙项目”。设备还出口至阿联酋、印度等国家,年销售收入达到24亿元。一场危机,变成了企业转型发展的契机。

2 从自动化到信息化,最终实现智能化

“红太阳光电的智能制造从单机设备智能化到车间自动化再到工厂信息化,最终实现智能化。我们离工业4.0还有一段距离,在3.0到4.0之间。”谢振勇说。

在红太阳光电500兆瓦车间内416台设备上,共连接了4万多个传感器,专门采集设备运行的“大数据”。在控制中心显示屏上,生产实时画面以及转换效率、正品率、碎片率,还有车间湿度、温度、清洁度等,一览无余。同等产能下,该生产线用工减少66%,运营成本降低22%,不良产品降低30%,生产效率提高20%,能源利用率提高20%。

据介绍,红太阳智能生产线已全面导入MES(生产信息化管理)系统,生产过程实现实时调度管理,生产任务指挥调度实现可视化,产品生产计划、生产过程所需物流均在系统中实时安排和调整,还可进行产品质量追溯。

同时,实现工艺结果在线自动全检。“一旦出现异常,系统会及时‘告诉’工程师。”谢振勇说。

通过无人驾驶AGV小车运输,实现原材料智能补给。在强大硬件支撑及精密软件集成下,红太阳光电整个生产过程高效、可靠、智慧,实现了人与机器、机器与机器间的高效对话。

3 产能完全释放时,将正好踩到市场点上

2009年,中电科集团选定光伏装备领域作为市场化突破口,成立湖南红太阳光电科技有限公司,凭借其在半导体装备领域的技术优势,推出高温扩散炉和等离子体刻蚀机,逐渐占领国内市场,并成为赛维LDK、无锡尚德等明星企业的设备供应商。

随后,进入光伏产业发展低谷期。但中电科装备集团依然大动作频频,投资升级光伏全产业链,合并重组3家研究所、11家控股公司。

“我们相信智能制造是光伏产业未来发展的关键驱动,等几年后产能完全释放时,将正好踩到市场的点上。”蔡先武告诉记者,早在2012年,红太阳光电就提出了太阳能电池智慧生产线理念,着手研究和推动光伏行业智能制造。

红太阳光电新一代高效光伏智能制造新模式应用项目,已成为工信部2017年智能制造综合标准化与新模式应用补助项目,并获得省科技创新资金、长沙市与长沙高新区产业扶持资金支持。