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案例丨阿普奇光伏晶硅切割解决方案 驱动工艺迭代
转载 :  zaoche168.com   2023年04月10日

“双碳”背景下,全球光伏装机需求井喷,发展以光伏为代表的可再生能源已成为全球共识。尤其在光伏发电成本持续下降和全球绿色复苏等有利因素的推动下,全球光伏新增装机仍将快速增长。预计“十四五”期间,全球光伏年均新增装机将超过 315GW

光伏产业链主要包括晶体硅材料制备、晶硅片生产、太阳能电池制造、组件及系统封装与应用四个环节。其中,晶硅片约占太阳能电池组件生产成本的40%,晶硅片切割是光伏产业链中的重要生产环节。

(光伏晶硅切割位于光伏产业下游)

金刚石切割线切割技术具有可多线作业、刀缝损失小、切割速度快(4-5倍切割速度)、出片率高(硅片出片量超出15-20%)及环境污染小等全方位优势。已逐渐取代传统的砂浆切割技术,成为硬脆材料切割的主流工艺。目前超过90%以上的金刚线应用于光伏行业的晶硅片切割。受益硅片扩产浪潮,光伏切割设备需求持续攀升。根据Solarzoom(全球最大的新能源产业互联网平台)数据显示,预计2023年硅片总体产能有望达849GW,同比增长29%


01 案例背景

硅片切割工艺中,金刚线线径越细,锯缝越小,切割时产生的锯缝硅料损失越少,硅片质量越好,会直接影响光伏组件的光电转换性能。案例客户为全球领先的光伏切割设备龙头供应商,为了保障光伏切割工艺的精度与稳定性,用户对其核心控制单位--工业计算机的品质与性能提出了以下需求:

(案例客户应用场景)

客户核心需求:

✔ 检测速率和生产线速提升需求,需高算力与控制设备支撑

✔ 流程与离散过程结合,对于设备稳定性要求极高

✔ 安全性能要求严苛,缺陷形态丰富,对算法的鲁棒性及可靠性要求

✔ 工厂生产装置数量多,结构复杂,需要简单一体化高效的运维方案

✔ 现场管理负责,IT设备多,需要信息和数据安全保障


02 方案应用

基于案例客户的需求,阿普奇提供了新能源核心套件作为光伏晶硅切割设备的解决方案。主要特征如下:


1、核心视觉算力&控制单元-IPC400

◾ 最新12/13th Intel®处理器支持能力

◾ 支持Nvidia全系GPU加速卡兼容,CUDA平台兼容支持

◾多PCIe/PCI扩展能力,5X图像采集卡(相机)+2X运动控制卡


2MES工站一体机

X86ARM低功耗平台支持

◾集成一体化三色灯,内置控制软件,可选 RFID 模块实现 IC 卡读写

◾ 可选 500W 像素高清摄像,用于图像采集与识别

LANUSB扩展支持,用于上位连接与设备扩展


3、质量视觉检测单元-QiSee

◾ 提供CUDAIntel OneAPI等神深度学习基础平台

◾ 支持视频采集、智能分析、数据统计等全流程功能

◾ 多工程模板配置和管理能力,支持不同型号预定义和快速切换

◾ 向导式操作流程,低学习成本


4、设备运维模块-QiDeviceEyes

◾ 支持温度、负载、用量、故障码及用户自定义数据采集

◾ 硬件接口远程管控,支持关闭、开启、禁用等,确保无人值守安全

◾ 历史工况数据查阅分析,支撑偶发疑难故障定位

◾ 客户一键保修,及全流程工单管理能力

◾ 运维知识库支持,解决企业知识沉淀和新人快速实战融入问题


案例总结

阿普奇光伏晶硅切割解决方案将助力切割工艺的稳定及可靠运行,并确保设备精度的拾取和放置,以提高晶硅切片良率。方案中使用的高性能视觉算力控制器是专业视觉检测的高性能分析平台。这一视觉算力解决方案将晶硅切割转变为更智能的优化流程,帮助企业提高生产效率和产品良率,保持光伏切割设备的龙头地位。

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