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漢思原創(chuàng)

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漢思原創(chuàng) | 光伏行業(yè)數(shù)字化之拉晶生產(chǎn)（二）

作者：Hanthink 發(fā)布時間：2023-05-24 17:41:22 6698

 

上一篇文章，漢思討論了中國光伏行業(yè)世界第一的地位

，并且處于高速發(fā)展的階段
。

 

光伏拉晶生產(chǎn)，屬于流程和離散的混合生產(chǎn)模式

，與漢思廣泛的流程和離散的項(xiàng)目背景相契合
。

 

漢思針對光伏行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈及拉晶生產(chǎn)的工藝做了介紹，也針對光伏拉晶生產(chǎn)清洗車間的數(shù)字化的需求及解決方案做了討論

，可參考往期的文章：

 

光伏行業(yè)數(shù)字化之拉晶生產(chǎn)（一）

 

今天漢思接著來討論拉晶生產(chǎn)最主要的生產(chǎn)車間--拉晶車間的數(shù)字化需求及解決方案

。

拉晶車間生產(chǎn)工藝

拉晶車間的主要流程，就是將硅料放入拉晶爐

，經(jīng)過高溫融化，引晶
，拉晶
，最后生產(chǎn)出硅晶毛棒，毛棒生產(chǎn)出來
，待冷卻
、檢測后送往機(jī)加車間進(jìn)行切斷、切方和拋光等作業(yè)
。

 

圖-拉晶生產(chǎn)過程

 

拉晶車間

，主要用到的設(shè)備是拉晶爐。

 

在拉晶爐里

，需要實(shí)現(xiàn)對拉晶過程各個階段的溫度
、壓力、氣體等數(shù)據(jù)采集和控制
，這些采集
，一般是在拉晶爐旁邊的工控機(jī)進(jìn)行控制。

 

 圖-拉晶爐內(nèi)部結(jié)構(gòu)

 

在拉晶生產(chǎn)的過程中

，除了首爐加料
，過程中還會需要二到三次的加料，即RCZ加料，RCZ加料時
，需要獲取爐臺的信息
，計算加料量，以便提前通知清洗車間進(jìn)行備料
。

 

化料

、引晶、拉晶
、收尾等生產(chǎn)過程
，主要是發(fā)生在拉晶爐內(nèi)。主要的生產(chǎn)過程包括：

01
生產(chǎn)前

物料的準(zhǔn)備

、熱場
、設(shè)備的點(diǎn)檢、14大件的拆裝等

02
生產(chǎn)中

關(guān)注過程的數(shù)據(jù)

，出現(xiàn)斷線異常進(jìn)行記錄
，依據(jù)需要進(jìn)行RCZ加料等

03
生產(chǎn)后

及時取棒，送棒

，以及對毛棒各參數(shù)的檢測等

拉晶車間的數(shù)字化需求

拉晶生產(chǎn)過程主要發(fā)生拉晶爐內(nèi)

，具體的生產(chǎn)過程無法直觀的看到，只能利用SCADA系統(tǒng)
，從工控機(jī)內(nèi)了解相關(guān)的參數(shù)進(jìn)行判斷
。

 

而SCADA系統(tǒng)，多為單機(jī)系統(tǒng)

，無法進(jìn)行備料
、異常反饋、加料和取棒的協(xié)同
。

 

所以需要拉晶車間的生產(chǎn)人員進(jìn)行巡線

，或者依據(jù)經(jīng)驗(yàn)確認(rèn)各個拉晶爐的生產(chǎn)進(jìn)度，何時需要加料
，何時需要取棒等
，生產(chǎn)不透明，生產(chǎn)信息無法及時的傳遞
。

 

 

另外

，部分拉晶生產(chǎn)工廠，仍然采用大量的紙質(zhì)記錄
，無法與ERP系統(tǒng)集成
。

 

 

拉晶車間的叫料或取棒、送棒的通知

，多通過電話進(jìn)行溝通
，現(xiàn)場環(huán)境噪聲較大
，常造成電話漏接或者溝通困難等情況。

 

基于以上情況

，急需采用數(shù)字化手段
，引入MES系統(tǒng)，將各拉晶爐的SCADA系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集上來
，使生產(chǎn)人員可以全面了解各個拉晶爐的生產(chǎn)情況
。

 

同時拉通生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)，使生產(chǎn)透明化

，各個車間的生產(chǎn)人員
，可以依據(jù)系統(tǒng)的通知，有條不紊的進(jìn)行各項(xiàng)操作
。

拉晶車間的解決方案

為了滿足拉晶車間的數(shù)字化需求

，需要將生產(chǎn)過程中的人、機(jī)
、料
、法的數(shù)據(jù)協(xié)同起來。

 

01
人

人是生產(chǎn)中的主體

，人需要實(shí)時了解設(shè)備
、物料和工藝數(shù)據(jù)的情況，以便進(jìn)行下一步的操作
。

 

因?yàn)槿耸且苿拥?div id="4qifd00" class="flower right">

，需要利用PDA等移動端，實(shí)時接收到各項(xiàng)需求信息
、操作指示和報警信息
。

02
機(jī)

機(jī)主要是拉晶爐設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù)，報警信息

，MES系統(tǒng)需要與SCADA系統(tǒng)進(jìn)行集成，讀取相關(guān)的信息
，并進(jìn)行判斷
，以及生成下一步動作的指令。

 

另外

，“機(jī)”也包含了加料器
，送料車的庫存和狀態(tài)等數(shù)據(jù)。

03
料

料主要是指拉晶爐內(nèi)原料的情況

，以及何時需要加料
，何時需要取棒等信息。

04
法

法主要是指拉晶的一些生產(chǎn)工藝

，摻雜劑的使用等
。

 

MES系統(tǒng)需要根據(jù)實(shí)際的業(yè)務(wù)流程，整合以上信息，將人

、機(jī)
、料、法的數(shù)據(jù)整合起來
，使這些數(shù)據(jù)隨著業(yè)務(wù)流程流動
。

 

變無序生產(chǎn)為有序生產(chǎn)，變?nèi)藛T

、物料的盲目亂動為根據(jù)系統(tǒng)指導(dǎo)
，有序協(xié)調(diào)的流動，提升拉晶車間的生產(chǎn)效率
，減少錯誤的發(fā)生
。

 

如下面流程，采用漢思數(shù)字化方案后的裝料和投料的流程

。

 

可以看到在裝料和投料的過程中

，全程依據(jù)PDA或者大屏的指示在正確的時間，做正確的事情
，最大程度地提升了生產(chǎn)的效率
。

 

圖-裝料投料數(shù)字化作業(yè)流程

 

拉晶車間生產(chǎn)的毛棒，會送入機(jī)加車間進(jìn)行加工

。

 

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