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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(shí)間：2023-05-24 17:41:22 6699

 

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(duì)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(duì)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(cè)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(duì)拉晶過程各個(gè)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(huì)需要二到三次的加料
，即RCZ加料，RCZ加料時(shí)
，需要獲取爐臺(tái)的信息
，計(jì)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(chǎng)

、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(shí)取棒

，送棒
，以及對(duì)毛棒各參數(shù)的檢測(cè)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(gè)拉晶爐的生產(chǎn)進(jìn)度

，何時(shí)需要加料
，何時(shí)需要取棒等，生產(chǎn)不透明
，生產(chǎn)信息無法及時(shí)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(chǎng)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(gè)拉晶爐的生產(chǎn)情況
。

 

同時(shí)拉通生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)

，使生產(chǎn)透明化，各個(gè)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(shí)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?dòng)的，需要利用PDA等移動(dòng)端

，實(shí)時(shí)接收到各項(xiàng)需求信息、操作指示和報(bào)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(bào)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(dòng)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(shí)需要加料

，何時(shí)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(dòng)
。

 

變無序生產(chǎn)為有序生產(chǎn)，變?nèi)藛T

、物料的盲目亂動(dòng)為根據(jù)系統(tǒng)指導(dǎo)
，有序協(xié)調(diào)的流動(dòng)
，提升拉晶車間的生產(chǎn)效率
，減少錯(cuò)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(shí)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(huì)送入機(jī)加車間進(jìn)行加工。

 

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