小矽片與大資料的結合 協鑫光伏的新製造之路

2021-09-23 17:31:21 字數 2295 閱讀 4710

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協鑫光伏坐落在環境優美的蘇州工業園區,是全球領先的光伏材料製造商,矽片產品佔國內流通矽片的70%,處於國內同行業龍頭地位。在技術研發、品質控制、自動化公升級等方面也都處於較高水平。然而,從與協鑫光伏負責人的交談中,感受更多的是踏實,謙遜和危機感,絲毫感覺不到身為行業領導者的優越感,如何提高效率,提公升產品品質始終是他們放在肩上的責任。通過多年對生產流程的優化,協鑫的生產效率和產品品質始終保持著行業領先,然而,他們漸漸感到以傳統的方法,優化的空間越來越小。對於追求卓越的協鑫人來說,生產品質提公升的最後一公里要怎麼走,這無疑是乙個巨大的難題。蘇州協鑫光伏總經理曾表示:「未來蘇州協鑫的繼續突破還是要靠新技術和新產品。」

智慧型製造的興起,將大資料分析引入到製造革命中。通過對生產資料的採集並上傳雲端,對資料進行實時和長期分析,可以對生產過程進行監控,分析生產流程中可優化的部分;監控影響產品質量的環節,對產品質量進行量化分析和提公升;對裝置情況進行**,優化備本備件。

大資料分析為生產品質提公升的最後一公里提供了路徑,這讓協鑫人看到了新的契機,2023年協鑫光伏正式與阿里雲合作,希望通過雲計算、大資料等新一代資訊科技推動內部管理公升級、進一步提高市場競爭力。此次合作的主要目標是透明化生產、資料化管理以及良品率提公升。具體包括:低成本長期儲存協鑫生產過程所有資料;通過大資料分析,建立良品率**模型;通過大資料分析,建立關鍵引數監控模型,對生產過程監控和報警;通過阿里雲bi系統,對協鑫生產資料做多維度統計分析;通過阿里雲大屏技術,建立車間和事業部生產大屏看板等多方面內容。舉例來說,在光伏切片的生產過程中,有數千個生產引數會影響到切片良品率,例如砂漿溫度、砂漿密度等,任何乙個變數的細微變化都會直接影響到生產結果。而通過阿里雲的大資料分析演算法,就可以對蘇州協鑫生產過程中採集到的全部變數進行分析,找出與良品率最為相關的重要關鍵變數。「根據這些關鍵變數為蘇州協鑫搭建生產的引數監控模型,在生產過程中對這些變數進行分析處理,一旦變數超出模型範圍,蘇州協鑫的監測系統就會及時預警。」 經過專案一期的實施,實現了每年數千萬的成本節省,小目標並不遙遠。

整體技術框架可以分為三大部分,車間源資料,大資料儲存分析區,以及業務區,具體包括以下幾方面:

資料上雲

保障單車間15天全量資料批量上雲;全車間切片機、分選機、mes資料準實時上雲。

關鍵引數監控模型

通過大資料對全量引數的分析以及生產經驗,提出待分析的關鍵引數,並建立監控的模型。

生產過程監控報警

生產過程資料流式上傳,通過流計算實時監控。並基於監控模型,實現異常情況報警。

良品率**

對影響良品的重要引數做多元統計分析,實現良品率的**。

(此經特殊處理)

備件損耗分析

通過關聯規則,聚類分析,深度學習等方法,監控相關引數,實現備件損耗提前預警。

大屏看板

設計實施每車間及事業部級的大屏看板,如下圖所示為大屏看板的示意。

(此經特殊處理)

bi分析

30個主題多維度統計分析,並支援自定義時間、引數,分析引數間數學相關性,如下圖所示為bi分析示意圖。

(此經特殊處理)

隨著中國製造行業整體從粗放式向節約化、精細化轉變,很多產業也在從勞動密集型向資本技術密集型轉移,新技術,尤其是大資料分析技術,成為支撐製造業改革的中堅力量。協鑫光伏作為追求卓越的製造業企業代表,為同類企業轉型公升級摸索出了一條道路。大資料作為企業的重要資產,借助於雲計算等新技術,可以實現企業的智慧型改造和公升級,完成提公升生產效率和產品品質的最後一公里。

對於已有能力獲取工廠資料的企業,可以繼續聚焦製造本身,而將大資料分析等工作找合適的雲計算、大資料分析企業承擔。協鑫與阿里雲合作的模式可以直接複製,利用製造企業的生產經驗,和雲計算、大資料分析提供企業的穩定高效的大資料儲存、分析能力,打造企業級資料分析平台。

追求卓越,超越自我,中國製造業在網際網路、新技術的驅動下,已經開啟了嶄新的一章。

阿里雲資深專家高飛,歐陽克非,實修,光鹽,凱江等,協鑫光伏資訊部經理周小棟。

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