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隆基绿能“灯塔工厂”:追“光”智造 定制需求

殷高峰 证券日报

  自动搬运车搭载着一架架薄薄的硅片往来穿梭;机械臂和传送带在透明小格子间里高效地焊接、装框、装接线盒,精准而迅速地完成着每一个生产环节……这是《证券日报》记者在隆基绿能嘉兴基地车间里看到的一幕。

  2023年,隆基绿能嘉兴基地入选世界经济论坛公布的“灯塔工厂”名单,这也是全球光伏行业首个“灯塔工厂”。

  “灯塔工厂”被誉为“世界上最先进的工厂”和“全球化4.0”的创新示范者,由世界经济论坛和麦肯锡咨询公司共同组织评选。“灯塔工厂”入围要求十分严苛,需要集成至少5个世界级领先水平的技术应用,而隆基绿能嘉兴基地自2020年投产以来,已经开发实施了30多项数字化用例推动智能制造。

  作为光伏行业的首个“灯塔工厂”,隆基绿能嘉兴基地有哪些“黑科技”?在光伏行业竞争加剧的当下,隆基绿能的“灯塔工厂”在推动光伏行业高质量发展方面有没有标杆意义?

  解决行业难题

  据介绍,隆基绿能嘉兴基地主要生产隆基BC(背接触电池技术)系列高效太阳能电池组件,现有嘉兴一期、二期、三期工厂,总占地面积1300多亩,具有51条智能化生产线,整体组件产能超35GW,是行业内规模较大的产业集群。

  “在隆基绿能嘉兴基地,每隔16秒,生产线上就有一个组件下线。”隆基绿能嘉兴基地智能化项目负责人杜国祥对记者表示。

  由于电池片的隐裂用肉眼极难察觉,此前,电池片组成成品后,在终检环节发现问题,整个成品就要报废。同时,传统条码追溯不适用、虚拟码追溯准确率低,一直是困扰光伏组件生产的行业难题。

  如今,嘉兴基地创新应用AI精准追溯技术,在生产过程中每18秒就可以判断出12串组件是否有缺陷。“同时,缺陷是哪条流水线哪个机台生产出来的,都可以进行识别和追溯。这一技术不仅能保证整个生产过程的高效率,还提高了对客户的响应速度。”杜国祥对记者表示,基于图像特征的AI追溯技术,是行业首创专利技术,解决了困扰光伏行业组件生产过程中传统条码追溯不适用、虚拟码追溯准确率低的行业难题。

  这仅仅是隆基绿能嘉兴基地智能化、数字化的一个缩影。

  在这座“灯塔工厂”中,隆基绿能大规模采用工业互联网、大数据、人工智能、数字孪生等新技术,成功实施了30余项数字化用例。其中包括五大核心“黑科技”,即机器视觉赋能的柔性自动化、AI赋能的全流程检测及追溯、订单生产交付周期智慧管理、AI算法赋能的电池资源匹配及动态纠偏、智能人力管理。

  隆基绿能组件制造中心精益智造部负责人胡智锋介绍:“我们设计了人工智能和机器视觉赋能的柔性自动化,设备柔性化兼容多种产品型号尺寸,可实现生产线的快速切换,满足客户个性化需求。更智能的人力规划,可以保障高效能产出。”

  胡智锋透露,“灯塔工厂”项目实施后,产品品质可靠性提升43%,产品生产交付周期缩短84%,生产基地整体单位能耗降低20%,单位小时产量提升35%。

  构建差异化优势

  隆基绿能的数字化转型升级,为公司正在迭代升级的BC技术产品奠定了更好的发展基础。

  “在外部环境发生变化,行业竞争加剧的情况下,企业更要注重修炼内功。‘内功’不是简简单单的自动化,而是真正实现数字化转型,要基于数据来挖掘更多的价值,实现成本的下降,质量的提升,客户更高的满意度,打造隆基绿能自身过硬的竞争力。”杜国祥表示。

  BC技术是隆基绿能未来几年布局的重点方向。按照公司未来三年的规划,隆基绿能的BC电池年产能将达到100GW,单晶组件年产能将达到150GW。

  多年来,BC技术的发展一直受制于成本、工序、良率等问题。也正是因为这些问题,让BC技术难以商业化,难以走进大众市场。

  围绕这些技术难点,早在2017年,隆基绿能就开始BC技术的商业化研发。“公司围绕BC技术问题开展研发,取得了重大技术突破。”隆基绿能中央研究院一院负责人童洪波表示,比如开发了一种新型材料,能将原来的BC技术的步骤减少四步,减少后的工艺流程较现有的TOPCon技术还少两步。

  去年9月份,隆基绿能正式官宣其新一代的技术路线为BC技术。在隆基绿能看来,有了智造加持,公司的BC产品将在降本增效提质上迈向新台阶。

  但对于隆基绿能而言,打造“灯塔工厂”还有更深考量。

  “在过去相当长一段时间里,隆基绿能一直都在思考一个问题,即如何通过技术研发提高光电转换效率,解决光伏发电的最大痛点,简单来说就是‘练内功’。如今,经过多年努力,光电转换效率已经不断接近理论极限。下一步,如何更好地做组件,更好地满足客户多元化需求,这是隆基绿能努力的方向。”隆基绿能副总裁张海濛对记者表示。

  自去年9月份官宣BC技术至今,隆基绿能发布多个场景化组件新品,不论是防积灰还是耐湿热,其核心目的都是通过差异化的创新来满足客户的定制化需求。张海濛进一步介绍:“隆基绿能不仅要从研发端提升产品发电效率,同时也需要制造环节效率更高,满足客户多样化要求,更快向客户交付,以及对不同场景的定制产品能够柔性自动化生产出来。”

  “灯塔工厂”的示范作用

  7月9日,工信部发布的《光伏制造行业规范条件(2024年本)》(征求意见稿)中提到,鼓励企业将自动化、信息化、智能化及绿色化等贯穿于设计、生产、管理、检测和服务的各个环节,积极开展智能制造,提升本质安全水平,降低运营成本,缩短产品生产周期,提高生产效率,降低产品不良品率,提高能源利用率。

  在业内看来,随着信息技术的不断发展,智能化、数字化将成为光伏行业发展的新引擎,是推动光伏行业高质量发展的重要驱动力。同时,数字化也将推动光伏行业的商业模式创新和市场拓展,为行业带来新的增长点。

  在隆基绿能的思维中,“灯塔工厂”的革新不只是在生产线自动化与智能化方面的改造,而是重构了生产关系,让AI智能成为生产管理的大脑,基于大数据模型,不断自主革新,实现真正意义的智造升级自驱力,为提质增效保驾护航。

  张海濛透露,隆基绿能将持续把嘉兴“灯塔工厂”敏捷智造模式快速横向展开,推广至更多生产制造基地,实现生产智造能力的全方位提升,为光伏行业高质量发展树立数智化范本。

  在业界看来,“灯塔工厂”的示范作用和成功经验可以引导其他企业向更高端、更智能、更绿色的方向迈进,推动产业结构优化,提高资源利用效率。

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