在光伏制造領(lǐng)域,國(guó)自已為多家頭部企業(yè)提供智能物流產(chǎn)品及相關(guān)解決方案,涉及硅料制程、硅片制程到電池片制程和組件制程四大生產(chǎn)全流程,實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模智能物流機(jī)器人物料轉(zhuǎn)運(yùn),為光伏生產(chǎn)企業(yè)大幅提升產(chǎn)能并保障生產(chǎn)線持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行提供助力。
浙江國(guó)自機(jī)器人技術(shù)股份有限公司(簡(jiǎn)稱(chēng)“國(guó)自”)成立于2011年,是國(guó)內(nèi)移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)頭部企業(yè)之一,以智能巡檢、智能物流及智能制造為業(yè)務(wù)核心。作為移動(dòng)機(jī)器人行業(yè)內(nèi)極少數(shù)擁有全系列物流機(jī)器人的公司之一,國(guó)自的業(yè)務(wù)范圍十分廣泛,近年來(lái)在以光伏為代表的新能源行業(yè)落地了多個(gè)標(biāo)桿項(xiàng)目。
從硅料、硅片、電池片到組件制造端甚至于電站運(yùn)維等,光伏行業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)均呈現(xiàn)出柔性化、定制化和智能化的特點(diǎn)。國(guó)自的光伏產(chǎn)線整體物流解決方案,以智能化和信息化為基礎(chǔ)架構(gòu),通過(guò)對(duì)太陽(yáng)能光伏全產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行深入調(diào)研和實(shí)踐,整合了既有產(chǎn)線相關(guān)的控制系統(tǒng)、管理系統(tǒng)、信息系統(tǒng),依托高精度、高穩(wěn)定性自有移動(dòng)機(jī)器人構(gòu)建起可滿足光伏產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)應(yīng)用需求的整體解決方案。
記者:首先請(qǐng)您介紹一下國(guó)自在新能源行業(yè)的整體業(yè)務(wù)發(fā)展情況。
王文斐:新能源行業(yè)本身涉及的面很廣,涵蓋鋰電、風(fēng)電、光伏、儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)制造等眾多細(xì)分領(lǐng)域,目前國(guó)自在這些細(xì)分領(lǐng)域均有涉足。比如在鋰電制造領(lǐng)域,我們主要是做倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)節(jié)的電池包搬運(yùn)上線;在風(fēng)電和儲(chǔ)能領(lǐng)域則主要集中在自動(dòng)化裝配環(huán)節(jié),搬運(yùn)對(duì)象主要是一些體積或重量較大的物品;在新能源車(chē)領(lǐng)域主要是做整車(chē)廠的SPS揀配區(qū)、組裝等環(huán)節(jié)的供料。目前國(guó)自與這些行業(yè)的多家頭部企業(yè)均建立了深度合作,有多個(gè)標(biāo)桿項(xiàng)目落地。
相比之下,國(guó)自在光伏領(lǐng)域的發(fā)展更為突出。目前我們已經(jīng)通過(guò)全產(chǎn)業(yè)鏈切入的方式,形成從硅料、硅片、電池片、組件以及儲(chǔ)能設(shè)備生產(chǎn)的全流程解決方案,涵蓋多種生產(chǎn)工藝、多樣物流要求,可提供匹配場(chǎng)景的多元化、智能化、柔性化廠內(nèi)物流解決方案,并擁有眾多成熟應(yīng)用案例,也是業(yè)內(nèi)極少數(shù)擁有全生產(chǎn)環(huán)境應(yīng)用案例的移動(dòng)機(jī)器人企業(yè)之一。目前在光伏生產(chǎn)智能物流這一細(xì)分市場(chǎng),國(guó)自AGV的市場(chǎng)占有率達(dá)15%。預(yù)計(jì)2023~2024年,我們的市場(chǎng)份額將有望達(dá)到25%。
記者:在您看來(lái),光伏制造行業(yè)近兩年的整體發(fā)展情況如何?有哪些發(fā)展特點(diǎn)?其物流自動(dòng)化和智能化升級(jí)方向是怎樣的?主要集中在哪些環(huán)節(jié)?
王文斐:在政策、技術(shù)和市場(chǎng)三方面的支持下,近兩年光伏產(chǎn)業(yè)正處于快速發(fā)展期。
一是在政策層面,新能源政策的制定和實(shí)施是促進(jìn)新能源光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的決定性因素之一。國(guó)家近年來(lái)一直致力于加大新能源產(chǎn)業(yè)的投入和支持,包括財(cái)政補(bǔ)貼、稅收減免、電力市場(chǎng)化改革等多種激勵(lì)政策,極大刺激了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
二是在技術(shù)層面,電池片尺寸在往更大更薄及矩形片方向發(fā)展,電池片制造的新工藝不斷快速更新迭代,從PERC到Topcon,目前已經(jīng)有部分企業(yè)嘗試投產(chǎn)的HJT,以及未來(lái)IBC等電池片,組件端的疊瓦技術(shù)應(yīng)用,不斷在提升單位面積發(fā)電效率、降低制造成本。這個(gè)電池片新技術(shù)的陸續(xù)發(fā)展應(yīng)用,都伴隨著主機(jī)工藝設(shè)備、自動(dòng)化設(shè)備、智能物流設(shè)備、智能包裝存儲(chǔ)設(shè)備的不斷創(chuàng)新,需要各個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)備供應(yīng)商,緊跟行業(yè)發(fā)展的步伐,不斷更新?lián)Q代產(chǎn)品,滿足市場(chǎng)需求。
三是在市場(chǎng)供需層面,目前光伏市場(chǎng)持續(xù)火熱,很多企業(yè)都在不斷擴(kuò)張,甚至很多公司都跨界投入光伏產(chǎn)業(yè)。我們需要持續(xù)關(guān)注市場(chǎng)發(fā)展動(dòng)態(tài),清醒認(rèn)識(shí)供求關(guān)系,保持競(jìng)爭(zhēng)力,讓光伏產(chǎn)業(yè)往更健康、可持續(xù)發(fā)展的方向發(fā)展。
四是在市場(chǎng)發(fā)展層面,隨著全球節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng),市場(chǎng)對(duì)于光伏的需求也不斷擴(kuò)大。除了傳統(tǒng)領(lǐng)域的光伏電站和家庭用途外,新能源汽車(chē)、移動(dòng)電源、智能建筑等新市場(chǎng)的出現(xiàn)也為光伏產(chǎn)業(yè)的拓展提供了更廣闊的空間。
這些特點(diǎn)也決定了光伏生產(chǎn)企業(yè)對(duì)新建廠和擴(kuò)產(chǎn)的速度要求非常高。同時(shí),越來(lái)越多的生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要依賴(lài)自動(dòng)化、智能化,智能物流必將成為制造環(huán)節(jié)中不可或缺的一部分。特別是近兩年,光伏全產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)智能物流移動(dòng)設(shè)備、智能倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的需求非常旺盛。
記者:目前國(guó)自針對(duì)光伏制造行業(yè)可以提供哪些移動(dòng)機(jī)器人產(chǎn)品及解決方案?主要針對(duì)哪些應(yīng)用場(chǎng)景?
王文斐:光伏制造行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),物流需求場(chǎng)景多樣,且每個(gè)場(chǎng)景都有不同的痛點(diǎn)和難點(diǎn),這就需要我們用高柔性的解決方案及豐富的產(chǎn)品形態(tài)去滿足用戶的不同需求。比如:
1.多晶硅場(chǎng)景,硅料周轉(zhuǎn)車(chē)又大又重,需要防爆重載搬運(yùn)機(jī)器人,解決硅料車(chē)還原破碎整理的遠(yuǎn)距離搬運(yùn)問(wèn)題。
2.拉晶場(chǎng)景,石英筒備料、復(fù)投、初投、拆清多以人工為主,且自動(dòng)化程度落后,需要柔性的自動(dòng)加料機(jī)器人系統(tǒng)以及智能AGV,同時(shí)與拉晶爐臺(tái)生產(chǎn)系統(tǒng)打通,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)根據(jù)配方需求備料、送料。
3.機(jī)加場(chǎng)景,需要AGV實(shí)現(xiàn)毛棒、短棒的轉(zhuǎn)運(yùn),與截?cái)鄼C(jī)、開(kāi)方磨機(jī)自動(dòng)對(duì)接。
4.切片場(chǎng)景,晶棒與切片機(jī)的自動(dòng)上下料,因其對(duì)接過(guò)程復(fù)雜、對(duì)接精度要求高、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境相對(duì)惡劣等問(wèn)題,一直是目前行業(yè)內(nèi)大家在不斷嘗試探索的課題。我們認(rèn)為需要一款相對(duì)定制化的高精度搬運(yùn)機(jī)器人,跟切片機(jī)臺(tái)相匹配,來(lái)解決這個(gè)難題。
5.電池片場(chǎng)景,自動(dòng)化程度相對(duì)較高,實(shí)現(xiàn)花籃搬運(yùn),一體式AGV和分體式AGV是目前應(yīng)用的主流。但從產(chǎn)品方案的簡(jiǎn)潔度、實(shí)施周期的快捷性,以及Topcon、HJT等新工藝電池片對(duì)于環(huán)境的潔凈度要求不斷提高,我們認(rèn)為一體式AGV解決方案將逐漸成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。
6.組件場(chǎng)景,需要AGV解決自動(dòng)玻璃、EVA、邊框、硅膠等搬運(yùn)。隨著組件工藝更新,組件也會(huì)涉及到(串)花籃搬運(yùn)、劃片機(jī)自動(dòng)對(duì)接,不同的組件工廠工藝及車(chē)間設(shè)備布局,則也需要相對(duì)應(yīng)的智能物流解決方案。
7.包裝存儲(chǔ)場(chǎng)景,我們通過(guò)多個(gè)項(xiàng)目的應(yīng)用形成了模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的物流方案,比如包裝線體、包裝臺(tái)、裝箱機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、智能倉(cāng)儲(chǔ)等核心設(shè)備。
光伏電池片搬運(yùn)一體式AGV
以上都是基于AGV的智能搬運(yùn)系統(tǒng)解決方案,此外國(guó)自還可以針對(duì)中轉(zhuǎn)庫(kù)銜接電池片到組件之間的場(chǎng)景提供智能立庫(kù)系統(tǒng)解決方案。
記者:結(jié)合具體項(xiàng)目,請(qǐng)您介紹下光伏生產(chǎn)企業(yè)物流自動(dòng)化升級(jí)中的常見(jiàn)難點(diǎn),對(duì)此國(guó)自是如何解決的?
王文斐:光伏產(chǎn)業(yè)鏈自上而下大致分為多晶硅(即硅料)、硅片、電池片及組件四個(gè)制造環(huán)節(jié),其中電池片車(chē)間的自動(dòng)化程度最高,也是目前AGV應(yīng)用最為成熟的環(huán)節(jié)。該環(huán)節(jié)的物料搬運(yùn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn),而且工序較多,每年大概有數(shù)萬(wàn)臺(tái)AGV的市場(chǎng)需求,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也十分激烈。
光伏電池片生產(chǎn)要求24小時(shí)不間斷作業(yè),對(duì)于搬運(yùn)精度和效率都有著較高要求,傳統(tǒng)人工作業(yè)嚴(yán)重制約著企業(yè)快速發(fā)展。在某電池片生產(chǎn)企業(yè)的智能搬運(yùn)系統(tǒng)改造項(xiàng)目中,國(guó)自針對(duì)其全廠生產(chǎn)物流智能化、自動(dòng)化的升級(jí)需求,提供了超過(guò)百臺(tái)AGV及機(jī)械臂、輸送線、緩存WIP等集成設(shè)備,實(shí)現(xiàn)從制絨到絲網(wǎng)、包裝的電池片智能流轉(zhuǎn),同時(shí)物流系統(tǒng)兼容機(jī)臺(tái)耗材更換、維修檢修、技改升級(jí)等任務(wù),大幅提高生產(chǎn)效率。該項(xiàng)目高效融合智能物料管理系統(tǒng)(MCS)和智能調(diào)度系統(tǒng)(RCS),進(jìn)行算法優(yōu)化匹配,通過(guò)最優(yōu)需求產(chǎn)生、任務(wù)管理、路徑規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)效率最優(yōu)。
國(guó)自有幸參與幾個(gè)既有電池片廠改造項(xiàng)目,核心是克服設(shè)備種類(lèi)多樣、通道狹窄限制等難題,結(jié)合多種安全防護(hù)確保人車(chē)混行作業(yè)下的人員和設(shè)備安全,同時(shí)大幅提升生產(chǎn)過(guò)程中的信息化管理水平。具體做法如下:
1.采用“AGV+”模式,讓AGV與配套集成工業(yè)機(jī)器人、變軌機(jī)構(gòu)等定制非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備協(xié)同作業(yè),實(shí)現(xiàn)花籃傳輸姿態(tài)、空間位置的轉(zhuǎn)換,從而將所有的對(duì)接口統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)全廠自動(dòng)化,大幅提高生產(chǎn)效率。
2.通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地圖路線、緩存位設(shè)計(jì)進(jìn)行深度研究分析,提前進(jìn)行數(shù)據(jù)仿真,采用大小循環(huán)嵌套智能調(diào)度模式,克服通道狹窄困難,消除物流瓶頸,使AGV快速上線投運(yùn)并大幅提高生產(chǎn)效率。
3.現(xiàn)場(chǎng)通道寬度不足,對(duì)AGV運(yùn)行的安全防護(hù)造成較大困難,對(duì)AGV與AGV之間、AGV與設(shè)備之間、AGV與通道邊緣之間、AGV與人員之間的安全距離都提出了較高要求。國(guó)自ANTS系列機(jī)器人采用高精度激光SLAM、視覺(jué)定位技術(shù),全面保障車(chē)體運(yùn)行安全。即使是在現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備最小間距僅為5cm的情況下,也可以高速穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí),通過(guò)配置多種安全傳感器,并根據(jù)不同路段配置不同交通安全策略,調(diào)度后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛狀態(tài),從現(xiàn)場(chǎng)硬件到后臺(tái)軟件,多管齊下保障現(xiàn)場(chǎng)的安全運(yùn)行。
4.國(guó)自智能光伏生產(chǎn)平臺(tái)系統(tǒng)與用戶現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)設(shè)備機(jī)臺(tái)自動(dòng)對(duì)接、信息交互,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)搬運(yùn)任務(wù)自動(dòng)下發(fā),無(wú)需人工干預(yù)。該系統(tǒng)具備物料全流程追蹤管理功能,生產(chǎn)異常時(shí)支持自動(dòng)精準(zhǔn)定位異常工序,方便快速排查問(wèn)題,助力用戶打造信息化、數(shù)字化、智能化工廠。
記者:您如何看待移動(dòng)機(jī)器人在新能源行業(yè)的應(yīng)用前景?未來(lái)國(guó)自在該領(lǐng)域有哪些進(jìn)一步的拓展計(jì)劃?
王文斐:從社會(huì)發(fā)展的角度來(lái)看,能源需求是持續(xù)存在的,特別是在新能源替代傳統(tǒng)能源的大趨勢(shì)下,新能源行業(yè)發(fā)展前景將十分廣闊,也是國(guó)自未來(lái)重點(diǎn)發(fā)展的方向。其中,光伏制造行業(yè)近兩年發(fā)展迅猛,光伏全產(chǎn)業(yè)鏈對(duì)智能物流移動(dòng)設(shè)備、智能倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備的需求量非常旺盛。為此國(guó)自進(jìn)行了大量投入,通過(guò)集成化軟件和智能調(diào)度系統(tǒng)形成了覆蓋光伏全產(chǎn)業(yè)鏈的智能物流解決方案。
不僅是光伏行業(yè),鋰電、風(fēng)電、儲(chǔ)能、新能源汽車(chē)等新能源細(xì)分市場(chǎng)在增資擴(kuò)產(chǎn)和數(shù)字化改造方面的目標(biāo)也是相同的,目標(biāo)都是要實(shí)現(xiàn)從原材料到最終成品的生產(chǎn)、存儲(chǔ)、搬運(yùn)、檢測(cè)等環(huán)節(jié)全部由智能機(jī)器人或自動(dòng)化設(shè)備按照軟件系統(tǒng)指令自行完成,無(wú)需人工操作。針對(duì)上述行業(yè)特性,我們?cè)谕卣惯@一市場(chǎng)時(shí)不僅僅是做物料搬運(yùn),更重要的是從方案和軟件端切入,結(jié)合其生產(chǎn)工藝,提供相應(yīng)的智能物料管理系統(tǒng)。
未來(lái)我們將基于在光伏生產(chǎn)和儲(chǔ)能設(shè)備生產(chǎn)的自動(dòng)化改造和廠內(nèi)物流智能搬運(yùn)領(lǐng)域取得的成果,進(jìn)一步整合既有優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)品特點(diǎn),持續(xù)深耕光伏、風(fēng)電、儲(chǔ)能、鋰電、新能源汽車(chē)等細(xì)分市場(chǎng)。
原標(biāo)題:國(guó)自:聚焦光伏行業(yè) 提供全產(chǎn)業(yè)鏈智能搬運(yùn)解決方案