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AI算法走进生产车间 助力光伏巨头打造“数智工厂”
2024.01.18



215台搬运AGV,只需要十来个人协助运维,光伏企业的智能车间是如何运转的?


以前招人难、效率不够高,现在车间物流搬运成本降低50%,运转效率提升30%,设备 7×24 小时不停机……这又是怎么做到的?


东方日升新能源股份有限公司是全球领先的新能源企业,2018年以来稳居“世界前十”,产品远销全球50多个国家和地区。为了推动位于安徽滁州的高效电池及光伏组件项目数智化、绿色化,2021年起,东方日升联合科瑞技术、腾讯云打造了智慧物流解决方案,让成百上千使用不同协议的自动化设备接入到统一管理、调度、执行的智能化管理平台,用先进“算法”助力光伏产业转型升级。


忙碌的AGV

走进东方日升高效电池及光伏组件项目的电池车间,可以看到一台台AGV小车忙忙碌碌地工作着。这些带万向轮的扁平状的“小机器人”,大约只有30厘米高,自动穿梭于车间的不同区域,“驼”起货架车,给机器设备上料、下料等。


“我们电池车间的料,就是电池片花篮,每个花篮大概10公斤,一台AGV每次可以搬运10个花篮。”东方日升智能制造业务经理张涛介绍,这个电池车间满产电池片可达220万片/天,花篮货架车有650台,一共有215台AGV搬运车在车间里工作,“哪个设备需要物料了,AGV搬运车就把花篮搬过去。工序完成好了,再把花篮搬到另一个设备那,进行下一个工序。”据了解,该车间有13道工序,由AGV转运的有11道。


在AGV“上岗”之前,这些花篮货架车,是由人工搬运的。因为是无尘车间,工人必须穿上专用衣服、裤子、鞋,戴上口罩、帽子、手套,在车间里将货架车搬来送去,工作强度很大。“一个百万级车间,一个人一天要搬运的花篮,重量会达到20吨左右。”张涛说,使用上AGV搬运后,只需要十几个人在车间里现场运维,人力劳动强度大为降低。


“遇到产能高峰时,一线员工用工需求迫切,招聘工作强度也很大”,东方日升流程与信息中心总监单郸说,“AGV让车间效率提升后,腾出来的员工可以调到其他岗位灵活运用,将员工整体效能发挥到最大化。”


两百多台自动搬运车在车间里运输和搬运物料,除了AGV本身需要拥有稳定而可靠的自动搬运、导航、行驶等功能外,如何指挥它们工作,是整个系统的核心。“比如,一台设备需要物料了,你是安排哪辆AGV去搬运,装上花篮后,又是走哪条线路去到设备那里,这就需要极强的算法来调度和控制,否则就容易造成设备闲置或送料不及时,无法高效使用,甚至导致停机影响产能。”


东方日升光伏制造数字化负责人欧阳亮打了个比方,“AGV就像网约车,设备中的花篮就像是乘客。很多乘客要打车,你调度哪辆车去接哪位乘客,这需要一个平台大脑来调度。”


于是,东方日升通过与腾讯云和科瑞技术旗下深圳瑞联智造的合作,联合研发了“AGV智能调度系统”,实现了产线设备与机构、货架、缓存、AGV等设备的对接集成,实现了车间物流、智能配送对多任务、多机台点位汇聚,完全实现了AGV代替高强度的人工搬运,从而保障车间7×24小时无间断生产工作,以及车间设备高效运行。


“车间里有9条线,车间是新的,AGV是新的,设备是新的,如何让它们有机组合、无缝对接,实现智能化生产,这都靠AGV智能调度系统的指挥。”东方日升智能制造负责人黄虎生说,这套智能系统拥有秒级的数据交互和处理能力,“什么时候派车,接到物料送到哪,什么时候放置,都经过算法的精准逻辑计算。”



“智慧大脑”怎样炼就

目前,在东方日升的生产车间,“AGV智能调度系统”已经实现了20个不同协议的自动化设备接入到统一管理平台,管理200多台AGV自动生产和自动运输,实现资源配置和任务分配最优解,从而让车间物流搬运成本降低50%,运转效率提升30%,“数智工厂”实现了高效运转。而通过对生产过程实时监控和数据分析,也提升生产质量、稳定性与安全性。

让新能源插上“数字化”的翅膀

近年来,随着“碳达峰碳中和”的逐步推进,清洁能源正在逐步取代传统能源,光伏装机量不断增长,生产需求逐渐加大。而光伏电池组件生产环节复杂,涉及发料、上料、运输、流转等多个环节,其生产工艺的高标准,也对物料的摆放有严格要求,不容许作业出现错误或不规范操作的情况。因此,光伏企业对于智能化生产提出了更高要求。

对于东方日升来说,随着市场需求和业绩快速增长,自身数字化、绿色化转型升级也迫在眉睫,“行业竞争日趋激烈的当下,电池和组件产品具备高性能和高效率,是区隔市场同类产品的核心竞争力之一。”

可是,由于采购的自动化设备数量众多,且产品类型、生产厂家和软件协议等存在较大差异,系统之间出现信息孤岛,难以实现高效统一的联网与管理。下一步,东方日升将继续联合腾讯云、科瑞技术等,将数字技术与光伏场景深度融合,为光伏产业集群数字化发展提供可复制、可借鉴的新样本。