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215臺搬運AGV,只需要十來個人協助運維,光伏企業的智能車間是如何運轉的?
以前招人難、效率不夠高,現在車間物流搬運成本降低50%,運轉效率提升30%,設備 7×24 小時不停機……這又是怎么做到的?
東方日升新能源股份有限公司是全球領先的新能源企業,2018年以來穩居“世界前十”,產品遠銷全球50多個國家和地區。為了推動位于安徽滁州的高效電池及光伏組件項目數智化、綠色化,2021年起,東方日升聯合科瑞技術、騰訊云打造了智慧物流解決方案,讓成百上千使用不同協議的自動化設備接入到統一管理、調度、執行的智能化管理平臺,用先進“算法”助力光伏產業轉型升級。
忙碌的AGV
走進東方日升高效電池及光伏組件項目的電池車間,可以看到一臺臺AGV小車忙忙碌碌地工作著。這些帶萬向輪的扁平狀的“小機器人”,大約只有30厘米高,自動穿梭于車間的不同區域,“駝”起貨架車,給機器設備上料、下料等。
“我們電池車間的料,就是電池片花籃,每個花籃大概10公斤,一臺AGV每次可以搬運10個花籃。”東方日升智能制造業務經理張濤介紹,這個電池車間滿產電池片可達220萬片/天,花籃貨架車有650臺,一共有215臺AGV搬運車在車間里工作,“哪個設備需要物料了,AGV搬運車就把花籃搬過去。工序完成好了,再把花籃搬到另一個設備那,進行下一個工序。”據了解,該車間有13道工序,由AGV轉運的有11道。
在AGV“上崗”之前,這些花籃貨架車,是由人工搬運的。因為是無塵車間,工人必須穿上專用衣服、褲子、鞋,戴上口罩、帽子、手套,在車間里將貨架車搬來送去,工作強度很大。“一個百萬級車間,一個人一天要搬運的花籃,重量會達到20噸左右。”張濤說,使用上AGV搬運后,只需要十幾個人在車間里現場運維,人力勞動強度大為降低。
“遇到產能高峰時,一線員工用工需求迫切,招聘工作強度也很大”,東方日升流程與信息中心總監單鄲說,“AGV讓車間效率提升后,騰出來的員工可以調到其他崗位靈活運用,將員工整體效能發揮到最大化。”
兩百多臺自動搬運車在車間里運輸和搬運物料,除了AGV本身需要擁有穩定而可靠的自動搬運、導航、行駛等功能外,如何指揮它們工作,是整個系統的核心。“比如,一臺設備需要物料了,你是安排哪輛AGV去搬運,裝上花籃后,又是走哪條線路去到設備那里,這就需要極強的算法來調度和控制,否則就容易造成設備閑置或送料不及時,無法高效使用,甚至導致停機影響產能。”
東方日升光伏制造數字化負責人歐陽亮打了個比方,“AGV就像網約車,設備中的花籃就像是乘客。很多乘客要打車,你調度哪輛車去接哪位乘客,這需要一個平臺大腦來調度。”
于是,東方日升通過與騰訊云和科瑞技術旗下深圳瑞聯智造的合作,聯合研發了“AGV智能調度系統”,實現了產線設備與機構、貨架、緩存、AGV等設備的對接集成,實現了車間物流、智能配送對多任務、多機臺點位匯聚,完全實現了AGV代替高強度的人工搬運,從而保障車間7×24小時無間斷生產工作,以及車間設備高效運行。
“車間里有9條線,車間是新的,AGV是新的,設備是新的,如何讓它們有機組合、無縫對接,實現智能化生產,這都靠AGV智能調度系統的指揮。”東方日升智能制造負責人黃虎生說,這套智能系統擁有秒級的數據交互和處理能力,“什么時候派車,接到物料送到哪,什么時候放置,都經過算法的精準邏輯計算。”
“智慧大腦”怎樣煉就
目前,在東方日升的生產車間,“AGV智能調度系統”已經實現了20個不同協議的自動化設備接入到統一管理平臺,管理200多臺AGV自動生產和自動運輸,實現資源配置和任務分配最優解,從而讓車間物流搬運成本降低50%,運轉效率提升30%,“數智工廠”實現了高效運轉。而通過對生產過程實時監控和數據分析,也提升生產質量、穩定性與安全性。
讓新能源插上“數字化”的翅膀
近年來,隨著“碳達峰碳中和”的逐步推進,清潔能源正在逐步取代傳統能源,光伏裝機量不斷增長,生產需求逐漸加大。而光伏電池組件生產環節復雜,涉及發料、上料、運輸、流轉等多個環節,其生產工藝的高標準,也對物料的擺放有嚴格要求,不容許作業出現錯誤或不規范操作的情況。因此,光伏企業對于智能化生產提出了更高要求。
對于東方日升來說,隨著市場需求和業績快速增長,自身數字化、綠色化轉型升級也迫在眉睫,“行業競爭日趨激烈的當下,電池和組件產品具備高性能和高效率,是區隔市場同類產品的核心競爭力之一。”
可是,由于采購的自動化設備數量眾多,且產品類型、生產廠家和軟件協議等存在較大差異,系統之間出現信息孤島,難以實現高效統一的聯網與管理。下一步,東方日升將繼續聯合騰訊云、科瑞技術等,將數字技術與光伏場景深度融合,為光伏產業集群數字化發展提供可復制、可借鑒的新樣本。