走進(jìn)位于浙江嘉興國家高新區(qū)的隆基綠能科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱“隆基綠能”）嘉興基地，自動(dòng)搬運(yùn)車搭載著一架架薄薄的硅片往來穿梭；機(jī)械臂在生產(chǎn)線上靈活揮舞，各個(gè)環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。
隆基綠能多年深耕光伏領(lǐng)域，構(gòu)建起單晶硅片、電池組件、分布式光伏解決方案、地面光伏解決方案、氫能裝備五大業(yè)務(wù)板塊，不斷推動(dòng)行業(yè)向高端化、智能化、綠色化方向邁進(jìn)。
目前，隆基綠能精心打造的嘉興基地已成為全球光伏產(chǎn)業(yè)邁向數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型道路上的標(biāo)桿。嘉興基地自2020年投產(chǎn)以來，大規(guī)模采用工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等新技術(shù)，開發(fā)實(shí)施了30多項(xiàng)數(shù)字化用例推動(dòng)智能制造，持續(xù)提升產(chǎn)業(yè)效能、產(chǎn)業(yè)鏈整體水平。2023年，隆基綠能嘉興基地入選世界經(jīng)濟(jì)論壇公布的“燈塔工廠”名單。
提升生產(chǎn)效率
在隆基綠能嘉興基地，每隔18秒，生產(chǎn)線上就有一個(gè)組件下線。
“運(yùn)用人工智能（AI）追溯技術(shù)，我們能夠精準(zhǔn)識(shí)別異常情況，變‘被動(dòng)追溯’為及時(shí)預(yù)警糾正。”隆基綠能嘉興基地總經(jīng)理劉愛軍說。
劉愛軍介紹，通常來說，電池片的隱裂用肉眼極難察覺。以前，電池片組成成品后，在終檢環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)問題，整個(gè)成品就要報(bào)廢。傳統(tǒng)條碼追溯不適用、虛擬碼追溯準(zhǔn)確率低，一直是困擾光伏組件生產(chǎn)的行業(yè)難題。如今，嘉興基地創(chuàng)新應(yīng)用AI精準(zhǔn)追溯技術(shù)，在生產(chǎn)過程中每18秒就可以判斷出12串組件是否有缺陷。同時(shí)，缺陷是哪條流水線哪個(gè)機(jī)臺(tái)生產(chǎn)出來的，都可以進(jìn)行識(shí)別和追溯。這一技術(shù)不僅保證整個(gè)生產(chǎn)過程的高效率，還提高了對(duì)客戶的響應(yīng)速度。
隆基綠能嘉興基地先進(jìn)的管理系統(tǒng)為精益生產(chǎn)提供了有效支撐。在這里，一套OEE（設(shè)備綜合效率）管理系統(tǒng)并聯(lián)著20條生產(chǎn)線，讓900多臺(tái)設(shè)備和21萬多個(gè)點(diǎn)位數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)中互通。在這套管理系統(tǒng)的賦能下，嘉興基地實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)線設(shè)備綜合效率和單線日產(chǎn)能提升30%以上，將設(shè)備問題平均解決時(shí)間提升了28%左右。
自2022年5月起，隆基綠能正式啟動(dòng)“燈塔工廠”項(xiàng)目，累計(jì)投資約1億元，打造了13個(gè)先進(jìn)的數(shù)字化用例，運(yùn)營指標(biāo)大幅提升。目前，隆基綠能嘉興基地?cái)?shù)字化轉(zhuǎn)型成效顯著。在多項(xiàng)技術(shù)賦能下，嘉興基地不僅可以實(shí)現(xiàn)層壓等多項(xiàng)工序自動(dòng)化，且整線工藝穩(wěn)定性達(dá)到行業(yè)最優(yōu)。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，嘉興基地全面數(shù)字化轉(zhuǎn)型升級(jí)后，用工數(shù)量下降約20%，制造成本降低約28%，產(chǎn)量損失減少約43%，生產(chǎn)交貨時(shí)間縮短約84%，單位能耗降低約20%。如今，占地300多畝的廠區(qū)，僅需千余名員工。
除了AI追溯技術(shù)，隆基綠能嘉興基地還應(yīng)用了機(jī)器視覺賦能的柔性自動(dòng)化、訂單生產(chǎn)交付周期智慧管理、AI算法賦能的電池資源匹配及動(dòng)態(tài)糾偏等數(shù)字化技術(shù)，有效提升了產(chǎn)品的可靠性，保障了產(chǎn)品的精準(zhǔn)交付。
借助數(shù)字化、智能化手段，隆基綠能嘉興基地能夠快速實(shí)現(xiàn)敏捷制造，提升產(chǎn)品品質(zhì)，降低能源消耗。劉愛軍告訴記者，公司計(jì)劃用兩年左右時(shí)間，將嘉興基地運(yùn)用人工智能技術(shù)和數(shù)字化管理系統(tǒng)降本增效的成功經(jīng)驗(yàn)，拓展到全國16個(gè)組件生產(chǎn)端制造基地，構(gòu)建起先進(jìn)的數(shù)字化工廠網(wǎng)絡(luò)。
推動(dòng)研發(fā)落地
2023年12月，隆基綠能單結(jié)晶硅太陽能電池效率刷新單結(jié)晶硅太陽能電池效率世界紀(jì)錄。“依靠科技力量，我們希望每一寸太陽光都能被最大化利用。”隆基綠能總裁李振國說。
提升電池轉(zhuǎn)換效率是隆基綠能嘉興基地推進(jìn)研發(fā)轉(zhuǎn)化的成果之一。近年來，隆基綠能嘉興基地注重創(chuàng)新研發(fā)，推動(dòng)更多新技術(shù)邁出實(shí)驗(yàn)室、走上生產(chǎn)線。
“國內(nèi)光伏技術(shù)迭代迅速，‘不安全感’一直存在。要在這場(chǎng)淘汰賽中出圈，技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新至關(guān)重要。”隆基綠能研發(fā)工程師劉曉東說。
最近，隆基綠能制造出高柔韌性、高功率重量比的晶硅異質(zhì)結(jié)太陽能電池，這款電池僅有57微米厚，比一張打印紙還薄。“厚度下降，意味著后期成本下降。同時(shí)，因重量下降帶來的安裝便利，將是打開分布式光伏海外市場(chǎng)大門的鑰匙。”劉曉東說。
“寬研窄投”的研發(fā)體系對(duì)隆基綠能嘉興基地的生產(chǎn)制造起到關(guān)鍵作用。劉曉東介紹，“寬研”是指布局具有潛力的不同技術(shù)路線和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，以保證企業(yè)能有足夠的信息來研判；“窄投”是指選擇最有發(fā)展?jié)摿Α⒆钣猩鐣?huì)價(jià)值的技術(shù)，集中精力把優(yōu)選的技術(shù)“種子”投入量產(chǎn)。
在隆基綠能嘉興生產(chǎn)基地，每年研發(fā)投入超過3億元，占產(chǎn)值比例5%左右，現(xiàn)在已經(jīng)擁有50多人的工藝團(tuán)隊(duì)，確保快速將最新技術(shù)導(dǎo)入生產(chǎn)，形成技術(shù)領(lǐng)先、產(chǎn)品領(lǐng)先和成本領(lǐng)先的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
組件輕量化、設(shè)備匹配度、電池散熱率、系統(tǒng)集成性……隨著各項(xiàng)技術(shù)在嘉興基地落地，隆基綠能作為智能制造的先行者，將新一代信息技術(shù)融合到先進(jìn)的光伏制造技術(shù)創(chuàng)新中，加速光伏行業(yè)從制造向智造躍遷。
促進(jìn)綠色轉(zhuǎn)型
“將來，可能每一座建筑都能發(fā)電。”在隆基綠能嘉興基地，劉愛軍向記者展示了這樣一座神奇的“光伏小屋”：屋外采用光伏幕墻，屋頂鋪設(shè)藍(lán)色的光伏板，屋內(nèi)屏幕上的發(fā)電量一目了然……
“按當(dāng)下的光照條件預(yù)估，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單層工業(yè)廠房如果使用光伏建筑一體化產(chǎn)品，15年的發(fā)電量就能把廠房的建設(shè)成本賺回來。”劉愛軍說，這些建材既符合光伏產(chǎn)品測(cè)試認(rèn)證，也通過了防火、沖擊等多項(xiàng)建材質(zhì)量測(cè)試。目前，隆基綠能已具備1吉瓦以上的建筑光伏一體化產(chǎn)品量產(chǎn)能力，其中嘉興基地是產(chǎn)品的主要生產(chǎn)工廠之一。
“光伏組件與建筑有機(jī)結(jié)合，可有效降低建筑能耗，對(duì)于節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境具有重要意義。”上海交通大學(xué)太陽能研究所所長沈文忠說，以隆基綠能嘉興基地“零碳建筑”等為標(biāo)桿，在未來城鎮(zhèn)化發(fā)展的重點(diǎn)區(qū)域，盡快開展不同氣候區(qū)、不同建筑類型的超低能耗建筑規(guī)?；茝V示范工作，有助于降低能源消耗。
當(dāng)前，隆基綠能嘉興基地堅(jiān)持“用好每一寸陽光”，探索用清潔能源制造清潔能源，通過創(chuàng)新應(yīng)用模式，推動(dòng)能源系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綠色升級(jí)，為應(yīng)對(duì)全球氣候變化和我國“雙碳”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)作出積極貢獻(xiàn)。
