機器聲轟鳴，卻不見一個人影，只有智能物流小車穿梭在工廠里，有條不紊地搬運材料，遠處的生產線上機械手臂從左邊抓取再放到右邊的下一道工序……“這是我們的黑燈工廠。黑燈工廠可不是黑燈瞎火的意思，而是指利用自動化設備和智能化手段，讓生產、運輸、檢測和存儲緩解都無需人工操作，整個生產線都可以實現(xiàn)自動運作，即使關燈也能正常運行，也就是平常說的智慧工廠。”在了解TCL中環(huán)寧夏銀川晶體DW五期項目時，工作人員告訴《中國能源報》記者。
隨著“大物移云”等新一代信息技術快速興起，光伏制造端正加速自動化、數(shù)字化和智能化進程。日前，“2023智能光伏大會”在銀川召開，與會人士一致認為，提升光伏工廠智能制造水平，促進智能化生產設備在光伏領域的研發(fā)與應用，提升整體工序協(xié)同銜接、資源調配能力、各環(huán)節(jié)工藝精準控制和全周期信息化管理水平，是推動光伏產業(yè)生態(tài)體系建設、實現(xiàn)綠色制造的必經之路。
生產效率提升78%
“標準化、自動化和數(shù)字化，這是我們實現(xiàn)工業(yè)4.0制造體系的基礎。”TCL中環(huán)晶體BU智能制造總監(jiān)甄博遠說，“早在2009年，我們就開始探索這一賽道，首先從標準化作業(yè)和自動化設備初步控制出發(fā)。2015年，公司開始推進以智能工廠、智能生產和智能物流為主題的數(shù)字化轉型工作。”
甄博遠表示：“黑燈工廠只是工業(yè)4.0制造體系的一個例子。運用自動化設備、數(shù)字化技術后，我們可以通過運營大平臺支持柔性制造。柔性制造是制造業(yè)發(fā)展大趨勢，意指一套生產線可以根據(jù)客戶不同需求，生產不同類型產品。這在之前是不敢想象的，而在自動化、數(shù)字化技術加持下，滿足了柔性制造、柔性供應鏈精準匹配的需求，實現(xiàn)價值共創(chuàng)。”
硅片是TCL中環(huán)的主要產品之一，其中拉晶環(huán)節(jié)是硅片生產的重要環(huán)節(jié)，單晶爐是關鍵設備。針對日常生產經營，甄博遠展示了一組更為直觀的數(shù)據(jù)：“目前，我們一個單晶爐月產出可較行業(yè)水平領先25%至30%。按照一個單晶爐月產能一般1兆瓦來計算，公司一臺單晶爐全年可多生產3兆瓦以上產品，單位產出所需單晶爐能減少近20臺。另一方面，公司一人可同時管理384臺設備，人機配比較同行業(yè)提升300%，勞動生產率領先78%。”
生產效率的提升給TCL中環(huán)帶來實打實的效果。2022年，TCL中環(huán)實現(xiàn)了“單位公斤硅料成本領先3元以上，單位公斤開爐成本領先3元以上，圓棒單位公斤出片數(shù)領先3片以上”的目標。
標準化是智能前提
根據(jù)《“十四五”智能制造發(fā)展規(guī)劃》，到2025年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)基本普及數(shù)字化，重點行業(yè)骨干企業(yè)初步實現(xiàn)智能轉型。要建設2000個以上新技術應用智能場景、1000個以上智能車間、100個以上引領行業(yè)發(fā)展的標桿智能工廠。到2035年，規(guī)模以上制造業(yè)企業(yè)全面普及數(shù)字化。
政策指導下，TCL中環(huán)先行探路。今年2月，TCL中環(huán)發(fā)布公告，與銀川經濟技術開發(fā)區(qū)管理委員會簽署項目合作協(xié)議，計劃投資約41億元，建設年產35吉瓦高純太陽能超薄單晶硅片智慧工廠及其配套項目。TCL中環(huán)表示，希望依托這一項目，助力銀川經開區(qū)打造具有全球競爭力的光伏硅片產業(yè)基地。
如此大規(guī)模的新建項目，加之此前存量項目，TCL中環(huán)正在銀川經開區(qū)形成光伏產業(yè)集群化運營，從而深度整合集成生產過程，最大程度提高效率、降低成本，打造競爭優(yōu)勢。
TCL中環(huán)大手筆投資建設智慧工廠有何底氣？“先進的技術就是我們的底氣。”TCL中環(huán)晶體BU智能制造總監(jiān)郭巖說，“實現(xiàn)智能制造的第一個階段就是在生產執(zhí)行方面實現(xiàn)單機自動化。而在大規(guī)模目標下，標準化工作十分重要，是自動化和數(shù)字化的前提和基礎。只有實現(xiàn)標準化才能談自動化和數(shù)字化。每一個被市場認可的商品都是技術的進步和提升，如果技術不穩(wěn)定，在大規(guī)模投入生產之時就會面臨很多問題，良率、成本的把控等。因此，只有深度了解客戶需求，做好標準化工作才能走的更遠更穩(wěn)。而這正是TCL中環(huán)一直在做的事情。”
國海證券分析師指出，高效N型、大尺寸和薄片化/細線化是硅片端三大發(fā)展趨勢。作為光伏硅片全球龍頭，TCL中環(huán)有著身后半導體基因，全產業(yè)鏈逐步完善，還是大尺寸硅片的引領者，技術水平和制造力水平讓TCL中環(huán)發(fā)展優(yōu)勢明顯。
數(shù)據(jù)是升級核心
在業(yè)內人士看來，打造智能工廠最重要的是對數(shù)據(jù)的把控。所謂智能，不僅是實現(xiàn)設備自動化，最終要完成到信息化和數(shù)字化的跨越，即從硬件到軟件全方位智能，以機代腦、算法加持、平臺管控，最大限度減少人工需求。
在“2023智能光伏大會”上，華為新能源行業(yè)解決方案總監(jiān)韋偉表示，從大規(guī)模制造到精益制造，再到智能制造，數(shù)字化轉型助力降本增效將成為光伏行業(yè)發(fā)展重要驅動力量，數(shù)字化轉型要圍繞生產制造流、價值創(chuàng)造流、產品生命周期流展開，持續(xù)降本、增效、提質，促進一體化協(xié)同和價值流數(shù)據(jù)積累。
郭巖認為，數(shù)據(jù)是智慧工廠持續(xù)升級迭代的核心。“在實現(xiàn)工業(yè)4.0制造體系過程中，數(shù)據(jù)是我們的重要原材料。我們有著龐大的生產線運行數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)一直都分散在工作人員個體、一條生產線或一個工廠上，無法發(fā)揮最大效用?；谶@些數(shù)據(jù)，以及公司不斷完善的制造工藝定式，我們開發(fā)了‘DeepBlue’AI學習模型，智能化技術將原本低價值的重復性勞動和生產規(guī)律收集起來，且具像化，通過算法等自主研發(fā)學習，不斷打造更低成本的具有競爭力的工廠。簡單說，就是信息化平臺將龐大數(shù)據(jù)進行有效分析，做到集約化、可視化和透明化，打破公司工廠和生產線分布的區(qū)域限制，讓公司管理更加高效。”
十余年探索工業(yè)4.0制造體系，TCL中環(huán)在晶體端打造了黑燈工廠。展望未來，TCL中環(huán)總經理沈浩平強調，制造轉型和持續(xù)的技術創(chuàng)新、產品創(chuàng)新是光伏制造業(yè)發(fā)展的必由之路。TCL中環(huán)將繼續(xù)以價值創(chuàng)造為落腳點，以提升自身核心競爭力為根本點，向客戶提供最優(yōu)質價值，最終實現(xiàn)高質量發(fā)展。
