การผลิตโมดูลโฟโตวอลตาอิก:

คำตอบสั้น: โรงงานผลิตโมดูลพลังงานแสงอาทิตย์สามารถผลิตโมดูลที่ยอมรับได้หนึ่งชิ้นและยังคงมีระบบการผลิตที่อ่อนแอ ความแตกต่างจะปรากฏขึ้นในภายหลัง เมื่อสายการผลิตต้องสร้างผลลัพธ์นั้นซ้ำในกะ รูปแบบ และล็อตวัสดุที่แตกต่างกัน IEC 62941 เป็นมาตรฐานที่จัดการกับช่องว่างนี้ โดยกำหนดข้อกำหนดสำหรับระบบการจัดการคุณภาพการผลิตโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์ ครอบคลุมการควบคุมกระบวนการ การตรวจสอบย้อนกลับ การจัดการการเปลี่ยนแปลง และวินัยการวัดที่ทำให้กำลังไฟฟ้าที่กำหนดมีความน่าเชื่อถือ เนื้อหาที่ปฏิบัติได้จริงนั้นไม่หวือหวา — ช่วงกระบวนการที่จัดทำเอกสารไว้ อุปกรณ์วัดที่สอบเทียบแล้ว บันทึกที่เชื่อมโยงหมายเลขซีเรียลกับเงื่อนไขที่ผลิตขึ้น สำหรับโรงงานที่เปลี่ยนจากการดำเนินงานกะเดียวไปสู่การผลิตต่อเนื่อง หรือจากลูกค้ารายเดียวไปสู่ตลาดที่ผ่านการตรวจสอบใบรับรอง การปฏิบัติตามมาตรฐานนี้มักเป็นความแตกต่างระหว่างความสามารถในการยื่นประมูลและไม่สามารถ

การผลิตโมดูล PV · โดย Jerry, Ooitech

โรงงานสามารถผลิตโมดูลที่ยอมรับได้หนึ่งโมดูลและยังคงมีระบบการผลิตที่อ่อนแอ

การทดสอบที่ยากขึ้นจะมาถึงในภายหลัง: เมื่อมีล็อตเซลล์ใหม่เข้ามา เมื่อมีกะอื่นเข้ามารับช่วงต่อ เมื่อ เครื่องลามิเนต เริ่มทำงานอีกครั้งหลังการบำรุงรักษา หรือเมื่อโรงงานเปลี่ยนจากรูปแบบโมดูลหนึ่งไปเป็นอีกรูปแบบหนึ่ง หากคุณภาพเปลี่ยนแปลงทุกครั้งที่เงื่อนไขใดเงื่อนไขหนึ่งเหล่านี้เปลี่ยนไป โรงงานก็ไม่ได้ควบคุมผลิตภัณฑ์อย่างแท้จริง แต่กำลังจัดการกับความประหลาดใจที่เกิดขึ้นเป็นชุดๆ

นั่นคือวิธีที่มีประโยชน์ในการเข้าใจ การผลิตโมดูล PV พลังงานแสงอาทิตย์ไม่ใช่แค่การนำเซลล์ แก้ว และโพลิเมอร์มาประกอบกันเท่านั้น แต่คือการผลิตซ้ำอย่างควบคุมของแบบโมดูลที่ได้รับการอนุมัติ โดยมีหลักฐานกระบวนการเพียงพอที่จะแสดงว่าผลิตภัณฑ์ที่ปล่อยออกมาแต่ละชิ้นถูกผลิตตามที่ตั้งใจไว้

สี่ระบบต้องสอดคล้องกัน:

เครื่องจักรอยู่ภายในระบบเหล่านี้ ไม่ได้แทนที่ระบบ

โมดูลที่ดีหนึ่งโมดูลยังไม่ใช่ระบบการผลิต

ค่าอ้างอิงที่คงที่ในโรงงานผลิตแผงโซลาร์เซลล์คือคำจำกัดความของผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการอนุมัติ เทคโนโลยีเซลล์อาจเปลี่ยนแปลง ล็อตวัสดุจะเปลี่ยนไป ผู้ปฏิบัติงานหมุนเวียน และอุปกรณ์เสื่อมสภาพ แผงที่ออกจากสายการผลิตจะต้องยังคงอยู่ในเกณฑ์การก่อสร้างและการปล่อยที่ได้รับการอนุมัติ

สิ่งนี้ทำให้ความสามารถในการทำซ้ำเป็นปัญหาหลักของการผลิต

ตัวอย่างที่สร้างขึ้นอย่างระมัดระวังโดยช่างเทคนิคที่มีประสบการณ์อาจทำงานได้ดี การผลิตจำนวนมากนำเสนอแรงกดดันที่แตกต่าง: การจัดการซ้ำ รอบเวลาสั้น สถานีขนาน การเลือกสูตร การเติมวัสดุ การหยุด การเริ่มใหม่ และการทำงานซ้ำ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยที่ดูไม่เป็นอันตรายที่สถานีหนึ่งอาจรวมกันในภายหลัง ข้อผิดพลาดตำแหน่งสตริงเล็กน้อยส่งผลต่อการวาง การเชื่อมต่อที่ควบคุมไม่ดีรอดจากการตรวจสอบด้วยสายตาแต่ปรากฏใน EL สูตรการเคลือบที่ไม่ถูกต้องอาจไม่สร้างข้อบกพร่องที่ชัดเจนที่ประตูห้อง แต่เปลี่ยนการป้องกันรอบวงจรเซลล์

ดังนั้นสายการผลิตจึงต้องการมากกว่าลำดับการดำเนินการ ต้องการขีดจำกัดที่กำหนด จุดวัด และการตอบสนองเมื่อผลลัพธ์เคลื่อนออกนอกขีดจำกัดเหล่านั้น

คำจำกัดความของผลิตภัณฑ์เขียนโรงงานอย่างเงียบๆ

การเลือกอุปกรณ์มักเริ่มต้นด้วยเป้าหมายกำลังการผลิตต่อปี ตัวเลขนั้นสำคัญ แต่ไม่ใช่ข้อมูลทางวิศวกรรมแรก ตัวแผงมาก่อน

แบบแปลนและรายการวัสดุ (bill of materials) กำหนดงานทางกายภาพหลายอย่างของสายการผลิต: ขนาดและสถาปัตยกรรมของเซลล์ การสร้างแบบเต็มเซลล์หรือตัดเซลล์ รูปแบบริบบอนและการเชื่อมต่อ จำนวนสตริง ขนาดกระจก การซ้อนแบบกระจกชั้นเดียวหรือกระจก-กระจก สารห่อหุ้ม ประเภท backsheet ตัวเลือก โปรไฟล์เฟรม ตำแหน่งกล่องรวมสาย ความยาวสายเคเบิล และข้อกำหนดด้านฉลาก

การตัดสินใจเหล่านั้นดำเนินต่อไปในการควบคุมการผลิต กฎการจัดเก็บวัสดุส่งผลต่อการเตรียม การออกแบบการเชื่อมต่อระหว่างกันส่งผลต่อการเรียงและการบัส ขนาดแผงส่งผลต่อการถ่ายโอนและการอ้างอิงการจัดตำแหน่งทุกครั้ง สารห่อหุ้มและการสร้างซ้อนส่งผลต่อสูตรการเคลือบ ตัวเลือกกรอบและกล่องรวมสายส่งผลต่อการจ่าย การประกอบ และเวลาในการบ่ม ตลาดที่ตั้งใจและแผนการรับรองส่งผลต่อการทดสอบ การสุ่มตัวอย่าง บันทึก และการเก็บรักษาเอกสาร

นี่คือเหตุผลที่รายการเครื่องจักรไม่สามารถกำหนดโรงงานได้ สองโครงการอาจใช้เครื่องจักรที่มีชื่อเดียวกัน แต่ต้องการช่วงการทำงาน อุปกรณ์จับยึด สูตร บัฟเฟอร์ อินเทอร์เฟซข้อมูล และประตูคุณภาพที่แตกต่างกัน

ก่อนที่จะกำหนดค่าสายการผลิต ควรถือว่าแบบร่างผลิตภัณฑ์ BOM แผนคุณภาพ และเกณฑ์การปล่อยเป็นเอกสารต้นทาง หากยังคงเปลี่ยนแปลง ข้อกำหนดอุปกรณ์ก็เปลี่ยนแปลงเช่นกัน ไม่ว่าไฟล์จัดซื้อจะยอมรับหรือไม่ก็ตาม

เส้นทางทางกายภาพนั้นเรียบง่าย แต่การควบคุมมันไม่ใช่

สำหรับโมดูลซิลิคอนผลึกแบบดั้งเดิม เส้นทางการผลิตโดยรวมนั้นอธิบายได้ง่าย

เซลล์จะถูกตรวจสอบหรือคัดแยกตามความจำเป็น จากนั้นจึงเชื่อมต่อกันด้วยริบบอนนำไฟฟ้าโดย แท็บเบอร์สตริงเกอร์สตริงจะถูกจัดวางบนกระจกและวัสดุห่อหุ้มที่เตรียมไว้ เชื่อมต่อเป็นวงจรไฟฟ้าตามที่ต้องการ และปิดทับด้วยวัสดุห่อหุ้มและวัสดุด้านหลังที่เหลือ ชุดวัสดุจะเข้าสู่เครื่องลามิเนต ซึ่งสุญญากาศ ความร้อน ความดัน และเวลา จะเปลี่ยนโครงสร้างที่ยังหลวมให้เป็นลามิเนตที่ยึดติดกัน

งานปลายน้ำจะทำให้ผลิตภัณฑ์ทางกลและไฟฟ้าสมบูรณ์ ขึ้นอยู่กับการออกแบบ ซึ่งอาจรวมถึงการตัดแต่ง การขอบ การประกอบกรอบ การติดตั้งกล่องรวมสาย การบัดกรี การใช้กาวหรือสาร potting การบ่ม การทำความสะอาด และการตกแต่งมุม การตรวจสอบ EL การวัด IV และการทดสอบความปลอดภัยทางไฟฟ้าให้ส่วนต่างๆ ของบันทึกคุณภาพขั้นสุดท้าย การติดฉลากและการคัดแยกเชื่อมต่อโมดูลทางกายภาพกับเอกลักษณ์และปลายทางของมัน

กระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกาอธิบายเส้นทางพื้นฐานเดียวกัน: การ tabbing และ stringing การจัดเรียงเซลล์ที่เชื่อมต่อกับกระจกและ encapsulant การ lamination จากนั้นติดตั้งโมดูลด้วยกรอบ การปิดผนึก และฟังก์ชันกล่องรวมสายตามที่กำหนด

ไม่มีขั้นตอนใดที่ผิดปกติในตัวเอง ความยากในการผลิตอยู่ที่การรักษาวัสดุ รูปทรง สูตร และเอกลักษณ์ผลิตภัณฑ์ที่ถูกต้องไว้ด้วยกันในขณะที่โมดูลผ่านขั้นตอนทั้งหมดเหล่านี้

ทุกขั้นตอนที่สำคัญต้องมีสูตรและบันทึก

กระบวนการจะสามารถควบคุมได้เมื่อโรงงานสามารถตอบคำถามสามข้อ: การตั้งค่าที่ตั้งใจคืออะไร สิ่งที่เกิดขึ้นจริงคืออะไร และการดำเนินการใดที่ตามมาหากผลลัพธ์ไม่เป็นที่ยอมรับ

บันทึกไม่จำเป็นต้องซับซ้อนในทุกสถานี แต่ต้องมีประโยชน์ การบันทึกอุณหภูมิโดยไม่ระบุสูตร ผลิตภัณฑ์ หรือล็อต จะสร้างข้อมูล แต่ไม่ใช่หลักฐานมากนัก

จุดควบคุมที่สำคัญที่สุดไม่ใช่สถานีที่แพงที่สุดเสมอไป การส่งมอบงานก็มีความสำคัญไม่แพ้กัน สตริงที่ถูกต้องอาจแตกได้ระหว่างการยก กองที่สะอาดอาจสะสมสิ่งปนเปื้อนขณะรอ แผ่นเคลือบที่ดีอาจเสียหายระหว่างการตัดแต่งหรือการทำกรอบ ผลการทดสอบที่ผ่านอาจถูกกำหนดให้กับหมายเลขซีเรียลผิดหากการระบุตัวตนถูกมองว่าเป็นงานสำนักงานมากกว่าส่วนหนึ่งของการผลิต

ดังนั้นสูตรและบันทึกควรติดตามผลิตภัณฑ์ข้ามขอบเขตสถานี

การรับรองเป็นพื้นฐาน; ความสม่ำเสมอคืองานประจำวัน

การรับรองผลิตภัณฑ์และความสม่ำเสมอในการผลิตแก้ปัญหาที่เกี่ยวข้องแต่แตกต่างกัน

โปรแกรมการรับรองถามว่าโครงสร้างโมดูลที่กำหนดตรงตามข้อกำหนดการทดสอบที่เกี่ยวข้องหรือไม่ จากนั้นโรงงานต้องผลิตซ้ำโครงสร้างนั้นโดยไม่อนุญาตให้มีการทดแทนที่ไม่มีการควบคุมหรือการเบี่ยงเบนของกระบวนการ การผ่านลำดับการอนุมัติแบบครั้งเดียวไม่ได้พิสูจน์ว่าหน่วยการผลิตในภายหลังได้รับวัสดุที่ถูกต้อง เงื่อนไขการบัดกรี รอบการเคลือบ หรือการตรวจสอบการปล่อยครั้งสุดท้าย

IEC 62941 แก้ไขช่องว่างนี้โดยตรง มาตรฐานเชื่อมโยงความเชื่อมั่นอย่างต่อเนื่องในโมดูล PV ที่ได้รับการรับรองกับการออกแบบผลิตภัณฑ์และกระบวนการ การเลือกวัสดุ และการควบคุมกระบวนการผลิต โดยถือว่ามีพื้นฐานการจัดการคุณภาพที่จัดตั้งขึ้นแล้ว ไม่ใช่สิ่งทดแทน

ความแตกต่างนี้มีความสำคัญเพราะความน่าเชื่อถือในภาคสนามเริ่มต้นนานก่อนที่โมดูลจะถึงไซต์โครงการ โปรแกรมความน่าเชื่อถือของ IEA PVPS ตรวจสอบว่าวัสดุ การออกแบบ โหมดการเสื่อมสภาพ การทดสอบ และสภาพแวดล้อมการทำงานของโมดูลส่งผลต่อประสิทธิภาพเมื่อเวลาผ่านไปอย่างไร โรงงานไม่สามารถควบคุมสภาพอากาศที่โมดูลจะเผชิญได้ แต่สามารถควบคุมได้ว่าการก่อสร้างที่จัดส่งตรงกับการออกแบบที่ผ่านการรับรองหรือไม่ และตรวจพบความแปรผันในการผลิตก่อนการปล่อยหรือไม่

ข้อกำหนดการรับรองยังคงแตกต่างกันไปตามผลิตภัณฑ์และตลาดเป้าหมาย กฎที่ใช้งานได้จริงนั้นง่าย: กำหนดแผนการรับรองและคุณภาพให้เร็วพอที่จะกำหนดรูปแบบอุปกรณ์ ตำแหน่งตรวจสอบ การสุ่มตัวอย่าง การตรวจสอบย้อนกลับ และบันทึก

การตรวจสอบย้อนกลับเปลี่ยนข้อบกพร่องให้เป็นปัญหาที่มีขอบเขต

ลองนึกภาพว่าการตรวจสอบ EL ครั้งสุดท้ายเริ่มแสดงรูปแบบที่ผิดปกติ หากไม่มีการตรวจสอบย้อนกลับ โรงงานจะมีกองโมดูลที่ต้องสงสัยและรายการสาเหตุที่เป็นไปได้มากมาย หากมีการตรวจสอบย้อนกลับ การสอบสวนสามารถจำกัดให้แคบลงได้อย่างรวดเร็ว: ล็อตเซลล์ใด สูตรเครื่องยิงใด กะใด รอบการเคลือบใด เส้นทางการจัดการใด และโมดูลอื่นใดที่มีประวัติเดียวกัน

นั่นไม่ได้หมายความว่าทุกโครงการจำเป็นต้องมีชุดซอฟต์แวร์เดียวกัน สายการผลิตอัตโนมัติปริมาณมากอาจแลกเปลี่ยนสูตร รูปภาพ และผลการทดสอบกับ MES โรงงานขนาดเล็กหรือกึ่งอัตโนมัติอาจใช้บันทึกที่ง่ายกว่า สิ่งที่ไม่เปลี่ยนแปลงคือการเชื่อมต่อระหว่างโมดูลทางกายภาพและหลักฐานที่ใช้ในการปล่อย

บันทึกการปล่อยที่ใช้งานได้จริงอาจรวมถึง:

• หมายเลขซีเรียลของโมดูลและการแก้ไขผลิตภัณฑ์;

• การอ้างอิงวัสดุสำคัญหรือรุ่นการผลิต;

• สถานะการตรวจสอบระหว่างกระบวนการและรูปภาพที่เกี่ยวข้อง;

• สูตรการเคลือบและการเชื่อมโยงรอบ;

• ผลการทดสอบ EL, IV และความปลอดภัยทางไฟฟ้าขั้นสุดท้าย;

• ประวัติการทำงานซ้ำ (ถ้ามี);

• การจัดการขั้นสุดท้าย: ยอมรับ, ระงับ, ทำงานซ้ำ หรือปฏิเสธ

การตรวจสอบย้อนกลับบางครั้งถูกขายเป็นฟีเจอร์การรายงาน คุณค่าที่แท้จริงของมันปรากฏเมื่อมีบางสิ่งเปลี่ยนแปลง ช่วยกักกันผลผลิตที่ได้รับผลกระทบ เปรียบเทียบสภาวะที่ดีและไม่ดี ป้องกันไม่ให้หน่วยที่ถูกปฏิเสธกลับเข้าสู่สต็อกที่ยอมรับ และเปลี่ยนข้อบกพร่องที่เกิดซ้ำเป็นปัญหาการแก้ไขกระบวนการ

สถานีที่เร็วอาจยังคงเป็นของโรงงานที่ช้า

รอบเวลาในโบรชัวร์เป็นเพียงปัจจัยหนึ่งของกำลังการผลิต ผลผลิตที่ยั่งยืนใกล้เคียงกับความสัมพันธ์นี้:

ผลผลิตที่ดี = เวลาการผลิตตามกำหนด × อัตราสายการผลิตที่มีประสิทธิภาพ × ผลผลิตผ่านครั้งแรก

แต่ละเทอมเป็นของทั้งโรงงาน ไม่ใช่เครื่องจักรเดียว

อัตราการเดินสายที่มีประสิทธิภาพลดลงเมื่อสถานีรอกันและกัน อุปกรณ์แบบแบตช์ได้รับงานไม่สม่ำเสมอ การเปลี่ยนผลิตภัณฑ์ใช้เวลานานกว่าที่วางแผน การเข้าบำรุงรักษาทำได้ไม่ดี หรือการกู้คืนข้อบกพร่องต้องมีการแทรกแซงด้วยตนเองซ้ำๆ อัตราผลผลิตผ่านครั้งแรก (First-pass yield) ลดลงเมื่อข้อบกพร่องข้ามหลายกระบวนการก่อนตรวจพบ สูตรการผลิตถูกเลือกผิด วัตถุดิบเบี่ยงเบน หรือการทำงานซ่อมกลายเป็นการผลิตปกติ

การเคลือบ (Lamination) ทำให้เห็นประเด็นชัดเจนเพราะโดยทั่วไปเป็นกระบวนการแบบแบตช์ แต่ตรรกะเดียวกันนี้ใช้กับที่อื่นได้ การต่อสาย (Stringing) อาจผลิตได้เร็วกว่าที่การวาง (Layup) จะรับได้ การประกอบกรอบ (Framing) อาจรอการเตรียมกาว โมดูลที่เสร็จแล้วอาจรอคิวในการบ่มหรือทดสอบ ปัญหาการถ่ายโอนข้อมูลอาจหยุดการคัดแยกแม้ว่าอุปกรณ์เชิงกลจะพร้อมแล้ว

บัฟเฟอร์สามารถดูดซับความผันแปรระยะสั้นได้ แต่ไม่สามารถซ่อมแซมความไม่สมดุลถาวรได้ งานระหว่างทำที่มากขึ้นอาจซ่อนความไม่สมดุลไว้ชั่วคราว แต่ก็ใช้พื้นที่และปล่อยให้ข้อบกพร่องเดินทางไกลขึ้น

ควรประเมินระบบอัตโนมัติตามข้อจำกัดจริงเหล่านี้ ระบบอัตโนมัติมีคุณค่าเมื่อลดการจัดการที่เปราะบาง รักษาเสถียรภาพการจัดตำแหน่ง ทำการจ่ายหรือบัดกรีซ้ำๆ เชื่อมต่อข้อมูลทดสอบกับเอกลักษณ์ หรือรักษาจังหวะการผลิต (takt) ที่ต้องการ ระบบอัตโนมัติเพิ่มคุณค่าน้อยลงเมื่อนิยามผลิตภัณฑ์ต้นน้ำไม่เสถียร หรือเมื่อสถานีที่เชื่อมต่อกันไม่สามารถแชร์ข้อมูลอ้างอิง ตรรกะข้อบกพร่อง และกฎการเปลี่ยนรุ่นได้

กำหนดข้อมูลนำเข้าเหล่านี้ก่อนขอการกำหนดค่าไลน์

คำขอใบเสนอราคาที่มีประโยชน์ประกอบด้วยมากกว่าตัวเลขกำลังการผลิตและพื้นที่โรงงาน โดยให้ข้อมูลที่เสถียรเพียงพอแก่ซัพพลายเออร์เพื่อจำลองผลิตภัณฑ์ จุดตรวจสอบคุณภาพ การดำเนินงาน และการเปลี่ยนแปลงในอนาคต

ข้อมูลนำเข้าเหล่านี้เผยให้เห็นขอบเขตการกำหนดค่าที่แท้จริง สายการผลิตกึ่งอัตโนมัติอาจเหมาะสมสำหรับผลิตภัณฑ์ที่เปลี่ยนแปลงหรือการดำเนินงานที่มีปริมาณน้อย สายการผลิตอัตโนมัติเต็มรูปแบบอาจมีความสมเหตุสมผลเมื่อผลิตภัณฑ์มีความเสถียร ปริมาณการผลิตสูง และโรงงานสามารถบำรุงรักษาอุปกรณ์และระบบข้อมูลได้ ไม่ว่าในกรณีใด การออกแบบที่ถูกต้องคือการออกแบบที่ปกป้องคำจำกัดความของโมดูลที่ได้รับการอนุมัติในขณะที่ตอบสนองแผนการดำเนินงาน

แหล่งข้อมูลที่ปรึกษา

• พื้นฐานการผลิตแผงโซลาร์เซลล์แสงอาทิตย์ — กระทรวงพลังงานสหรัฐอเมริกา

• IEC 62941:2019 — ระบบคุณภาพสำหรับการผลิตโมดูล PV

• ความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพของระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ — IEA PVPS Task 13

• ความสม่ำเสมอในการผลิต — หน่วยปฏิบัติการประกันคุณภาพไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ระหว่างประเทศ

• สายการผลิตแผงโซลาร์เซลล์อัตโนมัติเต็มรูปแบบ Ooitech

• อุปกรณ์และโซลูชันสายการผลิตแผงโซลาร์เซลล์ Ooitech

การผลิตคือความสามารถในการทำซ้ำที่มองเห็นได้

ระบบการผลิตโมดูล PV พลังงานแสงอาทิตย์ที่แข็งแกร่งที่สุดไม่ใช่ระบบที่มีรายการเครื่องจักรยาวที่สุด แต่เป็นระบบที่คำจำกัดความของผลิตภัณฑ์ วัสดุ การตั้งค่ากระบวนการ การตรวจสอบ เอกลักษณ์ และการไหลของโรงงานบอกเล่าเรื่องราวเดียวกันสำหรับทุกโมดูลที่ปล่อยออกมา

Ooitech สามารถให้บริการกำหนดค่าสายการผลิตโมดูล PV พลังงานแสงอาทิตย์ อุปกรณ์ ผังโรงงาน การติดตั้ง การ commissioning การฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงาน และการสนับสนุนหลังการขายแก่ลูกค้าทั่วโลก โดยสอดคล้องกับการออกแบบโมดูลและแผนการผลิตที่ตั้งใจไว้