AI算法走进生产车间，助力光伏巨头打造“数智工厂”

2024年02月02日

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。

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