国自：聚焦光伏行业提供全产业链智能搬运解决方案——访浙江国自机器人技术有限公司副总裁王文斐.pdf

102SPECIAL REPORT专题浙江国自机器人技术股份有限公司（简称“国自”）成立于2011年，是国内移动机器人行业头部企业之一，以智能巡检、智能物流及智能制造为业务核心。作为移动机器人行业内极少数拥有全系列物流机器人的公司之一，国自的业务范围十分广泛，近年来在以光伏为代表的新能源行业落地了多个标杆项目。从硅料、硅片、电池片到组件制造端甚至于电站运维等，光伏行业的全产业链环节均呈现出柔性化、定制化和智能化的特点。国自的光伏产线整体物流解决方案，以智能化和信息化为基础架构，通过对太阳能光伏全产业链应用场景进行深入调研和实践，整合了既有产线相关的控制系统、管理系统、信息系统，依托高精度、高稳定性自有移动机器人构建起可满足光伏产业链各环节应用需求的整体解决方案。记者：首先请您介绍一下国自在新能源行业的整体业务发展情况。王文斐：新能源行业本身涉及的面很广，涵盖锂电、风电、光伏、储能、新能源汽车制造等众多细分领域，目前国自在这些细分领域均有涉足。比如在锂电制造领域，我们主要是做仓储环节的电池包搬运上线；在风电和储能领域则主要集中在自动化装配环节，搬运对象主要是一些体积或重量较大的物品；在新能源车领域主要是做整车厂的SPS拣配区、组装等环节的供料。目前国自与这些行业的多家头部企业均建立了深度合作，有多个标杆项目落地。相比之下，国自在光伏领域的发展更为突出。目前我们已经通过全产业链切入的方式，形成从硅料、硅片、电池片、组件以及储能设备生产的全流程解决方案，涵盖多种生产工艺、多样物流要求，可提供匹配场景的多元化、智能化、柔性化厂内国自：聚焦光伏行业 提供全产业链智能搬运解决方案文/本刊记者 赵皎云“在光伏制造领域，国自已为多家头部企业提供智能物流产品及相关解决方案，涉及硅料制程、硅片制程到电池片制程和组件制程四大生产全流程，实现了大规模智能物流机器人物料转运，为光伏生产企业大幅提升产能并保障生产线持续稳定运行提供助力。访浙江国自机器人技术有限公司副总裁王文斐王文斐浙江国自机器人技术有限公司副总裁光 伏 制 造 行 业 产 业 链长，物流需求场景多样，且每个场景都有不同的痛点和难点，需要高柔性的解决方案及丰富的产品形态去满足用户的不同需求。1032023/物流技术与应用物流解决方案，并拥有众多成熟应用案例，也是业内极少数拥有全生产环境应用案例的移动机器人企业之一。目前在光伏生产智能物流这一细分市场，国自AGV的市场占有率达15%。预计20232024年，我们的市场份额将有望达到25%。记者：在您看来，光伏制造行业近两年的整体发展情况如何？有哪些发展特点？其物流自动化和智能化升级方向是怎样的？主要集中在哪些环节？王文斐：在政策、技术和市场三方面的支持下，近两年光伏产业正处于快速发展期。一是在政策层面，新能源政策的制定和实施是促进新能源光伏产业发展的决定性因素之一。国家近年来一直致力于加大新能源产业的投入和支持，包括财政补贴、税收减免、电力市场化改革等多种激励政策，极大刺激了光伏产业的发展。二是在技术层面，电池片尺寸在往更大更薄及矩形片方向发展，电池片制造的新工艺不断快速更新迭代，从PERC到Topcon，目前已经有部分企业尝试投产的HJT，以及未来IBC等电池片，组件端的叠瓦技术应用，不断在提升单位面积发电效率、降低制造成本。这个电池片新技术的陆续发展应用，都伴随着主机工艺设备、自动化设备、智能物流设备、智能包装存储设备的不断创新，需要各个环节的设备供应商，紧跟行业发展的步伐，不断更新换代产品，满足市场需求。三是在市场供需层面，目前光伏市场持续火热，很多企业都在不断扩张，甚至很多公司都跨界投入光伏产业。我们需要持续关注市场发展动态，清醒认识供求关系，保持竞争力，让光伏产业往更健康、可持续发展的方向发展。四是在市场发展层面，随着全球节能减排和环境保护意识的不断增强，市场对于光伏的需求也不断扩大。除了传统领域的光伏电站和家庭用途外，新能源汽车、移动电源、智能建筑等新市场的出现也为光伏产业的拓展提供了更广阔的空间。这些特点也决定了光伏生产企业对新建厂和扩产的速度要求非常高。同时，越来越多的生产环节需要依赖自动化、智能化，智能物流必将成为制造环节中不可或缺的一部分。特别是近两年，光伏全产业链对智能物流移动设备、智能仓储设备的需求非常旺盛。记者：目前国自针对光伏制造行业可以提供哪些移动机器人产品及解决方案？主要针对哪些应用场景？王文斐：光伏制造行业产业链长，物流需求场景多样，且每个场景都有不同的痛点和难点，这就需要我们用高柔性的解决方案及丰富的产品形态去满足用户的不同需求。比如：1.多晶硅场景，硅料周转车又大又重，需要防爆重载搬运机器人，解决硅料车还原破碎整理的远距离搬运问题。2.拉晶场景，石英筒备料、复投、初投、拆清多以人工为主，且自动化程度落后，需要柔性的自动加料机器人系统以及智能AGV，同时与拉晶炉台生产系统打通，实现自动根据配方需求备料、送料。3.机加场景，需要AGV实现毛棒、短棒的转运，与截断机、开方磨机自动对接。4.切片场景，晶棒与切片机的自动上下料，因其对接过程复杂、对接精度要求高、现场环境相对恶劣等问题，一直是目前行业内大家在不断尝试探索的课题。我们认为需要一款相对定制化的高精度搬运机器人，跟切片机台相匹配，来解决这个难题。5.电池片场景，自动化程度相对较高，实现花篮搬运，一体式AGV和分体式AGV是目前应用的主流。但从产品方案的简洁度、实施周期的快捷性，以及Topcon、HJT等新工艺电池片对于环境的洁净度要求不断提高，我们认为一体式AGV解决方案将逐渐成为未来的发展趋势。电池片生产车间光伏电池片搬运一体式AGV104SPECIAL REPORT专题6.组件场景，需要AGV解决自动玻璃、EVA、边框、硅胶等搬运。随着组件工艺更新，组件也会涉及到（串）花篮搬运、划片机自动对接，不同的组件工厂工艺及车间设备布局，则也需要相对应的智能物流解决方案。7.包装存储场景，我们通过多个项目的应用形成了模块化、标准化的物流方案，比如包装线体、包装台、装箱机器人、码垛机器人、智能仓储等核心设备。以上都是基于AGV的智能搬运系统解决方案，此外国自还可以针对中转库衔接电池片到组件之间的场景提供智能立库系统解决方案。记者：结合具体项目，请您介绍下光伏生产企业物流自动化升级中的常见难点，对此国自是如何解决的？王文斐：光伏产业链自上而下大致分为多晶硅（即硅料）、硅片、电池片及组件四个制造环节，其中电池片车间的自动化程度最高，也是目前AGV应用最为成熟的环节。该环节的物料搬运相对标准，而且工序较多，每年大概有数万台AGV的市场需求，市场竞争也十分激烈。光伏电池片生产要求24小时不间断作业，对于搬运精度和效率都有着较高要求，传统人工作业严重制约着企业快速发展。在某电池片生产企业的智能搬运系统改造项目中，国自针对其全厂生产物流智能化、自动化的升级需求，提供了超过百台AGV及机械臂、输送线、缓存WIP等集成设备，实现从制绒到丝网、包装的电池片智能流转，同时物流系统兼容机台耗材更换、维修检修、技改升级等任务，大幅提高生产效率。该项目高效融合智能物料管理系统（MCS）和智能调度系统（RCS），进行算法优化匹配，通过最优需求产生、任务管理、路径规划，实现效率最优。国自有幸参与几个既有电池片厂改造项目，核心是克服设备种类多样、通道狭窄限制等难题，结合多种安全防护确保人车混行作业下的人员和设备安全，同时大幅提升生产过程中的信息化管理水平。具体做法如下：1.采用“AGV+”模式，让AGV与配套集成工业机器人、变轨机构等定制非标自动化设备协同作业，实现花篮传输姿态、空间位置的转换，从而将所有的对接口统一标准，实现全厂自动化，大幅提高生产效率。2.通过对现场地图路线、缓存位设计进行深度研究分析，提前进行数据仿真，采用大小循环嵌套智能调度模式，克服通道狭窄困难，消除物流瓶颈，使AGV快速上线投运并大幅提高生产效率。3.现场通道宽度不足，对AGV运行的安全防护造成较大困难，对AGV与AGV之间、AGV与设备之间、AGV与通道边缘之间、AGV与人员之间的安全距离都提出了较高要求。国自ANTS系列机器人采用高精度激光SLAM、视觉定位技术，全面保障车体运行安全。即使是在现场设备最小间距仅为5cm的情况下，也可以高速稳定运行。同时，通过配置多种安全传感器，并根据不同路段配置不同交通安全策略，调度后台实时监控车辆状态，从现场硬件到后台软件，多管齐下保障现场的安全运行。4.国自智能光伏生产平台系统与用户现场生产设备机台自动对接、信息交互，实现生产搬运任务自动下发，无需人工干预。该系统具备物料全流程追踪管理功能，生产异常时支持自动精准定位异常工序，方便快速排查问题，助力用户打造信息化、数字化、智能化工厂。记者：您如何看待移动机器人在新能源行业的应用前景？未来国自在该领域有哪些进一步的拓展计划？王文斐：从社会发展的角度来看，能源需求是持续存在的，特别是在新能源替代传统能源的大趋势下，新能源行业发展前景将十分广阔，也是国自未来重点发展的方向。其中，光伏制造行业近两年发展迅猛，光伏全产业链对智能物流移动设备、智能仓储设备的需求量非常旺盛。为此国自进行了大量投入，通过集成化软件和智能调度系统形成了覆盖光伏全产业链的智能物流解决方案。不仅是光伏行业，锂电、风电、储能、新能源汽车等新能源细分市场在增资扩产和数字化改造方面的目标也是相同的，目标都是要实现从原材料到最终成品的生产、存储、搬运、检测等环节全部由智能机器人或自动化设备按照软件系统指令自行完成，无需人工操作。针对上述行业特性，我们在拓展这一市场时不仅仅是做物料搬运，更重要的是从方案和软件端切入，结合其生产工艺，提供相应的智能物料管理系统。未来我们将基于在光伏生产和储能设备生产的自动化改造和厂内物流智能搬运领域取得的成果，进一步整合既有优势和产品特点，持续深耕光伏、风电、储能、锂电、新能源汽车等细分市场。从硅料、硅片、电池片到组件制造端甚至于电站运维等，光伏行业的全产业链环节均呈现出柔性化、定制化和智能化的特点。