日前,在煙臺信息產業城舉辦的通用光伏能源(煙臺)有限公司(簡稱通用光伏)開業暨二期工程奠基典禮上,IBM的身影顯得格外引人注目。因為從規劃伊始,通用光伏就以業界的標準進行建設,并邀請IBM為其量身打造具有針對性的制造執行管理系統(MES)。而作為高科技的非晶硅薄膜太陽能電池的研發和生產企業,MES如同通用光伏整個工廠的心臟,非常重要。
MES是心臟
通用光伏是由(香港)中國光伏能源科技(控股)有限公司投資興建的,總投資2.08億美元。通用光伏主要從事非晶硅薄膜太陽能電池的研發和生產,立志成為中國的薄膜太陽能電池模組生產商,其生產設備系全部從日本進口。通用光伏預計年產能達64兆瓦,實現銷售收入將達到20億元。
據了解,非晶硅薄膜太陽能電池具有原材料豐富、無毒、無污染、能耗低等優勢,已實現大規模生產的產業化技術,產品主要應用于建設大型、大型并網光伏電站。
非晶硅太陽電池的厚度不到1μm,對生產自動化要求特別高。目前光伏生產企業的產量在增大。現在的晶硅技術工藝,大概一秒多可周轉一個硅片,要使用自動化來加快所有的操作。對的生產線控制的需求,使得越來越多的光伏生產制造商開始考慮引入MES系統:一方面,通過MES對生產線數據和工藝數據進行收集與分析;另一方面,借助MES實現對物料的——因為在工藝中硅片基板的形狀和表面在不停地變化。
MES是處于ERP層和現場自動化系統之間的執行層,主要負責車間生產管理和調度執行。MES系統可以在統一平臺上實現生產調度、產品跟蹤、質量控制、設備故障分析、網絡報表等管理功能,并且為生產部門、質檢部門、工藝部門、物流部門等提供車間管理信息服務。
IBM全球企業咨詢服務部資深咨詢經理蔣正暉介紹說,目前在高科技產業對MES有兩種說法:一種說MES是心臟,沒有它工廠活不下去;還有一種說MES是空氣,沒有它就會覺得它有多重要。很多高科技企業在規劃車間的時候,就要對MES進行選型;在工廠開始投片生產前,MES就該到位。通用光伏正在研發使用較大尺寸玻璃的技術,對生產管理提出了更高的要求。MES系統對通用光伏生產的重要性可想而知。
選擇有經驗的供應商
通用光伏共同創辦人、吉富中國投資管理股份有限公司常務董事劉吉人對通用光伏的前景充滿了信心:“通用光伏既然要成為中國大,就得要參考西方先進社會的經驗。西方先進社會在太陽能這塊先進的經驗與技術并不多,所以也沒有太多可參考的。奧巴馬當選之后連續五次公開記者招待會,沒有一次不講到綠色能源和太陽能。美國是先進來的,而我們是后進來的的,中國擁有十四五億人口的電量需求,后來者的起始點和立足點要和先進者的一樣,我們當然要找先進者里面出來的老牌子IBM來合作。”
劉吉人所說的與IBM的合作,指的就是MES系統的建設。MES的實施并不容易。因為MES解決方案要根據企業的實際生產情況量身定做,而且要與很多供應商設備的接口統一。如果接口沒有與供應商的統一,將后患無窮。據了解,某乳業巨頭的MES系統接口因為之前沒有與包裝生產線提供商的設備接口統一,后來為了統一接口,一條生產線就要花費200萬元左右改造。
正因為如此,通用光伏選擇了IBM作為其MES建設的合作伙伴。因為IBM在高科技MES領域,特別是LCD行業MES領域具有豐富經驗,而光伏行業的MES與LCD行業具有很大的相似性。選擇經驗豐富的合作伙伴,一方面可以借助合作伙伴的經驗少走不必要的彎路,另一方面因為目前光伏行業上沒有MES的接口標準,很多接口都是IBM制定的,這樣可以減少因為接口不統一所帶來的麻煩。
5月10日,通用光伏與IBM簽訂了合同。盡管采用了IBM的解決方案和實施服務,通用光伏在接下來的實施工作中,還是嚴陣以待。通用光伏的各個部門均指派專人作為本部門的MES項目組組長和日常溝通的召集人。此外,各個部門還選出幾個人來項目組學習,學習完了以后再回去將知識轉移給自己所在團隊的成員。
盡管如此,實施還是經過了一段雙方項目組磨合的過程。通用光伏本身的項目組對MES有自己的需求,而IBM的團隊卻根據自身的經驗,認為有些需求不合理。后,通用光伏先按照IBM的建議進行實施,然后在應用之后再提出細節的需求,逐步完善。
IBM項目團隊為什么如此堅持?蔣正暉指出,因為從過去的項目經驗來看,往往客戶都會提出很多看似很合理的需求,但是到了后來卻發現,還是IBM說得對——畢竟IBM的經驗已經經過了多年的項目積累。
先生產后開業
從9月開始,通用光伏的MES應用人員就開始對系統進行測試。10月中旬,通用光伏正式開始投片生產試運行,檢查系統是否能夠支持車間的生產運行。10月21日,系統正式上線。也就是說,在10月30日開業前,MES系統已經在通用光伏得到了成功應用,投片生產的幾批貨都沒有出現什么問題。
應用MES后,通用光伏擁有了一個快速反應、有彈性、精細化的制造環境,操作員或工程師能輕松地獲得實時信息,及時采取措施解決問題,從而可以降低產品成本、縮短產品交付時間、提高產品質量和服務水平。公司從而也能大大縮短工廠建設的投資回收期。這主要表現在以下幾個方面:
首先,借助MES系統,通用光伏可以清晰地了解每批產品的所有生產過程信息,能立即查明它的原料客戶、操作機臺、操作人員、經過的工序、生產時間日期和關鍵的工藝參數。此外,在同一條生產線需要混合組裝多種型號產品的時候,MES能自動校驗和進行操作提示,以防止工人出現部件裝配錯誤、產品生產流程錯誤、產品混裝和貨品交接錯誤。與此同時,系統還可以檢查過去12小時之內生產線上出現多的5種產品缺陷是什么,次品數量各是多少。
其次,通過MES系統,通用光伏可以看到當前倉庫以及前工序、中工序、后工序線上的每種產品數量各是多少,要分別供應給哪些供應商,何時能夠交貨。此外,系統能夠檢查生產線和加工設備有多少時間在生產,多少時間在停轉和空轉,影響設備生產潛能的主要原因是設備故障、調度失誤、材料供應不及時、工人培訓不夠,還是工藝指標不合理。
后,MES系統幫助通用光伏廢除人工報表,自動統計每個過程的生產數量、合格率和缺陷代碼,同時還能對產品的質量檢測數據自動進行統計和分析,區分產品質量的隨機波動與異常波動,將質量隱患消滅于萌芽之中。這從另一個角度來看,可以大大提高客戶的滿意度。
11月16日,隨著片大于100W的薄膜太陽能模組的產出,通用光伏的生產水平得到了進一步提高。在MES成功應用的前提下,通用光伏能源(煙臺)有限公司資訊處處長鄧俊弦透露,下一步,通用光伏將進一步加強信息化建設,實施ERP系統,并且將MES與ERP整合起來。蔣正暉認為,有了成功應用的MES,通用光伏的基礎數據已經非常精準,他們的ERP實施起來將會比較輕松。