万片级焊速 三菱电机成就光伏领域跨界黑马

2022/10/17 11:32:03

       每小时逼近10000片,这是宁夏小牛自动化设备有限公司光伏电池片自动化焊接的速度。

  从2008年起,这家从生产彩扩设备起家的公司,通过战略转型、研发创新,携手三菱电机研制光伏组件自动化生产设备——太阳能电池片全自动串焊机系列产品,打破了我国光伏串焊机依赖进口的局面,一举成为光伏领域的跨界黑马。2021年,宁夏小牛产品在国内市场占有率达到60%,实现产值15.69亿元。

  客户痛点:自我革新与转型升级

  “刚开始我们使用单片机系统,但随着客户群体的增加,过程中暴露的问题越来越突出。”宁夏小牛总经理王小牛谈到,来自客户的需求反馈越来越多,原有控制系统面临着何去何从的抉择,转型升级迫在眉睫。

  

  宁夏小牛总经理 王小牛

  自1999年成立以来,宁夏小牛一直致力于自动化设备的研发、生产及销售。2008年宁夏小牛进入光伏行业,通过不断创新,推动组件制造环节自动化的发展。核心产品组件前端智能焊接系统,包含超高速划焊一体机、高精度排版机、汇流带焊接机、贴胶带机及多主栅串返机等。

  近年来,依托自动化与数字化技术,实现产线的高效集成与智能升级,成为推动光伏产业扩产增效的关键。而光伏发电的核心组件——太阳能电池片,其加工涉及上料、搬运、归正、划片,到叠片、焊接、检测、切断等加工环节,不仅需要设备稳定可靠,还对位置、精度和效率提出了更高要求。

  “只有勇于自我革新,才能赢得发展主动权。”对于宁夏小牛来说,除了外部的需求驱动,源自内部的创新驱动是转型升级的根本动力。

  “我们非常重视提升技术创新能力与自主研发能力,每年都会根据光伏市场的发展变化开展新项目的研发工作。”王小牛谈到,目前宁夏小牛已申报专利253项,产品主要销往国内龙头光伏组件厂家,并出口加拿大等20多个国家和地区。

  解决方案:从定制到迭代 持续推进机型研发

  作为宁夏小牛的事业伙伴,三菱电机紧跟行业发展趋势与宁夏小牛发展步伐,从商务支持、技术升级到售后服务开展全方位合作,助力宁夏小牛持续深化技术创新,赋能光伏行业发展。

  控制系统的适时切换

  2017年,迫于生产经营的压力,宁夏小牛着手推进控制系统的转型升级。

  “当时很多客户反映,单片机的控制系统出现问题后,除了极少数了解单片机的工程师外,其他人压根没法维修。” 宁夏小牛电控研发总工雍刚介绍,随着使用客户的增加,设备的维修量也相应上升,不同客户对控制系统的要求也越来越高。

  

  宁夏小牛电控研发总工 雍刚

  此时,距离宁夏小牛第一台全自动串焊机CH2316诞生,已经过去了七年的时间。从影像设备移植到工业自动化设备后,单片机控制系统的局限性逐渐暴露出来,设备的升级改造、二次开发都比较困难,严重影响了终端客户的使用体验。

  “当问题发生时,只有少数人能够解决,必然会影响大规模的发展。”意识到这一隐患后,宁夏小牛当机立断,推动单片机控制系统转向PLC控制系统。

  行业领先的技术实力、稳定可靠的产品品质,是三菱电机进入宁夏小牛合作视野的重要原因。产品研发过程中,三菱电机技术团队驻扎现场一个多月,随时处理宁夏小牛遇到的各类技术难题,尤其在机器人动作优化方面,更是给予了大力的支持,直接促成了200片/小时的产量提升。

  “当时可以说是不计成本,但取得了非常大的成功。”雍刚回忆道,宁夏小牛发展之初的策略是主打“性价比”,采用三菱电机产品是一次全新的尝试。2017年多主栅划片串焊一体机CHn40推出后,产能提升到3600片/小时,市场占有率更是达到60%,一下子成为宁夏小牛引以为傲的一款产品。

  尝到甜头的宁夏小牛,开始全线采用三菱电机产品,并将更多精力放在关注客户需求上。

  45天的定制开发

  “我们的目标,是在CHn40的基础上,实现产能翻番。”2019年,不满足于现状的宁夏小牛开始研发新一代产品--S4000串焊机。机械结构研究即将完成之际,宁夏小牛研发团队发现,机器人必须侧装,才能解决占地面积小的问题。

  

  三菱电机项目负责人 陆一鸣

  “留给我们的时间非常少。” 三菱电机项目负责人陆一鸣回忆,从产品立项到整机交付,只有四个半月的时间,而当时整个进度已经过半,不允许有任何“差池”。

  “接到任务的当天,我们所有人一起,头脑风暴了两天两夜。” 陆一鸣回忆,尽管很疲惫,但最终明确了壁挂式机器人的开发方向,以及布局规划、设计尺寸等关键信息。

  

  三菱电机定制化壁挂式机器人

  返回上海后,三菱电机技术团队,会同日本总部的技术专家,马不停蹄地细化推进,仅用45天完成了壁挂式机器人的定制开发,助力宁夏小牛迅速占领技术高地,获得了大批量的客户订单。

  超高速划焊一体机重磅亮相

  谈到技术创新,雍刚笑称:我们属于“研发上瘾”型企业。在宁夏小牛看来,只有持续性的自我革新、储备技术,才能抢占市场先机。

  这一理念与三菱电机不谋而合。百余年来,三菱电机长期占据自动化领域技术高地,从生活日常到绿色出行,从数据中心到智慧医疗,广泛服务于社会进步的各个领域。

  S5000P超高速划焊一体机,是宁夏小牛新一代自主研发的组件前端智能串焊设备,属于S4000、S5000串焊机的“升级版”。

  

  

  S5000P串焊机

  为了实现高产能、高质量、低损耗地输出产品,宁夏小牛针对自动化运动控制提出诸多技术要求:控制系统运行速度要快,控制系统和驱动系统的信息数据交互稳定性要高,分布式控制系统的相应速度要快且能够实现异常后快速复位,伺服驱动的定位精度要高且产品线全。

  针对这一研发诉求,三菱电机依托百余年的制造经验和完整的自动化产品体系,提出适用于宁夏小牛的智能制造解决方案,在降低成本、提升产能的同时,进一步优化结构设计,提高设备的友好性、稳定性。

  2022年,S5000P重磅亮相,客户如潮水般涌来。其前沿的先进技术、稳定可靠的产品品质,成为业内口口相传的口碑。

  客户效益:9000片/小时 跨界的华丽转身

  “在双方的共同努力下,S5000P成功实现了一小时九千片加工的高效生产。”雍刚谈到,逼近万片级的速度,已经达到了串焊机的天花板。

  回顾一路携手的历程,雍刚坦言,“把难题交给三菱电机的时候,其实我们心里没有底”。但从整体结果来看,三菱电机的技术服务与产品品质都无可挑剔。无论产品研发过程中遇到哪类技术难题,三菱电机都能从既有的技术解决方案中找到最优解;即使是非标设计,三菱电机也能进行定制化开发,满足个性化的客户需求。

  宁夏小牛当家人王小牛更是直言,“三菱电机助力我们取得了一个又一个成功”。经过二十余年的积累,宁夏小牛拥有完整的生产链、供应链及售后服务体系,在自我革新中为行业为社会持续创造价值。

  如果说卓越稳定的产品品质,是三菱电机收获信任的基础,覆盖伺服驱动、变频器、PLC、工业机器人和低压电器的产品线,是三菱电机的重要优势,那么,及时全面的技术支持和快速定制化的产品开发,则成为三菱电机赢得宁夏小牛长期认可的关键。

  2022年8月16日,三菱电机与宁夏小牛再度携手,正式签订战略合作框架协议,誓为光伏行业带去更多智造力量,助力中国早日实现“30·60”双碳目标。从初识到深交,三菱电机将携手宁夏小牛,继续深化双方在技术创新的合作,持续突破价值创新的新极限,推动光伏行业智能制造的发展。

  了解更多信息,请点击以下链接:https://topics.mitsubishielectric-fa.cn/2022_10_pv/media4

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