10餘年前
，采用砂漿的切片技術在單根晶棒上可以切出1000片左右，今天，采用金剛線的切片技術可以使得這個數字發展到高達4000-5000片，並且，一根晶棒的切割時間也從過去的十幾個小時縮短到90分fen鍾zhong，這zhe一yi切qie都dou意yi味wei著zhe

，僅jin在zai切qie片pian這zhe一yi環huan節jie，光guang伏fu組zu件jian的de成cheng本ben就jiu獲huo得de了le大da幅fu度du的de下xia降jiang。然ran而er，這zhe種zhong效xiao率lv的de大da幅fu提ti升sheng同tong時shi也ye意yi味wei著zhe控kong製zhi係xi統tong更geng高gao精jing度du與yu相xiang應ying能neng力li要yao求qiu。

圖1-多線切割基本原理圖

通過放卷張力控製、經過多個輥（雙或三主輥）的排線
、棒料的進給、收卷，並且通過金剛線的往複實現切割
，以提高金剛線的利用率。整個金剛線切片係統要達到非常高精度、穩定的張力控製，機器才能確保切割的穩定
，高效
，達到高品質的生產，並較之以往的漿料切片更高的產出。

為了降低成本，大尺寸、薄(bo)片(pian)是(shi)未(wei)來(lai)的(de)發(fa)展(zhan)方(fang)向(xiang)
，對(dui)於(yu)金(jin)剛(gang)線(xian)的(de)切(qie)割(ge)而(er)言(yan)
，更(geng)細(xi)的(de)金(jin)剛(gang)線(xian)才(cai)能(neng)切(qie)出(chu)更(geng)多(duo)的(de)片(pian)

，並(bing)降(jiang)低(di)表(biao)麵(mian)粗(cu)糙(cao)度(du)，進(jin)而(er)更(geng)好(hao)的(de)成(cheng)片(pian)質(zhi)量(liang)，而(er)對(dui)於(yu)線(xian)速(su)度(du)而(er)言(yan)
，則(ze)意(yi)味(wei)著(zhe)更(geng)大(da)產(chan)能(neng)帶(dai)來(lai)的(de)成(cheng)本(ben)下(xia)降(jiang)
，但(dan)這(zhe)都(dou)對(dui)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)包(bao)括(kuo)恒(heng)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi)
、高精度排線、高精度進給等提出了更高的要求。

圖2-貝加萊光伏切片係統解決方案硬件架構

圖2是貝加萊為多線切割係統提供的解決方案
，ACOPOSmulti提供了共直流母線驅動技術，通過POWERLINK實時以太網提供百微秒級的高精度同步。

切片係統的功能性設計

在晶棒拉製後

，經過切方
，進入多線切割，這是至關重要的一環，每個晶棒都價值不菲，如果不能高品質的生產出產品
，那就會成為“成本”的構成，隨著金剛線變得更細，這也使得對於切片的過程控製更為“精細”的要求，切片過程必須能夠控製非常精準
，且同步精度高，才能確保晶片裁切過程的高品質
，整體的方差最小。

圖3-多線切割係統的功能需求

張力控製技術

卷徑與張力是貝加萊控製係統的基本工藝控製模塊
，借助於在印刷
、塑料

、包裝眾多領域數十年的積累，對於各種張力場景的張力控製貝加萊均可應對自如，自動排線

、平台控製
、掉電停車功能是多線切割行業所特殊的需求，貝加萊為此專門進行了大量的測試驗證
，成熟的技術確保了拿來即用。

圖4-基本的張力控製模型

圖5-貝加萊張力控製的特點

對(dui)於(yu)貝(bei)加(jia)萊(lai)的(de)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi)來(lai)說(shuo)，可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)扭(niu)矩(ju)前(qian)饋(kui)，這(zhe)確(que)保(bao)了(le)在(zai)加(jia)減(jian)速(su)階(jie)段(duan)也(ye)可(ke)以(yi)實(shi)現(xian)穩(wen)定(ding)的(de)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi)，不(bu)僅(jin)對(dui)於(yu)光(guang)伏(fu)金(jin)剛(gang)線(xian)，對(dui)於(yu)其(qi)它(ta)材(cai)料(liao)的(de)張(zhang)力(li)控(kong)製(zhi)同(tong)樣(yang)如(ru)此(ci)
，因(yin)為(wei)，這(zhe)可(ke)以(yi)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)開(kai)機(ji)浪(lang)費(fei)，通(tong)常(chang)在(zai)生(sheng)產(chan)中(zhong)被(bei)認(ren)為(wei)是(shi)必(bi)然(ran)的(de)。另(ling)外(wai)張(zhang)力(li)的(de)自(zi)適(shi)應(ying)、多組張力的解耦等
，都是貝加萊張力控製領先的技術特性。

自動排線

由於金剛線經過主和從輥必須要排線
，而輥子是加工輥、主/從(cong)輥(gun)的(de)排(pai)列(lie)使(shi)得(de)在(zai)整(zheng)個(ge)排(pai)線(xian)過(guo)程(cheng)中(zhong)，特(te)別(bie)是(shi)在(zai)加(jia)減(jian)速(su)過(guo)程(cheng)和(he)排(pai)線(xian)換(huan)向(xiang)過(guo)程(cheng)中(zhong)，其(qi)張(zhang)力(li)處(chu)於(yu)一(yi)種(zhong)變(bian)化(hua)的(de)狀(zhuang)態(tai)
，因(yin)此(ci)，需(xu)要(yao)高(gao)精(jing)度(du)電(dian)子(zi)凸(tu)輪(lun)曲(qu)線(xian)輪(lun)廓(kuo)，高(gao)階(jie)曲(qu)線(xian)來(lai)實(shi)現(xian)更(geng)高(gao)的(de)精(jing)度(du)控(kong)製(zhi)


，這(zhe)對(dui)於(yu)機(ji)器(qi)來(lai)說(shuo)，隻(zhi)有(you)如(ru)此(ci)，才(cai)能(neng)確(que)保(bao)排(pai)線(xian)精(jing)度(du)高(gao)，切(qie)片(pian)的(de)單(dan)片(pian)均(jun)方(fang)差(cha)最(zui)小(xiao)。

主輥控製

切(qie)割(ge)室(shi)主(zhu)輥(gun)，在(zai)繞(rao)線(xian)和(he)切(qie)割(ge)過(guo)程(cheng)時(shi)，可(ke)以(yi)在(zai)線(xian)實(shi)現(xian)電(dian)流(liu)環(huan)和(he)位(wei)置(zhi)環(huan)模(mo)式(shi)切(qie)換(huan)，電(dian)流(liu)同(tong)步(bu)可(ke)以(yi)保(bao)證(zheng)兩(liang)個(ge)主(zhu)輥(gun)出(chu)力(li)同(tong)步(bu)，有(you)效(xiao)的(de)保(bao)證(zheng)切(qie)割(ge)區(qu)內(nei)的(de)金(jin)剛(gang)線(xian)張(zhang)力(li)穩(wen)定(ding)，同(tong)時(shi)也(ye)能(neng)很(hen)好(hao)的(de)保(bao)證(zheng)切(qie)割(ge)線(xian)弓(gong)最(zui)小(xiao)，切(qie)割(ge)力(li)最(zui)大(da)，以(yi)獲(huo)得(de)更(geng)高(gao)的(de)切(qie)片(pian)質(zhi)量(liang)。

審計追蹤

mappAudit是貝加萊係統中的mappgongnengzujian，taweixitongtigongleshenjizhuizongnengli，congshengchandekezhuisuxingjiaodu
，shengchanxuyaolejieshuizaishenmeshijianzuoleshenme
，bingduiqijinxingjilu，yibukecuangaidexingshibaocunshuju，zheyangjiuquebaozhiliang、工藝的可追溯性，以為生產工藝人員的質量調整與優化帶來數據依據。

圖6-審計追蹤原理

對dui於yu光guang伏fu晶jing片pian製zhi造zao商shang而er言yan，審shen計ji追zhui蹤zong是shi提ti升sheng其qi工gong藝yi質zhi量liang管guan控kong水shui平ping的de關guan鍵jian，係xi統tong具ju有you該gai項xiang功gong能neng，將jiang會hui使shi得de這zhe一yi實shi現xian變bian得de簡jian單dan
，來lai自zi於yu在zai製zhi藥yao領ling域yu的demappAudit功能，貝加萊同樣將其可用於光伏晶片生產的追溯。

圖7-通過mapp模塊組合實現審計追蹤與數據應用

在審計追蹤的管理中，機器的各種參數以mappData模塊進行收集應用，並通過mappUser的用戶管理，以及mappAudit的審計追蹤模塊對其進行記錄，通過mappCom來實現軟件之間的連接。

掉電停車功能

對(dui)於(yu)光(guang)伏(fu)切(qie)片(pian)而(er)言(yan)，突(tu)然(ran)掉(diao)電(dian)情(qing)況(kuang)下(xia)的(de)同(tong)步(bu)停(ting)車(che)是(shi)非(fei)常(chang)必(bi)要(yao)的(de)，否(fou)則(ze)，對(dui)於(yu)生(sheng)產(chan)的(de)浪(lang)費(fei)是(shi)巨(ju)大(da)的(de)
，除(chu)了(le)金(jin)剛(gang)線(xian)晶(jing)棒(bang)材(cai)料(liao)的(de)損(sun)失(shi)，再(zai)恢(hui)複(fu)機(ji)器(qi)所(suo)需(xu)的(de)成(cheng)本(ben)也(ye)是(shi)高(gao)昂(ang)的(de)，因(yin)此(ci)，掉(diao)電(dian)停(ting)車(che)功(gong)能(neng)對(dui)於(yu)光(guang)伏(fu)切(qie)片(pian)是(shi)必(bi)選(xuan)項(xiang)。

圖8-基於ACOPOSmulti的掉電停車功能

采用ACOPOSmulti共直流母線驅動技術，當係統主軸在製動時產生的電流通過再生線圈回到直流母線，並經過DC/AC轉換，提供給其它軸的同步停車。

數據驅動的預測性維護技術

將矽棒切割成厚薄均勻、切qie壁bi光guang滑hua的de矽gui片pian，依yi賴lai於yu多duo線xian切qie割ge機ji的de穩wen定ding運yun行xing。但dan在zai實shi際ji的de生sheng產chan中zhong，難nan免mian會hui有you設she備bei出chu現xian故gu障zhang的de情qing況kuang。在zai切qie割ge狀zhuang態tai下xia
，設she備bei的de突tu發fa故gu障zhang導dao致zhi的de突tu然ran停ting機ji，對dui於yu昂ang貴gui的de矽gui棒bang會hui造zao成cheng不bu可ke修xiu複fu的de損sun傷shang
，導dao致zhi直zhi接jie報bao廢fei。這zhe樣yang的de突tu發fa停ting機ji帶dai來lai的de材cai料liao損sun失shi及ji停ting機ji檢jian修xiu的de停ting產chan損sun失shi等deng是shi巨ju大da的de。對dui於yu機ji器qi高gao速su運yun行xing而er言yan，其qi主zhu輥gun和he線xian輥gun的de軸zhou承cheng承cheng受shou較jiao大da的de考kao驗yan，並bing且qie也ye是shi對dui機ji器qi影ying響xiang最zui大da的de關guan鍵jian部bu件jian

，因yin此ci
，如ru何he能neng夠gou在zai故gu障zhang發fa生sheng之zhi前qian就jiu對dui其qi健jian康kang狀zhuang態tai進jin行xing預yu警jing，使shi得de工gong程cheng師shi們men能neng夠gou在zai工gong作zuo間jian隙xi對dui設she備bei進jin行xing及ji時shi的de幹gan預yu

、維修，就成為了避免經濟損失、保障生產的關鍵。

圖9-基於聚類分析的預測性維護

如圖9所(suo)示(shi)，基(ji)於(yu)多(duo)年(nian)積(ji)累(lei)的(de)行(xing)業(ye)專(zhuan)家(jia)知(zhi)識(shi)

，首(shou)先(xian)對(dui)多(duo)台(tai)設(she)備(bei)的(de)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)恰(qia)當(dang)的(de)特(te)征(zheng)提(ti)取(qu)
，以(yi)提(ti)煉(lian)出(chu)數(shu)據(ju)中(zhong)與(yu)設(she)備(bei)健(jian)康(kang)狀(zhuang)況(kuang)最(zui)相(xiang)關(guan)的(de)信(xin)息(xi)。之(zhi)後(hou)
，使(shi)用(yong)人(ren)工(gong)智(zhi)能(neng)算(suan)法(fa)對(dui)數(shu)據(ju)進(jin)行(xing)自(zi)動(dong)聚(ju)類(lei)，使(shi)得(de)特(te)征(zheng)相(xiang)似(si)的(de)數(shu)據(ju)聚(ju)成(cheng)一(yi)簇(cu)，而(er)不(bu)相(xiang)似(si)的(de)數(shu)據(ju)聚(ju)類(lei)成(cheng)不(bu)同(tong)的(de)簇(cu)。可(ke)以(yi)很(hen)自(zi)然(ran)的(de)推(tui)斷(duan)，在(zai)多(duo)台(tai)相(xiang)似(si)類(lei)型(xing)的(de)設(she)備(bei)中(zhong)，大(da)部(bu)分(fen)設(she)備(bei)是(shi)健(jian)康(kang)的(de)
，數(shu)據(ju)特(te)征(zheng)是(shi)類(lei)似(si)的(de)。所(suo)以(yi)
，聚(ju)類(lei)結(jie)果(guo)中(zhong)有(you)著(zhe)大(da)量(liang)樣(yang)本(ben)點(dian)的(de)簇(cu)可(ke)以(yi)視(shi)為(wei)健(jian)康(kang)簇(cu)。而(er)那(na)些(xie)遊(you)離(li)於(yu)健(jian)康(kang)簇(cu)之(zhi)外(wai)的(de)樣(yang)本(ben)、少量點組成的小簇
，則指征著設備的異常工作狀態