太tai陽yang能neng電dian池chi領ling域yu的de從cong業ye者zhe一yi直zhi都dou會hui認ren為wei
，工gong藝yi集ji成cheng與yu自zi動dong化hua是shi降jiang低di成cheng本ben的de關guan鍵jian因yin素su，但dan是shi如ru何he才cai能neng最zui好hao的de實shi施shi工gong藝yi集ji成cheng卻que存cun在zai眾zhong多duo分fen歧qi。

　　目(mu)前(qian)


，工(gong)藝(yi)集(ji)成(cheng)和(he)自(zi)動(dong)化(hua)還(hai)僅(jin)僅(jin)局(ju)限(xian)在(zai)分(fen)立(li)或(huo)者(zhe)聚(ju)集(ji)機(ji)台(tai)
，並(bing)且(qie)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)的(de)通(tong)訊(xun)方(fang)式(shi)也(ye)隨(sui)製(zhi)造(zao)廠(chang)商(shang)的(de)不(bu)同(tong)而(er)各(ge)異(yi)。工(gong)廠(chang)自(zi)動(dong)化(hua)軟(ruan)件(jian)供(gong)應(ying)商(shang)The Peer Group（Kitchener, Ontario）公司的區域銷售經理John Hennessy表示：“事(shi)實(shi)上(shang)
，目(mu)前(qian)使(shi)用(yong)的(de)太(tai)陽(yang)能(neng)電(dian)池(chi)工(gong)藝(yi)集(ji)成(cheng)方(fang)法(fa)比(bi)廠(chang)商(shang)數(shu)量(liang)還(hai)要(yao)多(duo)。據(ju)我(wo)所(suo)知(zhi)，光(guang)伏(fu)產(chan)品(pin)製(zhi)造(zao)商(shang)有(you)很(hen)多(duo)方(fang)法(fa)來(lai)傳(chuan)輸(shu)數(shu)據(ju)以(yi)及(ji)監(jian)控(kong)在(zai)線(xian)產(chan)品(pin)的(de)進(jin)度(du)。在(zai)某(mou)些(xie)情(qing)況(kuang)下(xia)
，會(hui)使(shi)用(yong)整(zheng)體(ti)設(she)計(ji)方(fang)案(an)，而(er)其(qi)它(ta)一(yi)些(xie)則(ze)是(shi)由(you)孤(gu)立(li)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)拚(pin)湊(cou)而(er)成(cheng)。即(ji)使(shi)對(dui)於(yu)MES，也沒有達成實際的共識——最近我們正在幫助客戶對一係列備選MES方案進行篩選，讓人吃驚的是，這些備選方案之間幾乎不存在共同點。”

　　量產階段，設備之間數據交換的時間有時會存在長達幾個月的延遲。實際上
，VLSI Research Inc. （英國
，Bedford）所羅列的頂級PV產品製造商已經達成了一個初步共識：來自單一供貨商的全部包建生產線是一個解決設備之間數據交換問題的備選方案。10家最大的太陽能產品製造商中的8家都開始使用具備一定自動化程度的單晶矽或者薄膜太陽能產品全包建生產線。

　　根據供應商的報道，絕大對數新廠都傾向於購買全部包建的係統

，並且其產量通常都在50 MW以上，從生產線建立之初就已經完成生產自動化。而現有的PV產品製造商生產規模通常在25 MW左右，並且通過不斷新增工藝設備來進一步提高產量

，這些廠商也在尋求實現核心工藝，諸如：層壓、引線以及裝框等，自動化的解決方案，以縮小與新型全自動化工廠之間的成本差距。

　　3S Swiss Solar Systems（瑞士
，Lyss）公司的CEO Patrick Hofer-Noser表示：“雖然太陽能電池模塊銷售價格不斷的下降，但是如果能夠保持全天候運轉，可以使非全自動化生產線設備利用率提高到70%，全自動化設備生產線設備利用率提高到接近100%。在這種情況下，設備開銷與產品附加值相比所占的比例並不是很高。”

　　Hofer-Noser創建的3S公司主要關注於集成化太陽能設備的開發，他認為3S公gong司si資zi深shen工gong程cheng師shi所suo開kai發fa的de層ceng壓ya機ji性xing能neng要yao優you於yu市shi場chang上shang其qi它ta供gong貨huo商shang所suo提ti供gong的de設she備bei。隨sui後hou，他ta將jiang該gai層ceng壓ya機ji集ji成cheng到dao半ban自zi動dong的de太tai陽yang能neng模mo塊kuai生sheng產chan線xian上shang，並bing將jiang其qi整zheng體ti出chu售shou給gei客ke戶hu。Hofer-Noser表示：“我們先後兩次為自己公司設計的生產線，最終都出售給了客戶。”最後
，公司的經營方向轉為集成工藝自動化生產線設計。隨後，我們先後兼並了Somont公司的層壓設備業務和Pasan公司的測試設備業務，以更好的完成整體生產線的集成。

　　開動自動化設備和封裝機器人

　 ABB集團（蘇黎世）采用六軸機器設備結合不同類別的鑷子應用於太陽能模塊製造領域。

　　將(jiang)應(ying)用(yong)於(yu)其(qi)它(ta)行(xing)業(ye)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)移(yi)植(zhi)到(dao)單(dan)晶(jing)矽(gui)太(tai)陽(yang)能(neng)產(chan)品(pin)生(sheng)產(chan)線(xian)使(shi)其(qi)自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)前(qian)進(jin)了(le)許(xu)多(duo)。隨(sui)著(zhe)對(dui)新(xin)型(xing)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)投(tou)資(zi)熱(re)情(qing)的(de)減(jian)弱(ruo)，諸(zhu)如(ru)ABB Group（瑞士，蘇黎世）和KUKA（德國，Augsburg）這樣的自動化設備供貨商向新興的太陽能產品領域額投入更多的精力。ABB公(gong)司(si)的(de)六(liu)軸(zhou)機(ji)器(qi)設(she)備(bei)僅(jin)需(xu)要(yao)添(tian)加(jia)額(e)外(wai)的(de)鑷(nie)子(zi)或(huo)者(zhe)吸(xi)盤(pan)以(yi)及(ji)一(yi)些(xie)新(xin)的(de)控(kong)製(zhi)程(cheng)序(xu)，便(bian)可(ke)以(yi)對(dui)矽(gui)片(pian)進(jin)行(xing)操(cao)作(zuo)，其(qi)可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)於(yu)太(tai)陽(yang)能(neng)模(mo)塊(kuai)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)標(biao)準(zhun)工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)，例(li)如(ru)：修邊、引線
、裝框以及安裝等。

　　作為一家大型自動化係統供應商
，ABB並沒有進入太陽能產品製造領域的計劃，而是選擇將設備賣給Jonas & Spire Solar這樣的太陽能生產線廠商，讓其完成生產線的集成。ABB公司的Keith Fox目前負責美國太陽能產品製造市場內的業務拓展，其表示：“ABB的自動化設備在很多工業領域已經應用了很長一段時間，通過嵌入額外的通訊模塊
，便可以完成與其它設備之間的數據交互。”

　　Conergy AG在德國法蘭克福的250 MW太陽能電池模塊製造廠使用ABB公司的六軸自動設備進行預清潔工藝，每20秒便可以完成220 Wp模塊中的引線、修邊、裝框以及攪拌等工藝。四台裝備有圖像處理功能的機器設備可以代替30～40gecaozuorenyuan，laicongshizhuruyinxianzheyangdelaodongmijixingshengchangongyi，bingbaochigenggaojingdudezhongfuxing。danshijishizheyangdaxingdezidonghuagongchangyiquantianhouyunzhuan


，mouxiegongyi，zhuru：背麵層壓，修編後的密封等工藝，還需要人工完成。

　　單dan晶jing矽gui太tai陽yang能neng電dian池chi在zai不bu同tong工gong藝yi設she備bei之zhi間jian的de移yi動dong是shi通tong過guo平ping行xing取qu置zhi機ji械xie設she備bei完wan成cheng的de，該gai設she備bei類lei似si封feng裝zhuang工gong藝yi中zhong所suo使shi用yong的de快kuai速su取qu置zhi的de機ji械xie手shou，能neng夠gou以yi每mei分fen鍾zhong150次的頻率進行抓取。2007年在德國Thalheim興建的Q-Cell 240 MWp生產線，安裝了36台ABB公司的FlexPicker用於負責向濕法工藝設備傳遞以及傳出矽片。其他方麵的應用主要包括向測試以及分類設備傳遞矽片。

　　太陽能產業自動化設備的二次開發

圖2. Adept Technology為太陽能產品製造領域開發的取置自動化設備。

　　除(chu)了(le)單(dan)純(chun)使(shi)用(yong)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)代(dai)替(ti)手(shou)動(dong)工(gong)藝(yi)以(yi)外(wai)
，太(tai)陽(yang)能(neng)產(chan)業(ye)內(nei)還(hai)對(dui)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)進(jin)行(xing)二(er)次(ci)開(kai)發(fa)，使(shi)其(qi)更(geng)有(you)效(xiao)地(di)集(ji)成(cheng)到(dao)工(gong)藝(yi)步(bu)驟(zhou)當(dang)中(zhong)。具(ju)有(you)多(duo)種(zhong)自(zi)動(dong)化(hua)設(she)備(bei)產(chan)品(pin)線(xian)的(de)Adept Technology（加州
，Pleasanton）公司也將其開發的懸空平行取置自動化設備Quattro定位在太陽能產品製造領域，並且其還專門嵌入了太陽能矽片缺陷監測係統。

　　Adept Technology公gong司si改gai進jin了le嵌qian入ru式shi圖tu像xiang處chu理li模mo塊kuai的de分fen辨bian率lv，因yin此ci機ji械xie手shou不bu僅jin能neng夠gou定ding位wei矽gui片pian，以yi及ji檢jian測ce矽gui片pian上shang諸zhu如ru缺que角jiao之zhi類lei的de較jiao大da缺que陷xian
，還hai能neng夠gou檢jian測ce矽gui片pian上shang的de微wei小xiao劃hua痕hen。Adept公司的市場谘詢師Peter Lundquist表示：“自(zi)動(dong)設(she)備(bei)和(he)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)需(xu)要(yao)能(neng)夠(gou)集(ji)成(cheng)在(zai)一(yi)起(qi)，但(dan)生(sheng)產(chan)設(she)備(bei)以(yi)滿(man)負(fu)荷(he)運(yun)轉(zhuan)時(shi)
，檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)也(ye)要(yao)能(neng)夠(gou)滿(man)足(zu)產(chan)品(pin)檢(jian)測(ce)的(de)需(xu)要(yao)。太(tai)陽(yang)能(neng)產(chan)品(pin)自(zi)動(dong)化(hua)生(sheng)產(chan)線(xian)的(de)目(mu)標(biao)是(shi)實(shi)現(xian)100%的產品檢測覆蓋率

，並且不能因此降低生產線的生產效率。”

　　他表示：盡(jin)管(guan)提(ti)高(gao)檢(jian)測(ce)設(she)備(bei)的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)很(hen)重(zhong)要(yao)，但(dan)是(shi)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)的(de)優(you)劣(lie)以(yi)及(ji)設(she)備(bei)間(jian)通(tong)訊(xun)的(de)方(fang)式(shi)才(cai)是(shi)關(guan)鍵(jian)。公(gong)司(si)計(ji)劃(hua)通(tong)過(guo)生(sheng)產(chan)線(xian)承(cheng)包(bao)商(shang)來(lai)負(fu)責(ze)出(chu)售(shou)設(she)備(bei)，並(bing)幫(bang)助(zhu)進(jin)行(xing)新(xin)設(she)備(bei)的(de)評(ping)估(gu)。CEO John在Adept公司最近一次電話會議上對行業分析人員表示：目前，與生產線承包商之間的洽談還未開始，Quattro檢測係統正處於評估階段。公司計劃開始設計機台麵向下一個投資高峰。

　　Lundquist表示：qianduangongyishizuizhongyaodediyijiancedian，zheyangtaiyangnengchanpinchangshangcainengduiweilaichanpinyouyidingdelejie。chanpinjiancebingbujinjinzhenduiweiliehen，renhechendishangdoukenengcunzaideyidingchengdudequexian
，ershiyanjiuzhexiequexianzaijiagonggongyizhongdeshengchangguochengyijiduilianglvdeyingxiang。

　　Hofer-Noser表示：3S正在試圖重新考量其今年8月推出的集成自動化模塊生產線。將布局與引線中的某一步驟去除，即取消在玻璃和EVA表麵開孔將“三明治”夾jia層ceng模mo塊kuai引yin出chu的de常chang規gui工gong藝yi，從cong而er降jiang低di了le由you此ci造zao成cheng的de破po損sun情qing況kuang。相xiang反fan，在zai器qi件jian製zhi造zao工gong藝yi後hou

，采cai用yong傳chuan感gan器qi來lai獲huo取qu接jie觸chu孔kong位wei置zhi，然ran後hou從cong背bei麵mian開kai孔kong完wan成cheng引yin線xian連lian接jie。同tong樣yang的de情qing況kuang也ye適shi用yong於yu在zai修xiu邊bian工gong藝yi，傳chuan統tong方fang法fa采cai用yong照zhao相xiang設she備bei通tong過guo分fen析xi反fan射she性xing能neng的de不bu同tong來lai檢jian測ce邊bian緣yuan信xin息xi，而er新xin的de集ji成cheng工gong藝yi則ze在zai器qi件jian加jia工gong之zhi前qian即ji在zai襯chen底di邊bian緣yuan做zuo記ji號hao
，工gong藝yi後hou
，僅jin需xu要yao找zhao到dao事shi先xian做zuo好hao的de記ji號hao便bian可ke以yi獲huo取qu襯chen底di邊bian緣yuan的de位wei置zhi，從cong而er節jie省sheng了le工gong藝yi周zhou期qi。加jia工gong好hao的de電dian池chi模mo塊kuai隨sui後hou進jin行xing光guang學xue檢jian測ce，電dian性xing能neng測ce試shi以yi及ji全quan麵mian的de電dian流liu電dian壓ya曲qu線xian的de測ce試shi。

　　taiyangnengchanpinzaishengchanshebeizhijiandechuandishitongguoyixietongzhuangjixieshebeipeiyichuansongdaiwanchengde，tongguozidonghuashebeikongzhiruanjianlaiwanchengzaixianjianceyijichanpinzhuizong。Hofer-Noser表示：公(gong)司(si)盡(jin)可(ke)能(neng)避(bi)免(mian)使(shi)用(yong)六(liu)軸(zhou)機(ji)械(xie)設(she)備(bei)
，多(duo)軸(zhou)同(tong)時(shi)意(yi)味(wei)著(zhe)不(bu)確(que)定(ding)性(xing)的(de)提(ti)高(gao)。今(jin)年(nian)二(er)月(yue)，公(gong)司(si)已(yi)經(jing)將(jiang)首(shou)款(kuan)集(ji)成(cheng)自(zi)動(dong)設(she)備(bei)，封(feng)裝(zhuang)流(liu)程(cheng)中(zhong)使(shi)用(yong)的(de)層(ceng)壓(ya)機(ji)，出(chu)售(shou)給(gei)德(de)國(guo)的(de)客(ke)戶(hu)。

　　工藝集成有助於降低成本

　　考慮到工藝集成全包建生產線生產效率的極限，Centrotherm Photovoltaics（德國
，Blaubeuren）公司認為同一家公司完成產業鏈的縱向集成——從多晶矽到最終的電池模塊——將會是太陽能電池產品的成本得到大幅降低。在與行業分析師討論的電話會議上，CTO Peter Fath表示不僅要降低銷售
、運輸以及來料/chuhuojianzhadechengben，genghaodegongyijichengfanganyijigongsineibudexunjiefanyingkeyiyouhuachanpindelianglv，bingqiejiangdanyigongchangdeguanlixitongyanshendaozhengtiaochanyelian，congergaishantongchouguanli。

　　盡管還未完成所有的技術開發
，Centrotherm計劃提供大型全包建生產線的解決方案。公司首先提供模塊和多晶矽製造設備給客戶，並且隨時關注其它自動化設備，例如：化學刻蝕
、濕法清洗以及模塊組裝。

　　自從今年初提出該方案後，陸續已經有五家客戶開始對其進行評估並開始協商，一些客戶計劃投資2億8千萬美元來興建產量達到60 MW的全縱向集成生產線，另外還有一些客戶對於產業鏈中某幾個步驟表示了興趣。

　　靈活的生產線有助於提高競爭力

　　chuyutigaotaiyangnengdianchidexiaolvyijigaishanmokuailianglvdekaolv，duiyulinghuoxinggaodeshengchanxiandexuqiuyezaibuduanshenggao。xiangduiyushiyongxiangtongpeizhidequanbaojianshengchanxiandechangshangeryan
，zhezhonglinghuoxinggaodeshengchanxiankeyitigaozishendejingzhengli。

　　3S公司的Hofer-Noser表示：“客戶對我們提出了許多不同方麵的要求。”一些客戶歡迎SEM-10標準
，盡管這些SEMI標準對於電池單元的製造很有幫助
，但是其對模塊領域限製過多，而模塊領域與自動設備和玻璃領域存在更多的相關性。他表示：“我wo們men正zheng在zai和he用yong戶hu討tao論lun尺chi寸cun標biao準zhun如ru何he製zhi定ding才cai能neng夠gou使shi封feng裝zhuang技ji術shu得de到dao最zui大da限xian度du的de簡jian化hua。但dan是shi如ru果guo某mou個ge客ke戶hu所suo使shi用yong的de反fan應ying腔qiang能neng夠gou加jia工gong更geng大da尺chi寸cun的de襯chen底di，將jiang會hui贏ying得de生sheng產chan效xiao率lv上shang的de優you勢shi
，我wo們men都dou很hen清qing楚chu相xiang對dui於yu設she備bei成cheng本ben而er言yan，生sheng產chan效xiao率lv才cai是shi更geng為wei重zhong要yao的de驅qu動dong因yin素su。因yin此ci，有you時shi我wo們men的de客ke戶hu會hui要yao求qiu我wo們men能neng夠gou處chu理li僅jin比bi標biao準zhun襯chen底di大da5 cm的襯底。”

　　Peer Group的Hennessy表示：最近幾年
，PV工(gong)業(ye)正(zheng)以(yi)驚(jing)人(ren)的(de)速(su)度(du)發(fa)展(zhan)，因(yin)此(ci)都(dou)沒(mei)有(you)時(shi)間(jian)來(lai)仔(zai)細(xi)考(kao)慮(lv)工(gong)廠(chang)尺(chi)度(du)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)或(huo)者(zhe)標(biao)準(zhun)。自(zi)動(dong)化(hua)程(cheng)度(du)的(de)高(gao)低(di)在(zai)一(yi)定(ding)層(ceng)麵(mian)上(shang)將(jiang)會(hui)決(jue)定(ding)誰(shui)才(cai)是(shi)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)最(zui)低(di)的(de)製(zhi)造(zao)商(shang)，並(bing)且(qie)經(jing)過(guo)精(jing)心(xin)設(she)計(ji)且(qie)高(gao)效(xiao)運(yun)轉(zhuan)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)工(gong)廠(chang)係(xi)統(tong)可(ke)以(yi)簡(jian)單(dan)的(de)複(fu)製(zhi)到(dao)隨(sui)後(hou)的(de)工(gong)廠(chang)中(zhong)
，並(bing)迅(xun)速(su)開(kai)始(shi)盈(ying)利(li)。目(mu)前(qian)
，並(bing)沒(mei)有(you)相(xiang)關(guan)的(de)知(zhi)識(shi)產(chan)權(quan)來(lai)保(bao)護(hu)設(she)備(bei)之(zhi)間(jian)通(tong)訊(xun)方(fang)式(shi)領(ling)域(yu)的(de)IP。因此
，工程師們隻要在當前可行的解決方案中選擇一個即可
，其會將大部分精力投注到可以為公司帶來競爭優勢的領域。他認為：“所有工廠最終都會進入自動化
，但是整個市場中隻有那些最優秀的製造商才能生產出性能最高的電池單元或者實現最佳性價比的產品。”