每小時(shí)逼近10000片,這是寧夏小牛自動(dòng)化設備有限公司光伏電池片自動(dòng)化焊接的速度。
從2008年起,這家從生產(chǎn)彩擴設備起家的公司,通過(guò)戰略轉型、研發(fā)創(chuàng )新,攜手三菱電機研制光伏組件自動(dòng)化生產(chǎn)設備——太陽(yáng)能電池片全自動(dòng)串焊機系列產(chǎn)品,打破了我國光伏串焊機依賴(lài)進(jìn)口的局面,一舉成為光伏領(lǐng)域的跨界黑馬。2021年,寧夏小牛產(chǎn)品在國內市場(chǎng)占有率達到60%,實(shí)現產(chǎn)值15.69億元。
客戶(hù)痛點(diǎn):自我革新與轉型升級
“剛開(kāi)始我們使用單片機系統,但隨著(zhù)客戶(hù)群體的增加,過(guò)程中暴露的問(wèn)題越來(lái)越突出?!睂幭男∨?偨?jīng)理王小牛談到,來(lái)自客戶(hù)的需求反饋越來(lái)越多,原有控制系統面臨著(zhù)何去何從的抉擇,轉型升級迫在眉睫。
寧夏小??偨?jīng)理 王小牛
自1999年成立以來(lái),寧夏小牛一直致力于自動(dòng)化設備的研發(fā)、生產(chǎn)及銷(xiāo)售。2008年寧夏小牛進(jìn)入光伏行業(yè),通過(guò)不斷創(chuàng )新,推動(dòng)組件制造環(huán)節自動(dòng)化的發(fā)展。核心產(chǎn)品組件前端智能焊接系統,包含超高速劃焊一體機、高精度排版機、匯流帶焊接機、貼膠帶機及多主柵串返機等。
近年來(lái),依托自動(dòng)化與數字化技術(shù),實(shí)現產(chǎn)線(xiàn)的高效集成與智能升級,成為推動(dòng)光伏產(chǎn)業(yè)擴產(chǎn)增效的關(guān)鍵。而光伏發(fā)電的核心組件——太陽(yáng)能電池片,其加工涉及上料、搬運、歸正、劃片,到疊片、焊接、檢測、切斷等加工環(huán)節,不僅需要設備穩定可靠,還對位置、精度和效率提出了更高要求。
“只有勇于自我革新,才能贏(yíng)得發(fā)展主動(dòng)權?!睂τ趯幭男∨?lái)說(shuō),除了外部的需求驅動(dòng),源自?xún)炔康膭?chuàng )新驅動(dòng)是轉型升級的根本動(dòng)力。
“我們非常重視提升技術(shù)創(chuàng )新能力與自主研發(fā)能力,每年都會(huì )根據光伏市場(chǎng)的發(fā)展變化開(kāi)展新項目的研發(fā)工作?!蓖跣∨U劦?,目前寧夏小牛已申報專(zhuān)利253項,產(chǎn)品主要銷(xiāo)往國內龍頭光伏組件廠(chǎng)家,并出口加拿大等20多個(gè)國家和地區。
解決方案:從定制到迭代 持續推進(jìn)機型研發(fā)
作為寧夏小牛的事業(yè)伙伴,三菱電機緊跟行業(yè)發(fā)展趨勢與寧夏小牛發(fā)展步伐,從商務(wù)支持、技術(shù)升級到售后服務(wù)開(kāi)展全方位合作,助力寧夏小牛持續深化技術(shù)創(chuàng )新,賦能光伏行業(yè)發(fā)展。
控制系統的適時(shí)切換
2017年,迫于生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的壓力,寧夏小牛著(zhù)手推進(jìn)控制系統的轉型升級。
“當時(shí)很多客戶(hù)反映,單片機的控制系統出現問(wèn)題后,除了極少數了解單片機的工程師外,其他人壓根沒(méi)法維修?!?寧夏小牛電控研發(fā)總工雍剛介紹,隨著(zhù)使用客戶(hù)的增加,設備的維修量也相應上升,不同客戶(hù)對控制系統的要求也越來(lái)越高。
寧夏小牛電控研發(fā)總工 雍剛
此時(shí),距離寧夏小牛第一臺全自動(dòng)串焊機CH2316誕生,已經(jīng)過(guò)去了七年的時(shí)間。從影像設備移植到工業(yè)自動(dòng)化設備后,單片機控制系統的局限性逐漸暴露出來(lái),設備的升級改造、二次開(kāi)發(fā)都比較困難,嚴重影響了終端客戶(hù)的使用體驗。
“當問(wèn)題發(fā)生時(shí),只有少數人能夠解決,必然會(huì )影響大規模的發(fā)展?!币庾R到這一隱患后,寧夏小牛當機立斷,推動(dòng)單片機控制系統轉向PLC控制系統。
行業(yè)領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力、穩定可靠的產(chǎn)品品質(zhì),是三菱電機進(jìn)入寧夏小牛合作視野的重要原因。產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中,三菱電機技術(shù)團隊駐扎現場(chǎng)一個(gè)多月,隨時(shí)處理寧夏小牛遇到的各類(lèi)技術(shù)難題,尤其在機器人動(dòng)作優(yōu)化方面,更是給予了大力的支持,直接促成了200片/小時(shí)的產(chǎn)量提升。
“當時(shí)可以說(shuō)是不計成本,但取得了非常大的成功?!庇簞偦貞浀?,寧夏小牛發(fā)展之初的策略是主打“性?xún)r(jià)比”,采用三菱電機產(chǎn)品是一次全新的嘗試。2017年多主柵劃片串焊一體機CHn40推出后,產(chǎn)能提升到3600片/小時(shí),市場(chǎng)占有率更是達到60%,一下子成為寧夏小牛引以為傲的一款產(chǎn)品。
嘗到甜頭的寧夏小牛,開(kāi)始全線(xiàn)采用三菱電機產(chǎn)品,并將更多精力放在關(guān)注客戶(hù)需求上。
45天的定制開(kāi)發(fā)
“我們的目標,是在CHn40的基礎上,實(shí)現產(chǎn)能翻番?!?019年,不滿(mǎn)足于現狀的寧夏小牛開(kāi)始研發(fā)新一代產(chǎn)品--S4000串焊機。機械結構研究即將完成之際,寧夏小牛研發(fā)團隊發(fā)現,機器人必須側裝,才能解決占地面積小的問(wèn)題。
三菱電機項目負責人 陸一鳴
“留給我們的時(shí)間非常少?!?三菱電機項目負責人陸一鳴回憶,從產(chǎn)品立項到整機交付,只有四個(gè)半月的時(shí)間,而當時(shí)整個(gè)進(jìn)度已經(jīng)過(guò)半,不允許有任何“差池”。
“接到任務(wù)的當天,我們所有人一起,頭腦風(fēng)暴了兩天兩夜?!?陸一鳴回憶,盡管很疲憊,但最終明確了壁掛式機器人的開(kāi)發(fā)方向,以及布局規劃、設計尺寸等關(guān)鍵信息。
三菱電機定制化壁掛式機器人
返回上海后,三菱電機技術(shù)團隊,會(huì )同日本總部的技術(shù)專(zhuān)家,馬不停蹄地細化推進(jìn),僅用45天完成了壁掛式機器人的定制開(kāi)發(fā),助力寧夏小牛迅速占領(lǐng)技術(shù)高地,獲得了大批量的客戶(hù)訂單。
超高速劃焊一體機重磅亮相
談到技術(shù)創(chuàng )新,雍剛笑稱(chēng):我們屬于“研發(fā)上癮”型企業(yè)。在寧夏小??磥?lái),只有持續性的自我革新、儲備技術(shù),才能搶占市場(chǎng)先機。
這一理念與三菱電機不謀而合。百余年來(lái),三菱電機長(cháng)期占據自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)高地,從生活日常到綠色出行,從數據中心到智慧醫療,廣泛服務(wù)于社會(huì )進(jìn)步的各個(gè)領(lǐng)域。
S5000P超高速劃焊一體機,是寧夏小牛新一代自主研發(fā)的組件前端智能串焊設備,屬于S4000、S5000串焊機的“升級版”。
S5000P串焊機
為了實(shí)現高產(chǎn)能、高質(zhì)量、低損耗地輸出產(chǎn)品,寧夏小牛針對自動(dòng)化運動(dòng)控制提出諸多技術(shù)要求:控制系統運行速度要快,控制系統和驅動(dòng)系統的信息數據交互穩定性要高,分布式控制系統的相應速度要快且能夠實(shí)現異常后快速復位,伺服驅動(dòng)的定位精度要高且產(chǎn)品線(xiàn)全。
針對這一研發(fā)訴求,三菱電機依托百余年的制造經(jīng)驗和完整的自動(dòng)化產(chǎn)品體系,提出適用于寧夏小牛的智能制造解決方案,在降低成本、提升產(chǎn)能的同時(shí),進(jìn)一步優(yōu)化結構設計,提高設備的友好性、穩定性。
2022年,S5000P重磅亮相,客戶(hù)如潮水般涌來(lái)。其前沿的先進(jìn)技術(shù)、穩定可靠的產(chǎn)品品質(zhì),成為業(yè)內口口相傳的口碑。
客戶(hù)效益:9000片/小時(shí) 跨界的華麗轉身
“在雙方的共同努力下,S5000P成功實(shí)現了一小時(shí)九千片加工的高效生產(chǎn)?!庇簞傉劦?,逼近萬(wàn)片級的速度,已經(jīng)達到了串焊機的天花板。
回顧一路攜手的歷程,雍剛坦言,“把難題交給三菱電機的時(shí)候,其實(shí)我們心里沒(méi)有底”。但從整體結果來(lái)看,三菱電機的技術(shù)服務(wù)與產(chǎn)品品質(zhì)都無(wú)可挑剔。無(wú)論產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中遇到哪類(lèi)技術(shù)難題,三菱電機都能從既有的技術(shù)解決方案中找到最優(yōu)解;即使是非標設計,三菱電機也能進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā),滿(mǎn)足個(gè)性化的客戶(hù)需求。
寧夏小牛當家人王小牛更是直言,“三菱電機助力我們取得了一個(gè)又一個(gè)成功”。經(jīng)過(guò)二十余年的積累,寧夏小牛擁有完整的生產(chǎn)鏈、供應鏈及售后服務(wù)體系,在自我革新中為行業(yè)為社會(huì )持續創(chuàng )造價(jià)值。
如果說(shuō)卓越穩定的產(chǎn)品品質(zhì),是三菱電機收獲信任的基礎,覆蓋伺服驅動(dòng)、變頻器、PLC、工業(yè)機器人和低壓電器的產(chǎn)品線(xiàn),是三菱電機的重要優(yōu)勢,那么,及時(shí)全面的技術(shù)支持和快速定制化的產(chǎn)品開(kāi)發(fā),則成為三菱電機贏(yíng)得寧夏小牛長(cháng)期認可的關(guān)鍵。
2022年8月16日,三菱電機與寧夏小牛再度攜手,正式簽訂戰略合作框架協(xié)議,誓為光伏行業(yè)帶去更多智造力量,助力中國早日實(shí)現“30·60”雙碳目標。從初識到深交,三菱電機將攜手寧夏小牛,繼續深化雙方在技術(shù)創(chuàng )新的合作,持續突破價(jià)值創(chuàng )新的新極限,推動(dòng)光伏行業(yè)智能制造的發(fā)展。