导图社区 汇报思路(批注)(1)思维导图
这是一篇关于汇报思路(批注)(1)的思维导图,包含视觉算法、 人工智能、 自动放肩等。
编辑于2023-11-30 19:01:18二期投产&新品发布会议
0 开场
尊敬的各位领导,大家好: 非常感谢各位领导在百忙之中抽出时间参加连城二期投产和新产品发布会议,感谢大家给我们的帮助和支持。 很荣幸向大家介绍凯克斯单晶炉的最新研发成果,这些是我们团队长期努力和精心研发的结果,代表了我们对产品质量和技术创新的不懈追求。
凯克斯半导体发展
凯克斯品牌最早的前身是以HAMCO之名初创,于1971年正式成立,并在1973年推出了首台晶体生长炉。十年后,凯克斯推出了在半导体领域的经典产品CG6000单晶炉,至今市场上还有数千台CG6000在运行; 1997年,凯克斯推出了首台300mm 12英寸半导体单晶炉KX300。 1988年我们为MEMC的300mm晶圆设计带有磁场的单晶炉。 我们认为未来磁场拉晶技术会是光伏单晶生长的一个研发工具。 2006年,凯克斯针对光伏市场推出了大投料量CZ单晶炉KX100PV,后续的2007年和2008年分别推出了KX120和KX150。2010年,凯克斯推出了光伏与半导体级通用型号KX170。 2013年,连城数控从SPX公司收购了KAYEX,并拥有了全部知识产权及技术专利、商标。
光伏炉发展
从2013年收购凯克斯之后,同年便推出了KX170S的光伏专用单晶炉,之后随着光伏硅片尺寸增大、度电成本、大投料量等技术需求,我们陆续在行业首先推出了1400、1600、1700等炉型,持续引领行业技术发展。 2023年我们也已经完成1800炉型的测试。
特点
安全; 可靠; 智能; 兼容性
安全部分
采用美国ASME标准和半导体行业严格要求,凯克斯单晶炉从设计之初就有效保障了产品的安全,尤其是对加工工艺的约束,大幅降低漏硅后漏水造成的二次损害;每一代产品投放市场,都会经过严格的理论计算和样机测试; 在制造环节,更是严格管控零部件质量,核心零部件都选择长期合作产品质量保障的供应商,比如对于腔体件的制造工艺有氩弧焊接、PT、RT、以及热成像等多种手段进行约束,保障产品质量; 为了保障设备安全运行,炉台设置了多重软/硬件安全保护、预警、互锁机制。 正是有了这些安全防护,在绝对液口距算法的辅助下,我们年初推出的“一键拉晶”系统率先在行业实现了全自动放埚工序。
认证部分
国际认证是单晶炉产品进入海外市场的重要门槛,也是有助于提高产品信誉和竞争力的重要保障。 通过采用优质的元器件品牌和完善的设计质量,我们先后通过了IEC(国际电工委员会):EAC(欧亚经济联盟)CE(欧洲共同体)等认证,尤其是今年7月通过了美国UL认证,意味着产品在安全性方面已经经过评估和测试。通过这些认证标志着连城凯克斯单晶炉的品质和安全已经满足全球主要光伏市场的相关要求。
一键拉晶
经过近几年对单晶炉控制系统的优化,我们在今年初推出“一键拉晶”系统,实现了从初始化,熔料、复投、熔接、引放、等径、停炉的全工序自动化。 该系统是在工艺工程师、技术专家、视觉&大数据专家组成的跨部门团队对数万根拉晶数据进行分析测试后研发完成,能够完美兼容原有1600炉型。通过该系统的应用,实现了拉晶过程的标准化,至今已经完成50GW炉台的推广。从推广的效果来,相比原有拉晶组织模式,可以节约30%人工,每GW每年可为客户创造约160万的直接收益。
视觉算法
视觉检测技术,通过精确算法的应用,实现了单目绝对液口距检测,在从远埚位至引放工序,全行程的识别精度达到+/-0.5mm。因为了有了这项技术,以往依赖人工放埚位的工作可以放心交给系统执行,目前搭载“一键拉晶”系统的炉台,自动放埚比例超过99%;
人工智能
全熔检测比例采用AI算法,对炉体内部硅料的固液比例进行实时检测,根据设定的工艺参数,精准判断复投时机,或者降底加功率进入调温工步; 对于断线的及时检出,能够最大化降低生产工时的浪费,也可以减少对员工的依赖,借助AI算法,我们的新系统也已经实现了断线检测准确率达到98%。
自动放肩
我们都知道拉晶炉的温度场是一个惰性系统,当下的干预在一段时间后才会有所表现,所以如何能够准确预测未来的温度场情况是提高晶体成活率的关键点。 我们的研发人员通过对拉晶炉全数据的分析,通过模型进行预测,从最初几十秒预测,发展到现在5分钟后的预测。结合大数据分析出成活率最高的肩型,通过智能放肩算法自动进行放肩,相比传统参数放肩的方式,放肩成活率提升约6%,炉台单产可以提升约2%。
新型热场
为了实现整体交付的能力,我们也投入了大量的精力在热场设计及选材上,与传统的热场材料方案相比,新型材料和结构的热场,在连续多炉拉晶过程中,引晶功率表现相对稳定,多炉试验结果显示综合能耗低6%; 传统热场方案,在运行5炉后就需要更换保温材料,我们的新方案可以连续运行20多炉,引晶功率几乎维持不变,非常有利于标准统一。 同时,该热场方案,也更容易实现热场的自动化拆装。
低氧方案
低氧工艺研发领域,经过多炉长晶试验,我们在36S热场成功实现了N型210晶棒的头部氧含量低于9.5 PPM。 该方案可以在原凯克斯1600炉型进行升级,涉及到少量硬件和热场零部件的改造,成本相对较低,方案实施后,可以提高30%的熔料效率,同时也不会影响产能。
CCZ介绍
使用CCZ工艺提高了晶体电阻率的轴向均匀性,常规RCZ工艺下晶体的头尾电阻率相差约50%,我们试验数据显示采用CCZ工艺轴向电阻率可以控制在15%以内。 我们同时提供炉盖和侧方两种CCz方案,侧方方式便于操作,与已有炉台兼容性好。 采用炉盖加料的方式具有占地面积小,兼容磁场、且热场均匀性好的优点。
大数据
我们开发了一套数智系统,将炉台的硬件数据、工艺数据、产品数据整合至数据平台,该平台可以收集整个拉晶过程的全量数据,为数据挖掘提供了基础,借助该平台的服务接口,实现了报表系统,分析建模、以及调度运营的功能。 每一个板块都可以根据客户需求进行定制。该平台可有效提升客户的结构化运营管理效率 同时,单晶炉自身的智能控制系统也会给生产效率提供帮助。 二者的结合,会从品质提升、效率提升、成本节约方面给客户带来直接收益。
万朋::可以实现用户的定制化需求,主要有大数据系统解决传统生产管理的痛点,向数据集成化、数字化发展; 通过融合单晶车间各个生产环节的数据,汇总数据构建一套智能流程化管理平台,旨在代替传统的管理方式; 通过数据分析,全程高速筛查产品的计划和生产的缺陷,以大数据计算为核心,为客户提供多维度的数据驱动的决策; 通过大数据建立常态化的智能生产管理流程机制。对数据直接汇总、直接管理;对报表数据分析,实现全厂高效运行,流程自动运转; MES助力企业数字化转型,提升精益管理。
MES数据实时性
基于数智平台的应用,可以实现车间实物流与信息流的统一,对于信息的管理和使用更加高效; 传统的晶棒测试数据从取棒到反馈至炉台大约需要8-12小时。引入该平台后,产品的质量异常信息可以实时反馈至生产炉台,有助于异常分析,减少生产损失。 这种改进可以缩短反馈时间,提高生产效率,并更好地实时管控品质。
万朋:单晶车间MES一体化方案 当前车间所面临的问题,主要焦点集中在 “针对计划、物料、生产过程问题的解决”。 而计划层与执行层存在空隙,造成这种空隙的是主生产计划及物料需求计划都是建立在理想稳定的状态基础上,然而计划、资源等会在计划到生产这段时间内发生改变,制造环境也可能发生变化,设备的突然故障或者更换以及不合格品率不符合要求都会导致计划的混乱。 那么,需要计划排程来规避这些问题的发生,有机的将计划、资源、生产串联起来,做到实时化、智能化、集成化的更新。 传统的晶棒测试数据从取棒到反馈大约需要8-12小时的时间。引入上位机与MES一体化方案执行后可实现实时警报和精准反馈、调整。 这种改进可以大大缩短反馈时间,提高生产效率,并更好地控制产品质量。
MES数据调度
单晶炉系统接入数据平台后,炉台从常规的指令接受方,成为可以对外发出指令的单元,同时结合MES系统对生产管理的跟踪,在单晶车间各功能区域都设置实时看板,指导员工的作业优先级。 整套自动化方案可以准确及时将物料转运需求发送给AGV调度系统,从而实现车间物料的自动化运输。 目前我们的方案已实现对副室清理车、料筒周转车、热场周转车、毛棒运输车等自动转运。
万朋:AGV调度系统完成单晶现场任务调度功能: 1、现场AGV运动路径规划 根据现场情况,动态设计及调整路径,AGV小车的可维护性, 2、任务执行 优化的调度算法,能够根据路线规划长度,实时输出运行指令,了解与AGV的实际运行的交互过程。 3、任务统计 按MES系统呼叫列表,执行具体任务。MES汇总AGV小车的运载状况和调度情况。 4、运行状态汇总 AGV各种信息通过车间内部网络传输到MES数据服务端,实时监控单晶车间计划和生产的实施情况。
BI分析工具
BI是我们依托于大数据平台搭建的多维度数据分析工具,通过将炉台运行数据、工艺参数和产品数据的聚合,实现对生产过程的全面分析,能快速定位问题,寻找改善机会。 系统包含中控管理平台,并预置了引晶,放肩,等径等分析模块,工程师可以借助这些分析模块,寻找相应的工艺改善点。也可基于预测考核模块,快速找到系统建议的工艺参数。 该系统面向业务人员,提供可视化、无代码的操作界面,可帮助工程师提高数据分析能力、提升生产效率。
售后服务
在2013年收购美国凯克斯后,我们保留了罗切斯特基地的团队,目前该团队仍在持续服务海外项目。 到现在我们的售后服务团队人员已超过500人,拉晶工艺团队超过100人,主要服务于客户现场安装调试及前期保产工作。 我们已经建成四个服务中心,分别位于内蒙古、云南、新疆和青海,这将使我们的服务范围有效覆盖全国各个光伏基地。 同时,各个服务中心分别建立了备件仓库,确保客户现场需求的紧急备件能够快速交付,为客户现场的连续生产提供有力保障。
结语
最后,再次感谢各位的光临和支持,希望今天的介绍能够为大家带来有用的信息和启发,也期待我们的合作能够为行业带来更多的机遇和发展。稍后可以在分会场进行详细交流。 谢谢大家。
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