Schlanke IT-Lösungen für kleine Linien und Linienverbünde in der PV-Fertigung

Eine effiziente Fertigung ist der Schlüssel zu wirtschaftlichem Erfolg. Bedarfsgerechte Anpassungen der Produktionstechnik und Automatisierung sind im Spannungsfeld von Zeit – Kosten – Qualität in der Produktion ihre zielführenden Mittel. Wie ein ganzheitlicher Ansatz zur Fertigung (ultra-)dünner Substrate aussehen kann, präsentiert das Fraunhofer IPA auf der EU PVSEC 2012 in Frankfurt.

Entwicklung – Optimierung – Zertifizierung
Automatisierungsansätze in der Volumenfertigung von kristallinen Solarzellen stehen heute vor der Herausforderung, die fragilen und kontaminationskritischen Wafer und Zellen ohne Schäden durch die Fertigung zu transportieren. »Beeinflussungsarm«, sagt Roland Wertz dazu und meint: mit minimalen Bruchraten trotz hohem Durchsatz. Der Ingenieur leitet das PV-Test- und Demonstrationszentrum am Fraunhofer IPA, die Schnittstelle zwischen Forschungsdienstleistung und industrieller Fertigung im Bereich der automatisierten Handhabung unterschiedlicher Substrate. Dort können verschiedene, herstellerunabhängige Komponenten einer Automatisierungslösung zur Handhabung (ultra-)dünner Substrate nach industriell anerkannten und zusammen mit der Industrie entwickelten Standards getestet werden. »Das macht uns zum idealen Partner bei der Realisierung einer angepassten, wandlungsfähigen Komplettlösung«, empfiehlt Wertz das Fraunhofer IPA.

Experimente-Management
Mit dem »Station Viewer«-Ansatz erweitert das Fraunhofer IPA sein Portfolio an schlanken IT-Lösungen für kleine Linien, die das teure Erstellen von proprietärerer Software vermeidet. Der Ansatz erlaubt die schnelle Entwicklung von SPS-Maschinen-Lösungen bei gleichzeitiger Nutzung von modernen Benutzeroberflächen, fortgeschrittenen Analysemethoden auf Basis von Echtzeit-Datenaufnahmen und weitreichender IT-Integration. Ohne Programmierkenntnisse lassen sich vor Ort flexibel Module zu einer nahtlosen Maschinenoberfläche konfigurieren.

Die flexible Integration zu Linienverbünden mit Hilfe des »Line Controller« ist die konsequente Weiterentwicklung dieses Ansatzes. Diese übergeordnete Instanz ermöglicht es, die einzelnen Maschinen durch automatisch generierte Rezepte zu steuern.

Fertigungslebenszyklus
Planung und Aufbau einer Produktionsanlage am Anfang, die kontinuierliche Optimierung während des Betriebs aufgrund des steigenden Kostendrucks und betriebswirtschaftlichen Notwendigkeit immer effizienterer Fertigungen sowie ihre Widerverwertbarkeit am Ende beschreiben den Lebenszyklus einer Fertigung. Bereits kleine Anpassungen im Bereich einzelner Prozesse können erheblichen Einfluss auf die gesamte Produktion haben. Das Recycling oder Retrofitting ganzer Fabriken führt in gewissem Maße zu einer Neuplanung mit bereits feststehenden Rahmenbedingungen.

Das Fraunhofer IPA unterstützt bei der Auslegungsplanung sowie der Optimierung geplanter wie bestehender Fertigungen. Mit mehr als 27 Jahren Erfahrung in kontaminationskritischen Fragestellungen ist die Abteilung Reinst- und Mikroproduktion des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA kompetenter Partner bei allen Fragestellungen im Bereich der Handhabung und Automatisierung sowie der Fertigungsplanung und -optimierung in der Photovoltaik-Industrie.

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Weitere Ansprechpartner
Dipl.-Ing. Roland Wertz | Telefon +49 711 970-1505 | roland.werz@ipa.fraunhofer.de | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA