萬片級焊速 三菱電機成就光伏領域跨界黑馬
http://www.debgrams.com 2022-10-17 11:32 來源：三菱電機自動化（中國）有限公司
每小時逼近10000片，這是寧夏小牛自動化設備有限公司光伏電池片自動化焊接的速度。
從2008年起，這家從生產彩擴設備起家的公司，通過戰略轉型、研發創新，攜手三菱電機研制光伏組件自動化生產設備——太陽能電池片全自動串焊機系列產品，打破了我國光伏串焊機依賴進口的局面，一舉成為光伏領域的跨界黑馬。2021年，寧夏小牛產品在國內市場占有率達到60%，實現產值15.69億元。
客戶痛點：自我革新與轉型升級
“剛開始我們使用單片機系統，但隨著客戶群體的增加，過程中暴露的問題越來越突出。”寧夏小牛總經理王小牛談到，來自客戶的需求反饋越來越多，原有控制系統面臨著何去何從的抉擇，轉型升級迫在眉睫。
寧夏小牛總經理 王小牛
自1999年成立以來，寧夏小牛一直致力于自動化設備的研發、生產及銷售。2008年寧夏小牛進入光伏行業，通過不斷創新，推動組件制造環節自動化的發展。核心產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，依托自動化與數字化技術，實現產線的高效集成與智能升級，成為推動光伏產業擴產增效的關鍵。而光伏發電的核心組件——太陽能電池片，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，才能贏得發展主動權。”對于寧夏小牛來說，除了外部的需求驅動，源自內部的創新驅動是轉型升級的根本動力。
“我們非常重視提升技術創新能力與自主研發能力，每年都會根據光伏市場的發展變化開展新項目的研發工作。”王小牛談到，目前寧夏小牛已申報專利253項，產品主要銷往國內龍頭光伏組件廠家，并出口加拿大等20多個國家和地區。
解決方案：從定制到迭代 持續推進機型研發
作為寧夏小牛的事業伙伴，三菱電機緊跟行業發展趨勢與寧夏小牛發展步伐，從商務支持、技術升級到售后服務開展全方位合作，助力寧夏小牛持續深化技術創新，賦能光伏行業發展。
控制系統的適時切換
2017年，迫于生產經營的壓力，寧夏小牛著手推進控制系統的轉型升級。
“當時很多客戶反映，單片機的控制系統出現問題后，除了極少數了解單片機的工程師外，其他人壓根沒法維修。” 寧夏小牛電控研發總工雍剛介紹，隨著使用客戶的增加，設備的維修量也相應上升，不同客戶對控制系統的要求也越來越高。
寧夏小牛電控研發總工 雍剛
此時，距離寧夏小牛第一臺全自動串焊機CH2316誕生，已經過去了七年的時間。從影像設備移植到工業自動化設備后，單片機控制系統的局限性逐漸暴露出來，設備的升級改造、二次開發都比較困難，嚴重影響了終端客戶的使用體驗。
“當問題發生時，只有少數人能夠解決，必然會影響大規模的發展。”意識到這一隱患后，寧夏小牛當機立斷，推動單片機控制系統轉向PLC控制系統。
行業領先的技術實力、穩定可靠的產品品質，是三菱電機進入寧夏小牛合作視野的重要原因。產品研發過程中，三菱電機技術團隊駐扎現場一個多月，隨時處理寧夏小牛遇到的各類技術難題，尤其在機器人動作優化方面，更是給予了大力的支持，直接促成了200片/小時的產量提升。
“當時可以說是不計成本，但取得了非常大的成功。”雍剛回憶道，寧夏小牛發展之初的策略是主打“性價比”，采用三菱電機產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，產能提升到3600片/小時，市場占有率更是達到60%，一下子成為寧夏小牛引以為傲的一款產品。
嘗到甜頭的寧夏小牛，開始全線采用三菱電機產品，并將更多精力放在關注客戶需求上。
45天的定制開發
“我們的目標，是在CHn40的基礎上，實現產能翻番。”2019年，不滿足于現狀的寧夏小牛開始研發新一代產品--S4000串焊機。機械結構研究即將完成之際，寧夏小牛研發團隊發現，機器人必須側裝，才能解決占地面積小的問題。
三菱電機項目負責人 陸一鳴
“留給我們的時間非常少。” 三菱電機項目負責人陸一鳴回憶，從產品立項到整機交付，只有四個半月的時間，而當時整個進度已經過半，不允許有任何“差池”。
“接到任務的當天，我們所有人一起，頭腦風暴了兩天兩夜。” 陸一鳴回憶，盡管很疲憊，但最終明確了壁掛式機器人的開發方向，以及布局規劃、設計尺寸等關鍵信息。
三菱電機定制化壁掛式機器人
返回上海后，三菱電機技術團隊，會同日本總部的技術專家，馬不停蹄地細化推進，僅用45天完成了壁掛式機器人的定制開發，助力寧夏小牛迅速占領技術高地，獲得了大批量的客戶訂單。
超高速劃焊一體機重磅亮相
談到技術創新，雍剛笑稱：我們屬于“研發上癮”型企業。在寧夏小牛看來，只有持續性的自我革新、儲備技術，才能搶占市場先機。
這一理念與三菱電機不謀而合。百余年來，三菱電機長期占據自動化領域技術高地，從生活日常到綠色出行，從數據中心到智慧醫療，廣泛服務于社會進步的各個領域。
S5000P超高速劃焊一體機，是寧夏小牛新一代自主研發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
為了實現高產能、高質量、低損耗地輸出產品，寧夏小牛針對自動化運動控制提出諸多技術要求：控制系統運行速度要快，控制系統和驅動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現異常后快速復位，伺服驅動的定位精度要高且產品線全。
針對這一研發訴求，三菱電機依托百余年的制造經驗和完整的自動化產品體系，提出適用于寧夏小牛的智能制造解決方案，在降低成本、提升產能的同時，進一步優化結構設計，提高設備的友好性、穩定性。
2022年，S5000P重磅亮相，客戶如潮水般涌來。其前沿的先進技術、穩定可靠的產品品質，成為業內口口相傳的口碑。
客戶效益：9000片/小時 跨界的華麗轉身
“在雙方的共同努力下，S5000P成功實現了一小時九千片加工的高效生產。”雍剛談到，逼近萬片級的速度，已經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候，其實我們心里沒有底”。但從整體結果來看，三菱電機的技術服務與產品品質都無可挑剔。無論產品研發過程中遇到哪類技術難題，三菱電機都能從既有的技術解決方案中找到最優解；即使是非標設計，三菱電機也能進行定制化開發，滿足個性化的客戶需求。
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又一個成功”。經過二十余年的積累，寧夏小牛擁有完整的生產鏈、供應鏈及售后服務體系，在自我革新中為行業為社會持續創造價值。
如果說卓越穩定的產品品質，是三菱電機收獲信任的基礎，覆蓋伺服驅動、變頻器、PLC、工業機器人和低壓電器的產品線，是三菱電機的重要優勢，那么，及時全面的技術支持和快速定制化的產品開發，則成為三菱電機贏得寧夏小牛長期認可的關鍵。
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議，誓為光伏行業帶去更多智造力量，助力中國早日實現“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創新的合作，持續突破價值創新的新極限，推動光伏行業智能制造的發展。
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