Solução de leitura de código de barras de rastreabilidade de módulo fotovoltaico

Solução de leitura de código de barras de rastreabilidade de módulo fotovoltaico

-----Autor/Richard Zhang (Gerente de Suporte Técnico da Bilin Intelligence)

Histórico da indústria e do projeto

A indústria de fabricação fotovoltaica está atualmente em um estado de desenvolvimento vigoroso. Em 2022, a produção de silício policristalino, wafers de silício, baterias e módulos no setor de fabricação fotovoltaica aumentou 45% em relação ao ano anterior; Do lado da aplicação, a capacidade instalada de geração de energia fotovoltaica aumentou 137,5% ano-a-ano; Em 2022, a exportação de produtos fotovoltaicos aumentou 113% em relação ao ano anterior. O rápido desenvolvimento da indústria fotovoltaica se deve em parte ao fato de que a energia solar, como uma das fontes de energia mais limpas, sempre foi uma rota energética de desenvolvimento de longo prazo na China e no mundo atual; Por outro lado, influenciadas pela conjuntura internacional, regiões como a Europa apresentam maior demanda por geração de energia fotovoltaica. 

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Os módulos de células fotovoltaicas são dispositivos de geração de energia solar que convertem diretamente a energia solar em corrente contínua. Na produção de módulos fotovoltaicos, para realizar o controle da produção e testar a rastreabilidade, é necessário identificar os dados de cada módulo de bateria e realizar a coleta e rastreabilidade completa dos dados do processo. Atualmente, o suporte de dados mais adequado é o código de barras (incluindo códigos de barras 1D e 2D). Atualmente, existem vários problemas e dificuldades importantes no reconhecimento de códigos de barras na indústria fotovoltaica, que afetam a eficiência da produção e a atualização da capacidade das linhas de produção fotovoltaica:

➤ Cobertura de filme reflexivo/fosco de código de barras: Os códigos de barras em módulos fotovoltaicos são rotulados principalmente com materiais altamente reflexivos, como PET/prata, e também são afixados na superfície de vidro do reflexivo módulo; Alguns códigos de barras também podem ser gravados diretamente a laser na superfície do vidro, resultando em reflexão mais forte; Para proteger os módulos fotovoltaicos, a superfície do módulos emalgumas estações de trabalho serão cobertas com filme fosco, o que causará atomização dos códigos de barras; Todos os itens acima aumentaram a dificuldade de geração de imagens e leitura de códigos de barras;

➤ A gama de posições de colagem de código de barras é ampla: o tamanho dos módulos fotovoltaicos é relativamente grande e a faixa atual de colagem de código de barras é relativamente ampla. Isso também exige que o sistema de leitura de código de barras industrial tenha um alcance de leitura mais amplo, garantindo a precisão da imagem e evitando leituras perdidas;

➤ Aumentando continuamenterequerimentos de capacidade de produção: Com o rápido aumento da demanda no mercado fotovoltaico e a melhoria da qualidade e eficiência das empresas fotovoltaicas, a linha de produção muda gradualmente de estática para dinâmica, entrando gradualmente na produção de linha de montagem de alta velocidade em vez de baixa velocidade, com um velocidade de 1-2m/s; Sob o ambiente de aplicativos reflexivos e de alta velocidade, a taxa de sucesso da leitura do código de barras diminuirá significativamente; 

➤ Múltiplos processos e cenários de aplicação complexos: A produção de módulos fotovoltaicos requer pelo menos 18 processos, dos quais cerca de 16 requerem o uso de leitores de código de barras. Diferentes processos envolvem diferentes faixas de leitura, distâncias de objetos, velocidade de leitura e uso de leitores de código de barras simples/múltiplos, portanto, precisamos de soluções com excelente compatibilidade e adaptabilidade;

➤ Instalação/corte simples e rápido: As linhas de produção de manufatura industrial atualmente esperam operação e configuração rápidas e convenientes durante a instalação e corte do equipamento. O ritmo de produção fotovoltaica é rápido, com altos requisitos de tempo e ritmo de produção. Os trabalhadores da linha de produção têm requisitos mais elevados para configurar a experiência.

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A Bilin Intelligence é uma subsidiária da Nanjing Golden Dongkang Information System Co., Ltd., comprometida em criar produtos terminais inteligentes de classe mundial nas áreas de coleta e aplicação de dados IoT, como reconhecimento automático, visão de máquina, sensores inteligentes, etc. anos, a Bilin Intelligence ajudou muitos clientes líderes na indústria fotovoltaica na introdução e uso de leitores de código de barras fixos industriais para processos de produção e rastreabilidade de teste, ajudando a abordar as principais preocupações dos fabricantes fotovoltaicos.

➤ Promover a digitalização e rastreabilidade total do processo da indústria fotovoltaica: A adoção de códigos de barras confere a cada componente sua"carteira de identidade". Durante o processo de fabricação, lendo este"carteira de identidade", os fabricantes podem usar o MES ou software relacionado para monitorar o status dos componentes em todo o processo em tempo real e também obter o status relevante da linha de produção, fornecendo suporte de dados para controle de qualidade, rastreamento de pedidos e gargalos de capacidade de manuseio. No processo de circulação e utilização do componente depois de offline, lendo este"carteira de identidade", o cliente final também pode obter informações importantes sobre o componente, obtendo assim um circuito fechado de todo o processo e completando verdadeiramente a rastreabilidade de todo o processo.

➤ Melhoria da qualidade do produto: O processo de produção de módulos fotovoltaicos é complexo e envolve um grande número de etapas de teste (como teste de aparência, teste de potência, teste de segurança, etc.). Ao coletar dados nos códigos de barras dos componentes em cada processo, os fabricantes podem saber se os componentes foram concluídos com todos os processos de fabricação e passaram em vários itens de teste e inspeção, garantindo assim que esse componente seja um produto qualificado. Ao mesmo tempo, ele também pode rastrear e lidar com vários problemas de qualidade e processo em tempo hábil por meio de feedback de problemas no processo de teste.

➤ Explorar e melhorar a capacidade de produção: A melhoria da capacidade de produção das linhas de produção de módulos fotovoltaicos também é um foco importante dos fabricantes. Através da coleta de códigos de barras de componentes nos processos de fabricação e teste e processamento em tempo real e resumo de dados pelo sistema MES, os fabricantes podem entender claramente o ciclo de fabricação de componentes, identificar gargalos de capacidade de produção na fabricação de produtos e otimizar o processo. Ao mesmo tempo, também é possível otimizar e atualizar a linha de produção de maneira razoável, como aumentar o número de equipamentos de processo demorados e remover tempos de espera redundantes, etc.

Nesse processo, a Bilin Intelligence realizou uma série de projetos e considerações especializadas em seus produtos e soluções com base nas características e requisitos de aplicação da leitura de códigos de barras fotovoltaicos - desde o design do algoritmo, software e hardware, construção do sistema no local e outros aspectos para melhorar a taxa de leitura, atendendo aos requisitos de leitura de alta velocidade/produção acelerada de módulo fotovoltaico. (Clique para verificar o modelo recomendado pelo infoscan FV104 / FV105 / FV6X)

➤ Design e avanço das principais tecnologias

Para implementar o projeto de leitura e rastreamento de código de barras fotovoltaico, é necessário primeiro focar nas questões centrais da fabricação de módulos fotovoltaicos, especificamente projetar e romper com a tecnologia central, a fim de estabelecer as bases para a construção do sistema. Para tal, desenhamos em várias vertentes, e as realizações ou resultados são descritos a seguir:

· Em termos de design da fonte de luz: Apresentando um design de fonte de luz de copo reflexivo de alta refletividade e um revestimento altamente reflexivo, a intensidade da iluminação pode ser aumentada em mais de 50% sob a mesma potência de iluminação, melhorando significativamente a velocidade de leitura dinâmica do código em mais de 30%; Enquanto isso, equipado com um rico design de componentes de fonte de luz, usando design de polarização e atomização, para código de barras fotovoltaico e reflexão de vidro, haverá melhoria significativa da imagem; Ao aumentar a intensidade da iluminação e combinar o design de atomização de polarização, a melhoria conjunta da imagem de alta velocidade e antirreflexo é finalmente alcançada;

· Em termos de algoritmo de decodificação: O algoritmo de decodificação é o núcleo da leitura do código de barras. Em termos de métodos de decodificação, várias melhorias foram feitas para focar na aplicação da tecnologia fotovoltaica. Por um lado, em termos de localização e posicionamento do código de barras, a introdução de processamento multi-core e algoritmos de pesquisa inteligentes reduz bastante o tempo de localização do código; Ao mesmo tempo, para códigos de barras que são difíceis de decodificar devido ao congelamento, a tecnologia de algoritmo de restauração de imagem de resolução ultra-alta é introduzida para restaurar códigos de barras e garantir a leitura;

· No foco automático: Apresentando a tecnologia de zoom rápido TOF para obter um foco mais rápido e dinâmico com base no foco da imagem original, a fim de atender aos requisitos de distância de diferentes estações de trabalho;

· Na configuração rápida do dispositivo: Em termos de configuração automática de parâmetros, a fim de facilitar e garantir a configuração rápida e sem barreiras do sistema leitor de código de barras para os trabalhadores da linha de produção em cada estação, a Bilin Intelligence fez um grande investimento no design e otimização do ajuste automático de parâmetros algoritmo. O tempo de ajuste do parâmetro é de 30 segundos, e os parâmetros obtidos têm forte correspondência e adequação, o que desempenhou um papel rápido e conveniente na operação da linha de produção.

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➤ Projeto e implementação de estações de trabalho fotovoltaicas típicas

Leitura e rastreamento de código de barras da estação de trabalho do laminador(Clique para verificar o modelo recomendado pelo infoscan FV104 / FV105)

Leitura e rastreamento de código de barras de máquinas de teste de pressão (Clique para verificar o modelo recomendado pelo infoscan FV104 / FV105)

Leitura de código de barras e rastreamento de estações de teste de instalação superior/inferior (Clique em infoscan modelo recomendado FV104 / FV105)

Ao projetar um sistema para leitura e rastreamento de quase 20 processos no processo de produção de módulos fotovoltaicos, o leitor de código de barras e o sistema projetado pela Bilin Intelligence podem atender a todos os requisitos de maneira ideal. Resolvemos problemas como reflexão, congelamento e atomização, grande angular e alta velocidade.

Hoje, várias indústrias estão em fase de atualização industrial e ascensão rápida, e a automação industrial está se cobrindo rapidamente. A Bilin Intelligence também fará avanços inovadores em produtos, tecnologias e aplicações industriais em termos de leitura de código de barras, reconhecimento OCR e RFID, inspeção visual 2D e 3D, etc. ganhe resultados!