走进光伏龙头:一块电池片的「AI」智检之旅
在长达数百米的自动产线上,机械臂精 准抓起一颗单晶硅片,经过制绒、扩散、刻蚀、镀膜、丝网印刷、烧结等数十道关键工艺及层层检测,一个薄如纸片的光伏电池片便下线了。
光伏组件效率每提高1%,度电成本可节省6%,而电池片正是组件的核心。电池片越薄越能降低成本,却更易产生隐裂、断栅及漏浆等缺陷,一旦漏检将在EL终检环节造成高达15%电池片报废、年损超千万;严防之下,传统检测方案频繁出现误报警,人力成本攀升制约生产效能。
近期,凌云光为某光伏头部客户构建了“AOI+F.Brain+GMQM”整体解决方案,对电池片生产工艺过程中产生的隐裂、断栅及漏浆等20余类缺陷精 准检出和剔除,缺陷实时准确分类率≥98%。方案打造的云-边-端质量管理平台,实时关联生产数据和质量分析数据,建立了质量工艺追溯体系,实现从单机台到跨设备、再到跨数十条产线一致可靠的产品质量管理,推动产品良率提升1%,部分工艺人力节省75%,并大幅缩短了电池片换型迭代时间,已在多家头部客户落地。
误判停机锐减 μm级隐裂"0"漏检
「视觉+算法」高精度、低成本的质量突围
丝网印刷AOI:AI二次分类,降低误报误判
数十条产线上,丝网印刷机正高速为硅片“织网”,经多道印刷工序后,纵横交错银栅线如毛细血管般铺展,导电性能决定发电效率极限。为提高组件效率,客户创新采用特殊导电浆料制作银栅。然而,浆料由于反光成像对比度低引发设备误判率高,“设备一报警,质检人员就得跑断腿去查,但实际是良品虚惊一场”。
凌云光项目团队扎根生产一线对工艺拆解分析,两周内提出检测方案,首月AOI设备即上线:方案通过光学成像优化,并结合F.Brain深度学习算法进行缺陷标注、模型训练与调优,实现对破片、漏浆及主栅缺失等缺陷精确分类分级,误判率极大降低,关键缺陷零漏检。同时该设备还与产线实时联动,当批量报废缺陷发生时能迅速报警停机,生产效能显著提升,目前该AOI设备已批量部署。
单相机隐裂检测:行业首 创,低硬件成本
隐裂是光伏电池片最隐蔽的“致命伤”,是光伏电池片优先级最 高的视觉检测工艺之一。一根头发丝宽(≥20μm)的裂纹可能引发碎片卡堵导致产线停止,碎片沾水还将污染整炉工艺环境造成数千片报废,单次损失超数万元。
行业早期一般采用双相机方案(铟镓砷+CMOS),硬件成本高,且无法拍摄硅片底部崩边缺陷。凌云光在业界率先采用单相机方案,结合定制近红外LED光源,优化光学及图像处理算法对正反面隐裂及崩边缺角等缺陷高速成像,成为行业新的主流方案。
PL检测系统:早发现早处理,高速无损
凌云光PL检测系统基于光致发光原理,支持每小时8000片高速无损检测,隐裂、雾状发黑、吸盘印、皮带印等缺陷识别准确率98%,零接触避免二次隐裂(头部客户复购率100%)。项目团队创新集成GMQM模块,贯通扩散、刻蚀、LECO、烧结、成品等多工艺段在线过程监控,将终检问题前置拦截与质量追溯,推动质量管理从“事后堵漏”转向“主动检测”。
数十产线随时换型 从周级缩短至小时级
「AI+数据」从AOI质检向全流程的效率突围
光伏行业对效率有着极 致追求,慢走等于退步,效率决定效益。为快速响应产品技术迭代需求,产线平均每2-3个月就需更换一次网版,每次换型栅线背景均会发生变化,传统的算法模型检测效果下降明显。此外,客户在缺陷样本采集导入以及模型部署更新上耗费了大量人力,由于缺乏统一的模型管理,整个迭代稳定过程耗时耗力需要近一周时间。
为此,凌云光引入双输入模板比对算法,通过同时输入“正常”(OK品)和“异常”(缺陷)模板,模型真正学习到缺陷本身的特征实时准确检出缺陷,而不受背景变化影响,能够随时应对任意网版换型。
同时,将AOI设备和AI算法平台直接连通,从缺陷样本采集到模型训练、封装、部署全程在线打通,从而实现模型在线迭代/部署,无需人工采集/拷贝/传递,电池片换型时间大大缩短:常规缺陷迭代稳定仅需12h;突发缺陷或者缺陷漏检等应急情况下,也仅需2h即可敏捷响应。同时,样本收集时间减少80%,模型部署效率提升90%,模型管理效率提升95%。整个模型迭代效率大大提升,而且数据不出厂、安全有保障。
未来,凌云光将持续深化“视觉+AI”融合,以AI缺陷分析、质量检测及质量预警等质量管理方案,驱动光伏行业持续提质降本增效,服务好行业智能制造诉求。
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