经典方案的新突破
IS215VPROH2BC 单晶炉被业内人士戏称为“炼丹炉”,形象比喻出多晶硅原材料加工过程之不易。半导体级单晶硅的纯度要求极高,通常需要达到99.9999999%以上的纯度,为此,单晶炉必须提供足够的温度和压力来促进晶体生长的过程,以减少杂质和缺陷的数量。
以京运通新款全自动软轴单晶炉为例,其炉内熔料可重达上千公斤,温度可超过1500℃。在这样密闭、低压、高温的炉体内实现晶体硅生长并非易事,温度、压力、拉速……一个细节的问题就可能导致单晶生长失败,晶体尺寸越大,其生长控制的难度越高。
IS215VPROH2BC 西门子基于晶体硅生长条件及工艺技术为京运通定制了以SIMATIC增强型控制器、分布式I/O系统、SINAMICS伺服驱动系统等硬件为核心的TIA解决方案。
该方案能够以高度的精密性、稳定性、可靠性和灵活性完成单晶炉从合炉到停炉的全自动控制。值得一提的是,这也是西门子TIA在单晶炉领域的首次实际应用,并且自2019年以来持续在京运通单晶炉设备的发展进程中发挥着重要作用。
2023年,随着京运通产业布局的扩大,西门子TIA的应用随之扩展至切片机领域,为其打造了由SIMATIC 1500 T-CPU运动控制器、SINAMICS伺服驱动器和工控机触摸屏集成的解决方案。
在TIA的赋能下,京运通切片机可通过久经考验的工艺软件包,更可靠地实现速度控制、定位控制、同步控制和张力控制,实现硅片的薄片化切割,从而有效节约硅料、提升出片率,达到行业领先的切割良率。
IS215VPROH2BC
大数据解锁自动化新技能
IS215VPROH2BC 自2019年起,西门子与京运通一道,率先将大数据等前沿技术应用到光伏设备自动化控制中,对单晶炉拉晶过程进行趋势预测、滚动寻优和增强控制,以提升单晶硅生产过程中的稳定性与生产能力,减少对人工的依赖。
经过持续智能优化,晶棒综合成活率提高,稳温时间缩短,平均单产得到提升。京运通也由此在数字化、智能化、可持续化的道路上更进一步。
“中国绿色硅谷”的未来
IS215VPROH2BC 一排排单晶炉高速运转,一根根经过预冷处理后新鲜出炉的单晶硅棒银光闪亮……在“中国绿色硅谷”乐山,几乎每位京运通制造基地的访问者,都会强烈感受到“双碳”目标下光伏产业的无限生机。
京运通乐山制造基地主要从事单晶硅棒、切片及相关配套设施的研发、制造。今年上半年,在一期项目满产达产的同时,乐山制造基地二期项目亦实现点火试投运。
在京运通的未来版图中,这里会被打造成为一座高度智能化、低碳化的“黑灯工厂”,以创新的数字化技术和解决方案照亮产业生态,助力乐山向千亿级、世界级先进制造业集群挺进。
西门子是京运通重要的合作伙伴,未来我们将围绕新能源光伏领域设备标准化、车间数字化、工厂智能化等方向展开深入合作。”冯震坤说道:
产业周期中的起起落落会反复出现,我们只有做好自己,与合作伙伴共创、共赢,才会走得更稳、更远。”