Simulering i stedet for prøving og feiling

M10 Solar Equipment, med hovedkontor i Freiburg, Tyskland, ønsker ikke å gjøre noe mindre enn å bringe fotovoltaisk produksjon tilbake til europeiske kyster. For denne visjonen, og for å sikre at prosjekter kommer i gang raskt og kostnadseffektivt, regner selskapet med sin egen banebrytende innovasjon, kombinert med simuleringsprogramvare fra Siemens.

Selskapets banebrytende innovasjon er singelcellematriseteknologi, som ble utviklet i fellesskap av M10 Industries og Fraunhofer Institute for Solar Energy Systems ISE. Denne utviklingen ble raskt fulgt i slutten av 2021 ved grunnleggelsen av M10 Solar Equipment GmbH, et joint venture mellom M10 Industries og leverandøren av automatiseringsutstyr Zahoransky. Målet: begynne å produsere Surface, en maskin selskapene oppfant som kan produsere solceller ved hjelp av singelcellematriseteknologi.

Simulering erstatter prøving og feiling

I løpet av maskinens utviklingsfase spurte teamet på M10 Solar Equipment seg selv om maskinen faktisk ville være i stand til å behandle 12 000 cellestrimler i timen i reell drift, i henhold til designen.

Philipp Zahn og Marco Saladin, administrerende direktører for den nye M10 Solar Equipment GmbH, var spesielt interessert i å få svar - som til slutt ble levert med Tecnomatix Plant Simulation programvare. Programvaren simulerer komplekse produksjonssystemer og prosesser i lettfattelige datamodeller, og den kan brukes til å simulere, visualisere, analysere og optimalisere produksjons- og logistikkprosesser.

Best av alt, medstifteren Zahoransky hadde allerede jobbet med simuleringsprogramvare fra Siemens i årevis. «Vi hadde allerede startet simuleringer for omtrent ti år siden,» husker Marco Saladin, som tidligere jobbet for Zahoransky. I stedet for å kaste bort år på tabellberegninger eller prøve-og-feilsløyfer, stolte de tidlig på simuleringsprogrammer for maskinkonseptene. Han og Philipp Zahn regner med at de har oppnådd tidsbesparelser på rundt 30 prosent i løpet av hele prosjektet takket være simuleringene.

Ta beslutninger raskere

«Vi var i stand til å ta raske og pålitelige beslutninger og evaluere ulike scenarier på et tidlig tidspunkt i Surface-utviklingsfasen. Simulering hjalp oss med å designe layout, kontrolllogikk og ressursdimensjonering, sier Marco Saladin. «Med Tecnomatix Plant Simulation kunne vi raskt finne den beste designen for sammenkoblingssystemet vårt og også oppnå maksimal gjennomstrømning,» legger Philipp Zahn til. Dette forkortet både den innledende fasen av produksjonen og eliminerte tidkrevende og kostbare korrigerende tiltak senere i produksjonsprosessen.

På vei til gigafactories

Med Surface ønsker M10 å spille en nøkkelrolle i å bringe storskala solcelleproduksjon tilbake til Europa. «Hvis vi ønsker å gi et betydelig bidrag til energiomstillingen i Europa, må vi gjenopplive solcelleproduksjonen her hjemme. Vår forskningskompetanse, produktinnovasjoner og historisk sterk maskinteknikk kan være til stor hjelp, sier Marco Saladin.

Dette betyr gigafactories. «For denne skalaen er simuleringer uunnværlige. De blir det viktigste verktøyet for å muliggjøre en rask start til en realistisk pris,» legger Marco Saladin til.

Også her er Tecnomatix Plant Simulation den valgte programvaren. Det brukes ofte i komplette linjekonsepter for å optimalisere gjennomstrømningen, eliminere flaskehalser og minimere lagerbeholdningen. For å analysere effekten av ulike produksjonsversjoner tar simuleringsmodellene hensyn til interne og eksterne forsyningskjeder, produksjonsressurser og forretningsprosesser. Samtidig kan M10 evaluere forskjellige linjekontrollstrategier og synkronisere hoved- og hjelpelinjene. I tillegg kan Tecnomatix Plant Simulation hjelpe M10 med å definere komplekse materialflytregler og overvåke effekten av disse på linjens ytelse.