Skip to main content
Trang này được hiển thị bằng tính năng dịch tự động. Xem bằng tiếng Anh?
Cơ sở thiết kế thiết bị năng lượng mặt trời M10
Sản xuất quang điện

Mô phỏng thay vì thử và sai

Thiết bị năng lượng mặt trời M10 đang tăng cường sản xuất các mô-đun pin mặt trời bằng cách sử dụng Surface, máy dải tế bào sáng tạo của hãng. Họ đã sử dụng Siemens phần mềm mô phỏng nhà máy để giúp tạo Surface. Phần mềm cũng đóng một vai trò trong việc xác định quy trình nào phù hợp nhất với sản xuất quy mô lớn.

M10 Solar Equipment, có trụ sở chính tại Freiburg, Đức, không muốn làm gì khác hơn là đưa sản xuất quang điện trở lại bờ biển châu Âu. Với tầm nhìn này, và để đảm bảo các dự án được khởi động nhanh chóng và tiết kiệm chi phí, công ty đang dựa vào sự đổi mới đột phá của riêng mình, cùng với phần mềm mô phỏng của Siemens.

Sự đổi mới đột phá của công ty là công nghệ ma trận tế bào ván lợp, được phát triển bởi M10 Industries và Viện Fraunhofer về Hệ thống Năng lượng Mặt trời ISE. Sự phát triển đó nhanh chóng được theo sau vào cuối năm 2021 bằng việc thành lập M10 Solar Equipment GmbH, một liên doanh giữa M10 Industries và nhà cung cấp thiết bị tự động hóa Zahoransky. Mục tiêu: bắt đầu sản xuất Surface, một cỗ máy do các công ty phát minh ra có thể sản xuất quang điện bằng công nghệ ma trận tế bào ván lợp.

Mô phỏng thay thế thử nghiệm và sai

Trong giai đoạn phát triển của máy, nhóm tại M10 Solar Equipment tự hỏi liệu máy có thực sự có thể xử lý 12.000 dải tế bào mỗi giờ trong hoạt động thực tế hay không, theo thiết kế của nó.

Philipp Zahn và Marco Saladin, giám đốc điều hành của M10 Solar Equipment GmbH, đặc biệt quan tâm đến việc nhận được câu trả lời - cuối cùng đã được cung cấp Tecnomatix Plant Simulation phần mềm. Phần mềm mô phỏng các hệ thống và quy trình sản xuất phức tạp trong các mô hình máy tính dễ hiểu và nó có thể được sử dụng để mô phỏng, trực quan hóa, phân tích và tối ưu hóa các quy trình sản xuất và hậu cần.

Hơn hết, công ty đồng sáng lập Zahoransky đã làm việc với phần mềm mô phỏng của Siemens trong nhiều năm. Marco Saladin, người trước đây làm việc cho Zahoransky, nhớ lại: “Chúng tôi đã bắt đầu mô phỏng khoảng mười năm trước. Thay vì lãng phí nhiều năm cho các tính toán trên bảng hoặc các vòng lặp thử và sai, họ đã dựa vào các chương trình mô phỏng cho các khái niệm máy từ rất sớm. Ông và Philipp Zahn cho rằng họ đã tiết kiệm được khoảng 30% thời gian trong toàn bộ quá trình của dự án nhờ các mô phỏng.

Đưa ra quyết định nhanh hơn

“Chúng tôi đã có thể đưa ra quyết định nhanh chóng và đáng tin cậy và đánh giá các kịch bản khác nhau ngay từ giai đoạn đầu trong giai đoạn phát triển Surface. Mô phỏng đã giúp chúng tôi thiết kế bố cục, logic điều khiển và kích thước tài nguyên”, Marco Saladin nói. Philipp Zahn cho biết thêm: “Với Tecnomatix Plant Simulation, chúng tôi có thể nhanh chóng tìm ra thiết kế tốt nhất cho hệ thống kết nối của mình và cũng đạt được thông lượng tối đa. Điều này vừa rút ngắn giai đoạn đầu của sản xuất vừa loại bỏ các biện pháp khắc phục tốn thời gian và tốn kém sau này trong quá trình sản xuất.

Trên đường đến gigafactories

Với Surface, M10 đang tìm cách đóng một vai trò quan trọng trong việc đưa sản xuất pin mặt trời quy mô lớn trở lại châu Âu. “Nếu chúng ta muốn đóng góp đáng kể vào quá trình chuyển đổi năng lượng ở châu Âu, chúng ta phải hồi sinh sản xuất quang điện ở đây tại nhà. Chuyên môn nghiên cứu, đổi mới sản phẩm và kỹ thuật cơ khí mạnh mẽ trong lịch sử của chúng tôi có thể giúp ích rất nhiều”, Marco Saladin nói.

Điều này có nghĩa là Gigafactories. “Đối với quy mô này, mô phỏng là không thể thiếu. Chúng trở thành công cụ quan trọng nhất để cho phép khởi đầu nhanh chóng với chi phí thực tế”, Marco Saladin nói thêm.

Cũng ở đây, Tecnomatix Plant Simulation là phần mềm được lựa chọn. Nó thường được sử dụng trong các khái niệm dòng hoàn chỉnh để tối ưu hóa thông lượng, loại bỏ tắc nghẽn và giảm thiểu hàng tồn kho. Để phân tích tác động của các phiên bản sản xuất khác nhau, các mô hình mô phỏng có tính đến chuỗi cung ứng nội bộ và bên ngoài, nguồn lực sản xuất và quy trình kinh doanh. Đồng thời, M10 có thể đánh giá các chiến lược điều khiển đường dây khác nhau và đồng bộ hóa các đường chính và phụ trợ. Ngoài ra, Tecnomatix Plant Simulation có thể giúp M10 xác định các quy tắc dòng chảy vật liệu phức tạp và theo dõi ảnh hưởng của chúng đối với hiệu suất của dây chuyền.

Two gentlemen dressed in suits looking at the camera sitting on the staircase

Marco Saladin (trái) và Philipp Zahn chịu trách nhiệm về vận may của M10 Solar Equipment GmbH với tư cách là giám đốc điều hành. (Bản quyền: Thiết bị năng lượng mặt trời M10)

Inside the M10 solar facility, Surface MO

SURFACE, nhà máy sản xuất mô-đun năng lượng mặt trời ma trận ván lợp, đạt sản xuất hàng loạt chỉ sau bảy tháng phát triển. (Bản quyền: Thiết bị năng lượng mặt trời M10)

Diagram of surface solar panel production facility

Trước khi bắt đầu sản xuất hàng loạt các mô-đun năng lượng mặt trời ma trận ván lợp, M10 Solar Equipment đã sử dụng phần mềm mô phỏng nhà máy Tecnomatix để thiết kế bố trí, logic điều khiển và kích thước tài nguyên. (Bản quyền: Thiết bị năng lượng mặt trời M10)

Diagram of surface solar module production line

Tecnomatix Plant Simulation cũng có thể được sử dụng để mô phỏng một dây chuyền sản xuất mô-đun hoàn chỉnh. (Bản quyền: Thiết bị năng lượng mặt trời M10)

“Tính bền vững đòi hỏi hiệu quả năng lượng cao hơn, các nguồn năng lượng tái tạo và các giải pháp kỹ thuật mới. Chúng ta phải học cách sử dụng năng lượng tái tạo hiệu quả hơn và tối ưu hóa các quy trình.”
Philipp Zahn, Giám đốc điều hành M10 Solar Equipment GmbH
“Tại Siemens, chúng tôi đã tìm thấy một đội ngũ mà chúng tôi có thể hợp tác để đưa ngành công nghiệp năng lượng mặt trời lên trình độ công nghệ cao nhất.”
Philipp Zahn và Marco Saladin, Giám đốc điều hành của M10 Solar Equipment GmbH

Bắt đầu hành trình của bạn