新闻稿
光伏制造企业智能化改造、数字化转型何去何从?
2024年02月18日

近年来,在市场需求和政策支持的双重推动下,光伏企业抓住发展机遇,积极提升产能规模,中国光伏组件产能持续提高。

随着国内外光伏新增装机容量增加,国内外对中国光伏组件的需求扩大直接拉动了中国光伏组件产量的增加。2017-2021年中国光伏组件产量保持较大幅度增长趋势。并且光伏组件产量的增速在2018-2021年逐年加快。2021年中国光伏组件产量达到182GW,同比增长46.1%,相较2017年增加了106GW。

2022年在碳达峰、碳中和目标引领和全球清洁能源加速应用背景下,中国光伏产业总体实现高速增长。根据中国光伏协会数据,2022年,全国组件产量达到288.7GW,同比增长58.8%。

一、光伏企业发展特点

01、光伏行业上游企业特点

光伏行业上游企业有3大特点:硅料供需仍偏紧;单晶硅片成为市场主流;硅片“大尺寸”与“薄片化”趋势确定。

单晶硅片由于其力学性能稳定性和导电性明显强于多晶硅片,逐步成为市场主流,企业也随之成为数字化主要关注的方向。

硅片“大尺寸”与“薄片化”趋势,促使企业对品控越发重视,这就对智能制造与供应链协同提出了更高的要求。

02、光伏行业中游企业特点

光伏行业中游企业有3大特点:P 型电池仍是市场主流;N 型电池步入快速发展阶段;光伏组件的壁垒正在提升。

目前N 型电池主流技术TOPCON、HJT 等均具备较好发展前景,投资成本最低。效率表现好,预计在近 1-3 年都将呈现产能、产量持续扩张的趋势。

基于供应链优势、总部优势、资金优势、光伏中游产业基地的省份及总部主要集中于环渤海区域,长三角区域的江苏,华中华南地区的湖北以及广东。

03、光伏行业下游企业特点

光伏行业下游企业有2大特点:分布式光伏占比有望持续提高;整县屋顶开发政策推动分布式光伏增长。

2021年我国光伏发电新增装机 5493 万千瓦,创近四年新高,其中分布式新增约 29GW,首次超过集中式电站装机量。从政策端来看,国家及地方政府大力支持整县推进政策,规模化开发分式光伏。

基于光照条件充足、降低电力成本、高污染等产业特点,光伏上游硅料生产及下游电站基本都布局在中西部。

二、光伏行业数字化转型需求

从数据上看,中国光伏行业在2022年创造了历史,新增装机量突破新高,全行业产值大幅提升。不过在经历了持续多年的加速跑后,我国光伏产业也迎来新的挑战:

① 原材料价格的波动给企业带来订单交付及成本压力,如何整合上下游资源、提高协同能力、打造数字化供应链是光伏行业客户面临及亟需解决的课题;

② 在产品迭代加速、日益碎片化的客户需求、行业整合初步完成的大背景下,光伏行业面临着从规模制胜到兼顾规模与运营效率的阶段转变;

③ 各个部门以不同的维度及大量非结构化的语言定义客户需求,导致难以在客户期望时间内快速完成工艺确认、报价与交期应答,订单交付周期长,供应链可视性差;

④ 要求进行可配置物料管理、设计变更管理、生产可视化、质量全程追踪等数字化手段,赋能供应链的高效运营,降低整体运营成本。

三、光伏企业研发设计环节数字化解决方案

基于客户需求,光伏组件企业运用数字化设计CAD、仿真分析CAE、工艺仿真CAPP、加工仿真CAM、试验验证等工具,形成光伏组件的数字化正向研发平台。

01、SOLIDWORKS 3D CAD如何赋能光伏企业数字化升级?

快速设计:SOLIDWORKS 3D CAD的快速设计功能可以缩短产品开发周期,提高设计师的工作效率。通过快速设计,企业可以更快地响应市场需求,并且提高产品的质量和性能。

精确建模:SOLIDWORKS 3D CAD的精确建模功能可以减少误差和不确定性,提高产品的精确度和可靠性。这有助于减少产品开发过程中的浪费和失败,降低成本,提高生产效率。

无缝协作:SOLIDWORKS 3D CAD可以支持多用户协作,实现数据的共享和同步,提高团队协作效率。这有助于减少沟通成本和时间,加速产品开发和上市进程。

数据管理:SOLIDWORKS 3D CAD可以集成数据管理工具,帮助企业实现数字化管理,包括版本控制、共享数据、任务分配、权限管理等功能。这可以提高管理效率和工作效率,避免传统管理方式的弊端,如数据丢失、误差等问题。

创新解决方案:SOLIDWORKS 3D CAD可以提供创新的解决方案,如数字化原型、产业零部件库等,帮助企业快速创建产品原型,提高生产效率和降低成本。同时,数字化原型可以减少人为因素对产品开发过程中的干预,产品的实现和测试更加精确,节省大量时间。

02、SOLIDWORKS SIMULIA如何赋能光伏企业数字化升级?

精确仿真:SOLIDWORKS SIMULIA可以精确地对光伏产品进行仿真和分析,包括结构、热、流体等方面的模拟。通过精确的仿真,企业可以在产品开发早期发现问题和缺陷,优化产品设计,提高产品的性能和质量。

高效求解:SOLIDWORKS SIMULIA采用了高效的求解器,可以快速地对大规模的模型进行仿真和分析。这有助于缩短产品开发周期,提高企业的研发效率。

精确建模:SOLIDWORKS SIMULIA提供了精确的建模工具,可以方便地对光伏产品的结构、热、流体等方面进行建模。这可以帮助企业更准确地描述产品的性能和行为,提高仿真的准确性和可靠性。

无缝集成:SOLIDWORKS SIMULIA可以无缝集成到SOLIDWORKS软件中,实现与设计、分析、优化等环节的无缝衔接,这可以提高企业的设计效率和工作流程的连贯性。

创新解决方案:SOLIDWORKS SIMULIA提供了创新的解决方案,如数字化原型、虚拟实验等,帮助企业快速创建产品原型,提高生产效率和降低成本。同时,数字化原型可以减少人为因素对产品开发过程中的干预,产品的实现和测试更加精确,节省大量时间。

数据管理:SOLIDWORKS SIMULIA可以集成数据管理工具,帮助企业实现数字化管理,包括版本控制、共享数据、任务分配、权限管理等功能。这可以提高管理效率和工作效率,避免传统管理方式的弊端,如数据丢失、误差等问题。

03、SOLIDWORKS CAM如何赋能光伏企业数字化升级?

优化生产制造:SOLIDWORKS CAM具有强大的制造编程功能,可以根据产品设计数据,生成准确的加工工艺,优化生产制造过程,这有助于提高生产效率,降低成本,并确保产品质量。

高效数控编程:SOLIDWORKS CAM可以高效地进行数控编程,通过自动化和优化数控机床的编程过程,减少人工操作和错误,提高加工精度和效率。

虚拟仿真加工:SOLIDWORKS CAM可以进行虚拟仿真加工,通过模拟整个加工过程,提前发现和解决潜在的问题,避免在物理设备上出现错误和损坏,提高加工质量和效率。

集成化数据管理:SOLIDWORKS CAM可以集成化数据管理,将产品设计、工艺规划和生产制造等各环节的数据进行统一管理和可视化呈现,方便生产人员和管理者进行数据追溯、监控和分析,提高生产效率和质量控制。

自动化生产流程:SOLIDWORKS CAM可以帮助光伏企业实现自动化生产流程,通过生成自动化程序和机器人控制指令,将生产流程自动化,减少人工干预和操作,提高生产效率和降低成本。

快速响应市场需求:SOLIDWORKS CAM可以帮助光伏企业快速响应市场需求,通过快速设计和制造新的产品,满足不断变化的市场需求,提高企业的竞争力和市场适应能力。

大趋势给半导体制造商带来挑战的同时也造就了新的机遇,面对周期性需求、产量实现周期长、产品配置复杂、高成本压力等问题,半导体制造商为了在竞争中赢得优势,不断寻求各种新型技术,以实现低成本高质量按期交付的目标。下期内容精彩奉献《半导体制造企业如何借助数字化转型,实现高效发展?》,敬请关注。


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●15年专注于三维数字化产品研发管理领域,为制造业提供专业化、标准化和高水平信息化管理系统解决方案,管理咨询以及相关培训认证和项目合作等服务

●致力于为客户提供基于SOLIDWORKS、SIMULIA的产品研发一体化解决方案,帮助企业提升设计效率,缩短产品研发周期和降低成本

●积累了CAD/CAE/PDM等相关领域丰富的行业经验,企业用户成功案例遍布各个领域

●形成以"产品开发+技术服务+成功实施"模式为制造业企业提供数字化设计、制造及管理解决方案

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撰稿:成都恒睿

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