Virtuální technikum pro efektivní solární články

InES-Projektleiter Martin Kasperczyk übergibt Ministerialdirigent Günther Leßnerkraus vom Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg im Beisein der Projektpartner den Abschlussbericht. (© Foto Fraunhofer IPA, Rainer Bez) / InES-Projektleiter Martin Kasperczyk übergibt den Abschlussbericht an Günther Leßnerkraus, den Leiter des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau, zusammen mit den anderen Projektpartnern. (© Foto Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Pro čistý prostor Fraunhofer ISE realizoval konsorcium InES dálkové sledování buněk v difuzní trubici. (© Fotografie Fraunhofer ISE) / For the cleanroom of Fraunhofer ISE, the consortium implemented a remote monitoring for cells in diffusion tube. (© Photo Fraunhofer ISE)

Virtuální propojení zařízení a tím zvýšení efektivity výroby solárních článků v Baden-Württemberg – to byl cíl výzkumného projektu »InES«. S cloudovou infrastrukturou vyvinutou Fraunhofer IPA a mobilní aplikací spolu s webovou aplikací je nyní možné konsorciu společně využívat stroje na různých místech. Bylo také realizováno dálkové sledování procesů nebo automatizované přenosy experimentálních dat.

Pro svůj záměr založili partneři projektu, mezi nimiž jsou Fraunhofer-Institute IPA a ISE, Institut pro fotovoltaiku Univerzity Stuttgart (ipv) a Mezinárodní centrum výzkumu solární energie (ISC), „Solární buňka-technikum 4.0“. Úkolem Fraunhofer IPA bylo zavést IT infrastrukturu. K tomu experti využili platformu Virtual Fort Knox (VFK) a prostřednictvím specifikovaného IT rozhraní připojili veškerá zařízení technikum k cloudu. Data z experimentů jsou nyní automaticky přenášena do VFK a mohou být přímo dále zpracovávána.

Plánování a provádění experimentů přes aplikace

Jádrem technika je mobilní aplikace vyvinutá IPA, která umožňuje uživatelům přístup k jednotlivým strojům a zařízením. »Zde mohou zrcadlit data strojů a zobrazit rezervace. Díky tomu je možné lépe plánovat a vyhodnocovat experimenty«, zdůrazňuje vedoucí projektu IPA Martin Kasperczyk. Dále lze pomocí technika udržitelně zlepšovat výrobu solárních článků. S připojením k cloudu mají výrobci nyní možnost analyzovat data strojů dodatečně a identifikovat slabá místa. »To umožňuje efektivnější provádění experimentů a trvalou optimalizaci zařízení a parametrů«, je přesvědčen odborník.

Monitorování kritických procesů z kanceláře

V techniku byly také realizovány řešení pro specifické úkoly partnerů projektu. Například tým expertů pro ipv realizoval automatizovaný přenos experimentálních dat do IT systému. Výsledky a parametry byly ručně zadávány do IT systému. S připojením k cloudu je dokumentace a přenos nyní automatizován. Zaměstnanci mohou pracovat efektivněji a jsou tak minimalizovány chyby při zadávání. Pro ISE konsorcium realizovalo dálkový monitoring buněk v difuzní trubici. Tento proces je považován při výrobě buněk za zvlášť kritický a musí být průběžně kontrolován. K tomu musí zaměstnanec spustit proces a osobně jej zkontrolovat v čisté místnosti. To je časově náročné, protože musí hodně chodit a neustále se převlékat, vysvětluje Kasperczyk. S připojením k cloudu je však možné se přímo z kanceláře přihlásit k zařízení a zkontrolovat hodnoty.

Ze technika se má stát samoučící se továrna

Solární buňka-technikum 4.0 zůstane po ukončení projektu zachováno. Výsledky lze rozšířit na jiné odvětví a mohou být využity v dalších laboratořích a malých výrobách ke zvýšení jejich efektivity, zdůrazňuje Kasperczyk. V dalším kroku plánují partneři na základě technika vybudovat samoučící se továrnu. Příslušný projekt »TechFab« je již ve fázi žádosti. Projekt »InES« (Průmysl 4.0 v praxi pro budoucí vývoj a výrobu solárních buněk) byl financován Ministerstvem hospodářství, práce a bydlení částkou 2,4 milionu eur. V červenci 2017 partneři předali závěrečnou zprávu.

Přehled projektu

Název: »InES« (Průmysl 4.0 v praxi pro budoucí vývoj a výrobu solárních buněk)
Partneři: Fraunhofer-Institute für Produktionstechnik und Automatisierung IPA a ISE, Institut pro fotovoltaiku Univerzity Stuttgart (ipv) a Mezinárodní centrum výzkumu solární energie (ISC)
Poskytovatelé financování: Ministerstvo hospodářství, práce a bydlení Baden-Württemberg
Doba trvání: 25. srpna 2015 až 30. dubna 2017
Výše financování: cca 2,4 milionu eur