Taller virtual para células solares eficientes

El director del proyecto InES, Martin Kasperczyk, entrega el informe final al director del ministerio, Günther Leßnerkraus, del Ministerio de Economía, Trabajo y Vivienda de Baden-Württemberg, en presencia de los socios del proyecto. (© Foto Fraunhofer IPA, Rainer Bez) / El director del proyecto InES, Martin Kasperczyk, entrega el informe final a Günther Leßnerkraus, jefe del ministerio de economía, empleo y construcción residencial, junto con los otros socios del proyecto. (© Foto Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Para la sala limpia del Fraunhofer ISE, el consorcio implementó una monitorización remota de las células en el tubo de difusión. (© Foto Fraunhofer ISE)

Conectar virtualmente las instalaciones y hacer que la producción de células solares en Baden-Württemberg sea más eficiente: ese fue el objetivo del proyecto de investigación »InES«. Con una infraestructura en la nube desarrollada por el Fraunhofer IPA y una aplicación móvil, así como una aplicación web, el consorcio ahora puede utilizar conjuntamente máquinas en diferentes ubicaciones. También se implementaron la supervisión remota de procesos y la transmisión automatizada de datos de experimentos.

Para su proyecto, los socios, incluidos los Institutos Fraunhofer IPA y ISE, el Instituto de Fotovoltaica de la Universidad de Stuttgart (ipv) y el Centro Internacional de Investigación en Energía Solar (ISC), fundaron el «Laboratorio de Células Solares 4.0». La tarea del Fraunhofer IPA fue establecer una infraestructura de TI. Para ello, los expertos recurrieron a la plataforma Virtual Fort Knox (VFK) y, mediante una interfaz de TI especificada, conectaron todas las instalaciones del laboratorio a la nube. Los datos de los experimentos ahora se transmiten automáticamente al VFK y pueden ser procesados directamente.

Planificación y realización de experimentos a través de aplicaciones

La pieza central del laboratorio es una aplicación móvil desarrollada por el IPA, que permite a los usuarios acceder a las máquinas y equipos individuales. »Aquí pueden reflejar datos de las máquinas y consultar las reservas. Así, los experimentos se pueden planificar y evaluar mejor«, destaca el director del proyecto IPA, Martin Kasperczyk. Además, el laboratorio permite mejorar de manera sostenible la fabricación de las células solares. Con la conexión a la nube, los fabricantes ahora tienen la posibilidad de analizar los datos de las máquinas posteriormente y detectar debilidades. »Esto permite realizar experimentos de manera más eficiente y optimizar de forma sostenible las instalaciones y los parámetros«, asegura el experto.

Supervisión remota de procesos críticos desde el escritorio

En el laboratorio también se implementaron soluciones para las tareas específicas de los socios del proyecto. Por ejemplo, el equipo de expertos del ipv realizó la transmisión automatizada de datos de experimentos al sistema de TI. Los resultados y parámetros se ingresaban manualmente en un sistema de TI. Con la conexión a la nube, la documentación y transmisión ahora se realizan de forma automatizada. El empleado puede trabajar de manera más eficiente y se evitan errores de entrada. Para el ISE, el consorcio implementó una supervisión remota de las células en el tubo de difusión. Este proceso se considera especialmente crítico en la fabricación de células y debe verificarse continuamente. Para ello, el empleado debe iniciar el proceso y verificarlo personalmente en la sala limpia. Esto lleva mucho tiempo, ya que tiene que caminar mucho y cambiarse de ropa constantemente, explica Kasperczyk. Con la conexión a la nube, en cambio, es posible iniciar sesión directamente desde el escritorio en la instalación y verificar los valores.

De laboratorio a fábrica autoaprendente

El Laboratorio de Células Solares 4.0 seguirá existiendo después de finalizado el proyecto. Los resultados pueden aplicarse a otros sectores y utilizarse en otros laboratorios y pequeñas producciones para aumentar su eficiencia, destaca Kasperczyk. En el siguiente paso, los socios planean construir una fábrica autoaprendente basada en el laboratorio. El proyecto correspondiente »TechFab« ya está en fase de solicitud. El proyecto »InES« (Industria 4.0 en acción para el desarrollo y fabricación futuros de células solares) fue financiado por el Ministerio de Economía, Trabajo y Vivienda con 2,4 millones de euros. En julio de 2017, los socios entregaron el informe final.

Ficha del proyecto

Título: »InES« (Industria 4.0 en acción para el desarrollo y fabricación futuros de células solares)
Socios: Institutos Fraunhofer para Tecnología de Producción y Automatización IPA y para Sistemas de Energía Solar ISE, el Instituto de Fotovoltaica de la Universidad de Stuttgart (ipv) y el Centro Internacional de Investigación en Energía Solar (ISC) Financiadores: Ministerio de Economía, Trabajo y Vivienda de Baden-Württemberg
Duración: 25 de agosto de 2015 a 30 de abril de 2017
Monto de la financiación: aproximadamente 2,4 millones de euros