Wirtualny Technikum dla wydajnych ogniw słonecznych

Kierownik projektu InES Martin Kasperczyk przekazuje dyrektorowi ministerialnemu Güntherowi Leßnerkraus z Ministerstwa Gospodarki, Pracy i Budownictwa Mieszkaniowego Badenii-Wirtembergii, w obecności partnerów projektu, raport końcowy. (© Zdjęcie Fraunhofer IPA, Rainer Bez) / Kierownik projektu InES Martin Kasperczyk przekazuje raport końcowy Güntherowi Leßnerkraus, kierownikowi ministerstwa ds. gospodarki, zatrudnienia i budownictwa mieszkaniowego, wraz z innymi partnerami projektu. (© Zdjęcie Fraunhofer IPA, Rainer Bez)

Dla czystego pomieszczenia Fraunhofer ISE konsorcjum wdrożyło zdalny monitoring komórek w rurze dyfuzyjnej. (© Zdjęcie Fraunhofer ISE) / For the cleanroom of Fraunhofer ISE, the consortium implemented a remote monitoring for cells in diffusion tube. (© Photo Fraunhofer ISE)

Wirtualne sieciowanie instalacji i tym samym zwiększenie efektywności produkcji ogniw słonecznych w Badenii-Wirtembergii – to był cel projektu badawczego »InES«. Dzięki infrastrukturze chmurowej opracowanej przez Fraunhofer IPA, aplikacji mobilnej oraz aplikacji internetowej konsorcjum ma teraz możliwość wspólnego korzystania z maszyn w różnych lokalizacjach. Zrealizowano także zdalny nadzór nad procesami oraz automatyczną przesyłkę danych z eksperymentów.

Dla swojego przedsięwzięcia partnerzy projektu, w tym instytuty Fraunhofer IPA i ISE, Instytut Fotowoltaiki Uniwersytetu w Stuttgarcie (ipv) oraz Międzynarodowe Centrum Badań nad Energią Słoneczną (ISC), założyli „Technikum ogniw słonecznych 4.0“. Zadaniem Fraunhofer IPA było ustanowienie infrastruktury IT. W tym celu eksperci sięgnęli po platformę Virtual Fort Knox (VFK) i za pomocą określonego interfejsu IT podłączyli wszystkie instalacje technikum do chmury. Dane z eksperymentów są teraz automatycznie przesyłane do VFK i mogą być bezpośrednio przetwarzane.

Planowanie i przeprowadzanie eksperymentów za pomocą aplikacji

Rdzeniem technikum jest mobilna aplikacja opracowana przez IPA, umożliwiająca użytkownikom dostęp do poszczególnych maszyn i instalacji. »Tutaj mogą oni odzwierciedlać dane maszyn i przeglądać rezerwacje. Eksperymenty można lepiej planować i oceniać«, podkreśla kierownik projektu IPA Martin Kasperczyk. Ponadto technikum pozwala na zrównoważone ulepszanie produkcji ogniw słonecznych. Dzięki podłączeniu do chmury producenci mają teraz możliwość analizy danych maszynowych po fakcie i identyfikacji słabości. »To pozwala na bardziej efektywne przeprowadzanie eksperymentów i trwałe optymalizowanie instalacji i parametrów«, przekonuje ekspert.

Zdalny nadzór nad krytycznymi procesami z biurka

W technikum wdrożono także rozwiązania dla specyficznych zadań partnerów projektu. Na przykład zespół ekspertów z ipv zrealizował automatyczną przesyłkę danych z eksperymentów do systemu IT. Wyniki i parametry były wprowadzane ręcznie do systemu IT. Dzięki podłączeniu do chmury dokumentacja i przesyłka odbywają się teraz automatycznie. Pracownik może pracować wydajniej, a błędy w wprowadzaniu danych są wyeliminowane. Dla ISE konsorcjum zrealizowało zdalny nadzór nad komórkami w rurze dyfuzyjnej. Ten proces jest szczególnie krytyczny w produkcji ogniw i musi być ciągle monitorowany. W tym celu pracownik musi uruchomić proces i osobiście sprawdzić go w pomieszczeniu czystym. To jest czasochłonne, ponieważ wymaga dużo chodzenia i ciągłego przebierania się, wyjaśnia Kasperczyk. Dzięki podłączeniu do chmury można się teraz bezpośrednio zalogować do instalacji z biurka i sprawdzić wartości.

Z technikum ma powstać samoucząca się fabryka

Technikum ogniw słonecznych 4.0 pozostanie po zakończeniu projektu. Wyniki można zastosować w innych branżach i w innych laboratoriach oraz małych produkcjach, aby zwiększyć ich efektywność, podkreśla Kasperczyk. W kolejnym kroku partnerzy planują na bazie technikum zbudować samouczący się zakład produkcyjny. Odpowiedni projekt »TechFab« jest już w fazie wnioskowania. Projekt »InES« (Przemysł 4.0 w służbie przyszłego rozwoju i produkcji ogniw słonecznych) został dofinansowany przez Ministerstwo Gospodarki, Pracy i Mieszkalnictwa kwotą 2,4 miliona euro. W lipcu 2017 roku partnerzy przekazali raport końcowy.

Profil projektu

Tytuł: »InES« (Przemysł 4.0 w służbie przyszłego rozwoju i produkcji ogniw słonecznych)
Partnerzy: Instytuty Fraunhofer ds. Technologii Produkcji i Automatyzacji IPA oraz ds. Systemów Energetycznych Słonecznych ISE, Instytut Fotowoltaiki Uniwersytetu w Stuttgarcie (ipv) oraz Międzynarodowe Centrum Badań nad Energią Słoneczną (ISC)
Dofinansowujący: Ministerstwo Gospodarki, Pracy i Mieszkalnictwa Badenii-Wirtembergii
Czas trwania: od 25 sierpnia 2015 do 30 kwietnia 2017
Kwota dofinansowania: około 2,4 miliona euro