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Modulare Montage von Solarmodulen - USK Karl Utz Sondermaschinen GmbH - November 2011 - Gefördert durch

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Modulare Montage von Solarmodulen

Dr. Thilo Richter

USK Karl Utz Sondermaschinen GmbH

Limbach-Oberfrohna


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� Entwicklung und Herstellung von Sondermaschinen und Industrieanlagen der Montage-, Handhabungs-und Prüftechnik

� Komplettanbieter: Planung � Projektierung � mechanische und elektrische Konstruktion � Einkauf/Teilefertigung �Montage � Programmierung � Inbetriebnahme �Service

Anzahl Mitarbeiter: ~270Jahresumsatz 2011 geplant: ~73 Mio. €

Leistungsprofil

Zahlen

Branchen

Standort


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Kompetenzen PV - Automatisierung Zellfertigung


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Kompetenzen PV - Modulmontage


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Wettbewerbsfähigkeit/Marktfähigkeit durch

- Technologievorsprung bei Produkt und Fertigungstechnologie

- Ausnutzung der Skalierungseffekte mit effizienter Massenfertigung

- hoher Automatisierungsgrad im Bereich der Montage

- auf das spezielle Produkt zugeschnittene Produktions-/Montagetechnik

- Minimierung der Durchlaufzeiten der Produkte durch die Montage

- hohe Verfügbarkeit durch Redundanz, Pufferung, stand by-Plätze

- Prozesssicherheit für gleichbleibend gute Produktqualität

- komplette Produkt-, Prozess- und Chargenverfolgung

- marktgerechte modulare Investitionen und geringe Life cycle costs

Montage - Die Automotive-Sicht …


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Zukünftig:

Entwicklung von Montagesystemen

mit modularer ressourcenschonender Anlagentechnik,

flexibler Prozesstechnik und standardisierten Schnittstellen

für 100 MWp Fabrikmodule

- Massenfertigung � Fabriken mit mehreren 100 MWp bis in den GWp-Bereich- hoher Automatisierungsgrad - auf die Produktionsschritte optimierte Anlagentechnik- MES mit durchgängiger Produkt-, Prozess- und Maschinendatenerfassung

Gegenwärtige Herausforderung im Bereich Modulmontage


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100 MWp - Mengengerüst und Solltaktzeit

Fab-Modul 100 MWp/Jahr

Fabmodul-Leistung 100.000.000 WpSolarmodul-Leistung 230 WpVerkauf 434.783 Module/Jahr

Produktionsregime

Tage/Jahr 365

Arbeitsfreie Tage 10

Arbeitstage/Jahr 355

Schichten/Tag 3

Schichten/Jahr 1.065

Wartungsschichten/Jahr 12

Verfügbar Schichten/Jahr 1.053

Nomineller Output Module/Schicht 413

Taktzeit/Modul

Stunden/Schicht 8

Sekunden/Stunde 3.600

Technische Verfügbarkeit 95%

Organisatorische Verfügbarkeit 95%

Taktzeit/Modul 63,0 Sek.


8

Stationsfolge 100 MWp mit Einfachstringern

240

Scheibenzuführung

Glaswäscher

HAP Glaskontrolle

Folienaufleger Front

QV-Konfektion.

QV Löten

Matrix EL unlam.

Folienaufleger EVA

Foleinaufleger TED

HAP Lamin.kontr

HAP Trimmen

HAP Dosenmontage

Rahmen

Flashen

Matrix EL

HV-Prüfung

Dose füllen

Trockenspeicher

Endkontrolle ssdown

Endkontrolle ssup

Flipper

Verpacken

240

240

240

120

120

Lami

Lami

HAP

HAP

HAP

HAP

1x-

Strin-

ger1x-

Strin-

ger1x-

Strin-

ger

1x-

Strin-

ger1x-

Strin-

ger1x-

Strin-

ger


9

Stationsfolge 100 MWp mit 6fach-Stringer

240

Scheibenzuführung

Glaswäscher

HAP Glaskontrolle


QV-Konfektion.

QV Löten

Matrix EL unlam.

Folienaufleger EVA

Foleinaufleger TED

Puffer

Puffer

Puffer

Puffer

Puffer

HAP Lamin.kontr

HAP Trimmen

HAP Dosenmontage

Rahmen

Flashen

Matrix EL

HV-Prüfung

Dose füllen

Trockenspeicher

Endkontrolle ssdown

Endkontrolle ssup

Flipper

Verpacken

Puffer

Puffer

240

240

240

HAP

HAP

HAP

HAP

Laminator

6x-

Stringer


10

6fach-Stringer-Layup-Kombination


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2x 100 MWp bereinigt

20

200

MWp

300

MWp

240

20 30 30 60 60 20 30 30 240

240

240

60 60 20 20 45 30 20 60 20 60 3060

240

60 60 240

240

240

60 6045

60 6060

100

MWp

400

MWp

500

MWp

600

MWp

200

MWp

300

MWp

100

MWp

400

MWp

500

MWp

600

MWp

6060

6060

Scheibenzuführung

Glaswäscher

HAP Glaskontrolle


QV-Konfektion.

QV Löten

Matrix EL unlam.

Folienaufleger EVA

Foleinaufleger TED

Puffer

Puffer

Puffer

Puffer

Puffer

Rahmen

Flashen

Matrix EL

HV-Prüfung

Endkontrolle ssdown

Endkontrolle ssup

Flipper

Verpacken

Puffer

HAP

HAP

HAP

HAP

Laminator

Layup

6x-

Stringer

QV-Konfektion.

QV Löten

Puffer

Puffer

Rahmen

Dose füllen

Trockenspeicher

Endkontrolle ssdown

Endkontrolle ssup

Flipper

Puffer

HAP

HAP

HAP

HAP

Laminator

Layup

6x-

Stringer

HAP Lamin.kontr.

Trimmen

Dosenmontage

HAP Lamin.kontr.

Trimmen

Dosenmontage

HV-Prüfung

Puffer


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2x200 MWp mit Kopplung der Transferbereiche


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Material, Personal, Steuerungen, Netzwerke


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Zwingend mit - Simulation der Abläufe und Materialflüsse- Optimierung Materialflusskonzept durch Kopplungsstrecken zwischen den Fab-

Modulen- Durchspielen möglicher Verfügbarkeitsszenarien zur Ermittlung der Bottlenecks- Ermittlung der Steuerregeln für das Routing im Normalbetrieb und bei

ausgewählten reduzierten bzw. Ausfallszenarien

��

Maschinenbautechnische Anforderungen

��

Planung/Projektierung

- auf das spezielle Produkt zugeschnittene Produktions-/Montagetechnik� roboterfreie Montage

- Dimensionierung aller Komponenten passend zum Taktzeitregime- intelligente Strukturierung der Anlage in Flur-/Überflur-Bereiche


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Optimierte Anlagentechnik für jeden Prozessschritt

3 x 1.200 Zellen/Std.3.600 Zellen/Std.

Produktivere Prozessmaschinen


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Grundprinzipien

- schnelle Fehlererkennung - nach jedem Produktionsschritt ein Prüfschritt- objektive standardisierte automatische Prüfprozesse (z.B. Matrix-EL)- umgehende Fehlerbeseitigungen am Produktteil- Taktzeitgefälle über die Anlage- Schnellwechsel der Transferkomponenten

Grundprinzipien

RampUp

- Taktzeit- und Fehlerlogging aller Steuerungscluster - tägliche Bearbeitung der 3 häufigsten und der 3 längsten Störungen- Einheiten separat abwählbar, um an diesen Arbeiten/Optimieren zu können- Materialqualität muss stimmen

��

Automatisierungskompetenz mit Automotive-Exzellenz


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Vielen Dank

für Ihre

Aufmerksamkeit

USK-Montagetechnik weltweit

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