Software für Solares Feintuning
Reserven bei Solarzellenproduktion aufdecken
Die Solarindustrie boomt: Mit jährlichen Wachstumsraten von 30 Prozent hat sie klassischen Industriezweigen längst den Rang abgelaufen. Rund 40 Prozent aller weltweit verkauften Solarzellen wurden in einer der mehr als 100 deutschen Solarfabriken produziert. Obwohl die Produktionsanlagen der vergleichsweise jungen Solarindustrie technisch auf dem neuesten Stand sind, schlummert in ihnen enormes Optimierungspotenzial. Ziel der Adlershofer Prediktor GmbH ist es, diese versteckten Potenziale aufzuspüren...
Nachvollziehbarer Produktionszyklus
Bis eine Solarzelle ausgeliefert wird, hat sie zahlreiche Prozessschritte, wie z.B. Beschichten, Ätzen, Kontaktieren durchlaufen. Die Qualität der Solarzellen ist von vielen Faktoren abhängig. Bereits marginale Änderungen der Ätzrate, Temperatur oder Druckverhältnisse können zu erheblichen Qualitätsunterschieden führen. Je nach Qualität werden die fertigen Module den Leistungsklassen A, B oder C zugeordnet. "Ziel ist es, eine möglichst hohe Anzahl von A-Klasse-Modulen zu produzieren. Deshalb ist es wichtig, sämtliche Produktionsschritte exakt zu dokumentieren, um die Bedingungen, unter denen A-Klasse-Module produziert wurden, reproduzieren zu können", skizziert Henry Stubert, CEO der Prediktor GmbH die besonderen Herausforderungen in der Solarindustrie. Das junge Adlershofer Unternehmen ist ein Joint Venture der Norwegischen Prediktor AS, die MES-Lösungen für die Photovoltaikindustrie entwickelt und der InSystems Automation GmbH, die sich auf Maschinensteuerung und MES- Interfaces spezialisiert hat.
Enorme Datenkapazität
Manufacturing Execution Systeme (MES) werden seit mehr als zehn Jahren in der Pharma-, Automobil- und Halbleiterindustrie zur Optimierung der Produktionsprozesse eingesetzt. Prediktor hat mit APIS eine auf mathematischen und statistischen Modellen basierende modulare Lösung entwickelt, die exakt auf die Besonderheiten der Solarindustrie zugeschnitten ist. "Standardlösungen stoßen hier sehr schnell an ihre Grenzen, weil die Produktion von Solarzellen in extrem kurze Taktzeiten erfolgt und verschiedenste Maschinentypen mit völlig unterschiedlichen Schnittstellen im Einsatz sind", weiß Gregor Wittig, Sales Manager der Prediktor GmbH aus langjähriger Kundenerfahrung. Die von Prediktor entwickelte Software ermittelt die Daten der vorher markierten Wafer im Sekundentakt und ist somit in der Lage, den gesamten Produktionszyklus einer Solarzelle lückenlos abzubilden. Mit rund 100.000 Daten pro Sekunde verarbeitet APIS eine ähnliche Datenmenge wie die New Yorker Börse an einem durchschnittlichen Handelstag.
Erhebliche Effizienzsteigerung
Mit Hilfe der gesammelten Daten wird schnell deutlich, wo die Produktion hervorragend gelaufen ist und wo es hakt. Unternehmen erhalten somit eine exakte Anweisung, wie sie ihre die Produktion optimieren müssen, um eine möglichst hohe Ausbeute an A-Klasse Modulen zu erzielen. Neben der Qualitätsoptimierung hat der Einsatz von APIS noch andere positive Nebeneffekte, wie die Verkürzung der Durchlaufzeiten, die Erhöhung Auslastung sowie die Verbesserung der Ressourcenverfügbarkeit. Laut Expertenschätzung erhöht sich die Effizienz in der industriellen Produktion durch den Einsatz von MES-Lösungen um 10-20 Prozent.
Hervorragende Testergebnisse
Weltweit gibt es 3 oder 4 weitere Unternehmen, die MES-Lösungen für die Solarindustrie anbieten. In einer aktuellen Untersuchung einer bekannten Solarzellenfirma, bei der 8 auf die Solarindustrie zugeschnittene MES-Lösungen auf Herz und Nieren geprüft wurden, schnitt die Lösung der Prediktor GmbH mit Abstand am besten ab. "Das positive Testergebnis, das uns zugegebenermaßen sehr gefreut hat, ist natürlich nur eine Momentaufnahme. Deshalb sehen wir unsere Mitbewerber als Herausforderung, die uns davor bewahrt, uns auf unseren Lorbeeren auszuruhen", gibt sich Henry Stubert bescheiden. Nichtsdestotrotz hat Prediktor die Latte für die Konkurrenz hochgelegt: Die Erfassung der Daten in Echtzeit sowie die Konfigurierbarkeit und Skalierbarkeit, die es ermöglichen, zusätzliche Maschinen schnell und flexibel einzubinden, dürfte es Mitbewerbern schwer machen, in absehbarer Zeit gleichzuziehen.
Sonnige Zukunftsaussichten
Derzeit ist die Software made by Prediktor in 22 europäischen Solarfabriken erfolgreich im Einsatz. Den amerikanischen Markt hat man für die nahe Zukunft bereits im Visier. Bislang hat sich Prediktor schwerpunktmäßig auf die siliziumbasierte Produktion konzentriert. Eine Lösung für die dünnschichtbasierte Produktion ist in Planung.
Autorin: Ariane Steffen
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