Asset Publisher Asset Publisher

Automatisierte Fertigung von Photovoltaik-Modulen

Schnellere Verfügbarkeit, reproduzierbare Qualität, längere Haltbarkeit und Befreiung der Arbeiter von monotonen Tätigkeiten

Die Herausforderung im Sinne der Nachhaltigkeit:

Photovoltaik-Module, wie Sie jeder von Hausdächern und Solarparks kennt, wurden bis vor Kurzem noch weitestgehend manuell montiert. Nachteile waren insbesondere schwankende, nicht reproduzierbare Qualität und damit unterschiedliche Wirkungsgrade sowie veränderliche Dauerhaltbarkeit. Darüber hinaus waren die führenden globalen Anbieter durch den hohen Anteil an Handarbeit nicht in der Lage, die globale Marktnachfrage nach diesen ökologisch sinnvollen Stromerzeugern zu bedienen.

Die Ausgangssituation:

„In der Vergangenheit galten viele Prozessschritte bei der Fertigung von Solarpaneelen als kaum automatisierbar", so Andreas Blochel, Leiter Fertigungs- und Prozesstechnologie in der Solar Fabrik. Jedes Unternehmen der Solarindustrie war gefordert, nach Lösungen zu suchen, um die lohnintensive Produktion nicht verlagern zu müssen. Reis Robotics gehört zu den Automatisierungspionieren in diesem Markt und hat bereits 2005 damit begonnen, als Komplettanbieter alle wichtigen Fertigungsschritte zu automatisieren.

Die Lösung:

Die Produktion der Module erfolgt in der beispielhaft genannten Solar Fabrik mit Hilfe der Automatisierung durch Reis Robotics. Sie gliedert sich im Groben in drei wesentliche Produktionsstufen – bestehend aus unzähligen Einzelschritten. Zunächst werden die Photovoltaikzellen mit verzinnten Kupferbändern zu Strings aus 9 – 12 Zellen zusammengelötet. Der zweite Hauptprozess beinhaltet das Querverschalten der Strings, das Einkapseln hinter Glas, das Setzen der Anschlussdose sowie die Rahmung. Der dritte Schritt dient der Qualitätssicherung und dem Leistungstest, denn in der Solar Fabrik wird jedes Modul komplett durchgetestet, so auch auf elektrische Sicherheit und Hochspannungsschutz. Daher gibt die Solar-Fabrik auf ihre Module eine Leistungsgarantie für 25 Jahre!

Ablauf: Ein Reis Roboter nimmt eine Solarglasscheibe auf und testet diese durch Biegung auf ihre Belastbarkeit, reinigt sie und versieht sie mit einer Trackingnummer. Nun werden die zu Strings verlöteten Zellen auf eine Zwischenfolie und die Glasplatte gelegt und mittels einer Kamera auf ihre exakte Lage kontrolliert. Danach lötet ein weiterer Roboter die Strings mittels Laser zu einem Verbund zusammen. Es folgt das Laminieren. Jetzt setzt ein Reis Roboter die Anschlussdose, biegt die Anschlusskontakte passend und verschweißt sie. In der Rahmung werden die Module wie Bilder eingerahmt und die Kanten vom Roboter entgratet. Im vorletzten Schritt wird jedes Modul automatisch klassifiziert und abschließend setzt ein Reis Roboter die Module auf eine Spezialpalette.

Die nachhaltigen Stärken:

Im Ergebnis sind die Module alle perfekt und identisch montiert. Durch den 100-prozentigen Test in der Solar Fabrik werden hoher Wirkungsgrad und Dauerhaltbarkeit sichergestellt. Die Automation ermöglicht eine Fertigung in Zentraleuropa, weil die manuellen Tätigkeiten gesenkt und die parallel die Qualität gesteigert werden konnte. Internationale Hersteller können mit der Lösung weltweit gleiche Qualitätsstandards garantieren und die Mitarbeiter werden gleichzeitig von unzähligen schweren Handhabungen befreit. Am Ende kann auf diese Weise mehr regenerative elektrische Energie bereitgestellt werden, was dem gesamten Planeten zugutekommt.

Der Erfinder:

Mitarbeiter der Forschung und Entwicklung bei Reis Robotics

Kurzprofil:

Name: Reis GmbH & Co. KG Maschinenfabrik
Hauptsitz: Obernburg am Main
Gründungsjahr: 1957
Mitarbeiter: 1.350 weltweit
Lösungen: Reis Robotics ist ein technologisch führendes Unternehmen der Robotertechnik und Systemintegration
Internationalität: Reis Robotics betreibt Niederlassungen in USA, Frankreich, Italien, Spanien, Mexiko, China, Tschechien, Brasilien, Singapur