光伏產(chǎn)品的核心追求即為光電轉(zhuǎn)化率，降本增效是光伏企業(yè)發(fā)展的永久動力。而光電轉(zhuǎn)化率的提升、生產(chǎn)的降本增效，則來自于光伏硅片、電池片、組件、輔料等多個環(huán)節(jié)生產(chǎn)技術(shù)的提升和創(chuàng)新。光伏產(chǎn)品作為高產(chǎn)能、高精度的制造業(yè)產(chǎn)品，各段產(chǎn)業(yè)鏈上，各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的每一道工序都需要更高效的生產(chǎn)技術(shù)和先進管理流程。當(dāng)下在各大光伏工廠中，自動化生產(chǎn)設(shè)備的應(yīng)用比例已越來越高，尤其在后段的光伏組件生產(chǎn)端，自動化覆蓋率已近90%，標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備包括切片機、串焊機、排版機、疊焊機、層壓機、裝框機、接線盒焊機、EL測試等。光伏生產(chǎn)企業(yè)未來的目標(biāo)是接近無人化生產(chǎn)，自動化的標(biāo)配設(shè)備占比至少95%以上。

一、光伏行業(yè)機器視覺系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀

光伏設(shè)備可助力光伏制造企業(yè)提升規(guī)模化效率，提升產(chǎn)品的一致性、可靠性，設(shè)備本身的自動化、智能化、互聯(lián)化升級，將加速光伏工廠的“智造”進程。

光伏設(shè)備作為高集成度的生產(chǎn)設(shè)備，其自動化、智能化程度，離不開機器視覺系統(tǒng)的技術(shù)加持。在光伏產(chǎn)品生產(chǎn)的幾十道工序中，生產(chǎn)來料的管控、設(shè)備穩(wěn)定性、工藝參數(shù)設(shè)定、雜質(zhì)引入等因素，均可能導(dǎo)致中間產(chǎn)物出現(xiàn)多種缺陷，而機器視覺系統(tǒng)可憑借其精準(zhǔn)的定位識別、質(zhì)量檢測、數(shù)據(jù)管理等技術(shù)能力，使光伏設(shè)備提升生產(chǎn)精度，更穩(wěn)定高效，并為工藝優(yōu)化提供更可視化的數(shù)據(jù)參考。同時，搭載AI技術(shù)的機器視覺系統(tǒng)，更可匹配光伏行業(yè)技術(shù)迭代快、工藝復(fù)雜多樣的特征，降低企業(yè)換產(chǎn)難度，減少設(shè)備替換成本。

二、光伏行業(yè)機器視覺系統(tǒng)四大應(yīng)用需求

在光伏產(chǎn)品的幾大生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，機器視覺系統(tǒng)可在產(chǎn)品生產(chǎn)控制、質(zhì)量把控、生產(chǎn)管理方面為企業(yè)帶來多項助益。在光伏領(lǐng)域，機器視覺的重點應(yīng)用方向可以歸納為以下幾類：

缺陷檢測類應(yīng)用

在生產(chǎn)制造過程中，缺陷檢測是一項非常重要的任務(wù)。傳統(tǒng)的缺陷檢測方法通常需要人工進行檢查，這種方法不僅效率低下，而且容易受到人為因素影響而導(dǎo)致誤檢或漏檢。使用機器視覺技術(shù)進行缺陷檢測，可以大大提高檢測的準(zhǔn)確性和效率。機器視覺技術(shù)可以自動化地檢測產(chǎn)品表面各種細(xì)微的缺陷，如臟污、劃傷、裂痕、凹凸等。這些缺陷雖然看似微小，但可能會對產(chǎn)品的性能和工藝造成重大影響，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性。

在視覺的應(yīng)用方向中，缺陷檢測的占比超過40%。在光伏產(chǎn)品的生產(chǎn)流程中，從硅片到組件生產(chǎn)，均會大量應(yīng)用視覺缺陷檢測技術(shù)進行質(zhì)量檢測。

定位引導(dǎo)類應(yīng)用

定位就是通過圖像傳感器找到被測的零件并確定其位置，輸出位置坐標(biāo)（X、Y、R）。在機器加工或裝配、機器人搬運過程中，經(jīng)常會因為產(chǎn)品在流水線來料位置有偏差、或被裝配工件位置不確定，導(dǎo)致機器人不能準(zhǔn)確抓住產(chǎn)品，或加工裝配位置錯位而損壞工件，我們可通過給機器人或設(shè)備裝上視覺定位系統(tǒng)即“眼睛”，來解決此類問題。

定位引導(dǎo)類應(yīng)用通常配合機械臂一起工作，在制造場景中占比超過20%。在光伏產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程中，由于產(chǎn)線自動化程度高，部分產(chǎn)品的尺寸大、重量重、一致性高，尤其適合機器人操作，因此配合機械人進行定位引導(dǎo)的應(yīng)用場景較為廣泛。

測量類應(yīng)用

視覺測量技術(shù)是一種基于計算機視覺的測量方法，通過圖像傳感器獲取待測量物體的圖像，并通過對圖像的處理和分析，獲取物體的尺寸、形狀、位置等信息。視覺測量技術(shù)具有非接觸、高效率、高精度等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在光伏行業(yè)，視覺測量被廣泛應(yīng)于各個工序環(huán)節(jié)中，是保證組件產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定和出廠一致性的關(guān)鍵。

識別類應(yīng)用

識別類應(yīng)用包括對文字、條碼/二維碼、顏色、有無等的識別，其中典型的條碼/二維碼識別等，常常被用于在生產(chǎn)/物流/包裝線上對產(chǎn)品進行掃描，實現(xiàn)產(chǎn)品的自動化跟蹤、信息錄入和質(zhì)量控制。在光伏生產(chǎn)流程中，出于生產(chǎn)信息核對以及質(zhì)量檢查需求，視覺識別技術(shù)也被廣泛的采用。

光伏生產(chǎn)中的缺陷檢測、定位、測量、識別，不同的應(yīng)用方向?qū)C器視覺系統(tǒng)的技術(shù)設(shè)計和軟硬件配置要求也有所不同，因此在機器視覺系統(tǒng)的設(shè)計過程中，就需要根據(jù)具體的應(yīng)用場景來選擇合適的軟硬件環(huán)境。

例如，對于硅片、電池片的缺陷檢測，因其檢測速度快、檢測精度要求高，就需要選擇高分辨率、高精度的圖像采集部件，高處理能力和負(fù)載能力的計算機硬件等以保證系統(tǒng)的高速響應(yīng)與高效處理；在一些復(fù)雜場景中，如應(yīng)用到深度學(xué)習(xí)來進行圖像處理，則對視覺系統(tǒng)中算法的模型訓(xùn)練推理能力提出更高要求；另外，針對不同的應(yīng)用場景，還需特別考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、易于維護性及可擴展性等方面的需求，確保系統(tǒng)可以滿足實際生產(chǎn)的需要。

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