JvG PV Control - Zur J.v.G. Thoma GmbH

J.v.G PV Control
Content
Custom-made production data logging – Solar
Production process and explanation of tasks
Major steps
Fully documented manufacturing
Product overview
Data collection stations
Description of the basic version
Exemplary configuration of a 20 to 25 MW line
Software components
User roles
Emergency operating features / Redundancy conceptt
Service
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Inhalt
Maßgeschneiderte Produktionsdatenerfassung Solar
Fertigungsprozess und Problemschilderung
Haupt- Prozeßschritte
Dokumentierte Fertigung
Leistungsübersicht
Datenstationen
Beschreibung der Basisversion
Stationen von J.v.G. PV Control
Bestandteile der Software / Arbeitsplätze
Benutzerrollen
Notlaufeigenschaften / Redundanzkonzept
Service
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1 Custom-made production data logging - Solar
2 Brief description, production process and explanation of tasks
The production process comprises the following major steps:
The J. v. G. PV Control system has followed an evolutionary path to realization. In its basic version, the system is solely used for collecting and
storing production data. Optionally, and on a step-by-step basis, it can be
extended with additional functionalities likematerial management, production planning, order management, recipe management, shift management
or preventive maintenance. On its highest configuration level, the system
offers a tailor-made industry solution for all stages of the production planning
process for solar module facilities.
Traceable photovoltaic modules typically have a surface area of up to 2x1 meters. Behind a glass panel a number of solar cells are arrayed in a matrix and electrically interconnection. Various laminated transparent films are used to ensure mechanical fixation,
seal the array against environmental influences like rain etc. and allows for necessary
compensation of the expansion caused by fluctuating temperatures. The sandwiched
structure of glass, solar cells and laminated films is surrounded by an aluminum frame
and on its back provided with a junction box for load-side connection. The junction box
also includes a protective circuit and, optionally, smart electronic components.
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1 Maßgeschneiderte Produktionsdatenerfassung Solar
2 Kurze Beschreibung, Fertigungsprozess und Problemschilderung
„Traceability“
Die Fertigung beinhaltet folgende Haupt-Prozessschritte:
Die Realisierung des Systems J. v. G. PV Control ist evolutionär erfolgt.
Mit der Grundversion werden ausschließlich Fertigungsdaten erfasst und
gespeichtert. Optional kann man schrittweise Funktionen wie, Materialverwaltung, Produktionsplanung, Auftragsverwaltung, , Rezeptverwaltung,
Schichtplanung oder Wartungsmanagementergänzen. So hat man in der
maximalen Aufbaustufe ein System, das als maßgeschneiderte Branchenlösung die komplette Produktionsplanung von Solarmodulfabriken übernimmt.
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Photovoltaik-Module haben typischerweise eine Fläche von 2 m x 1 m. Hinter
einer Glasplatte befinden sich matrixförmig angeordnete Solarzellen, welche
elektrisch miteinander verschaltet sind. Verschiedene laminierte, transparente Folien stellen die mechanische Fixierung, die Abdichtung gegen Umwelteinflüsse wie
Regen und den notwendigen Dehnungsausgleich bei Temperaturschwankungen
sicher. Das Glas- Zellen- Folien- Sandwich ist in einem Rahmen aus z.B. Aluminium eingefasst und hat auf der Rückseite eine Anschlussbox zum elektrischen
Anschluss an die Lastseite. Die Anschlussbox beinhaltet noch eine Schutzbeschaltung sowie möglicherweise eine intelligente Elektronik.
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Soldering of about 8 to 12 cells to form a so-called string using a copper strip
Simultaneous cleaning of the glass panel and applying a transparent film to the cleaned panel
Applying 4 to 8 strings to the film-coated glass panel
Soldering the strings
Applying additional films
Laminating the resulting sandwiches at high temperatures and pressures
Trimming protruding pieces of film
Mounting of the aluminum frame
Installing and electrically connecting the junction box
Performing safety checks (high voltage)
Functional testing and module characterization (solar simulator)
Packaging (incl. measurement log
Verlötung von ca. 8 bis 12 Stück Zellen mittels Kupferband zu einem sog. String;
Hierzu parallel Reinigung der Glasplatte und Auflegen einer Transparenzfolie auf die gereinigte Glasplatte;
Auflegen von 4 bis 8 Strings auf Glasplatte / Folie;
Verlöten der Strings;
Auflegen weiterer Folien;
Laminieren dieses „Sandwiches“ unter Temperatur und Druck;
Beschneiden überstehender Folien;
Montieren des Rahmens;
Montieren und elektrische Verbindung der Anschlussbox;
Sicherheitsprüfung (Hochspannung);
Funktionsprüfung und Modulcharakterisierung (Sonnensimulator);
Verpackung inkl. Messprotokoll
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3 Fully documented manufacturing
As a rule, solar modules have a warranty period of 20 years or more. Given this expansive time-frame, it is imperative that the materials used are carefully qualified and properly manufactured using robust and completely controlled production procedures. To
proof this, the whole manufacturing process should be thoroughly and comprehensively
documented.
Powerful data visualization (Report-Engine)
• Product History, Production Efficiency, etc.
• Reports accessible via web-browser
• Export to pdf, xls, ppt, …
Scalability
• Scalability on new/more equipment
• Easy add of optional features
• High availability architecture
4 Product overview
4 Leistungsübersicht
• Remote maintenance (on-demand Internet connection)
• Runs on standard PC architectures
(preferably Linux server and Windows GUI)
• Enhanced reporting
• fernwartbar (Internetverbindung bei Bedarf)
• lauffähig auf Standard - PC - Architektur
(bevorzugt Linux Server und Windows GUI)
• erweiterte Reporterstellung
5 Data collection stations
5 Datenstationen
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Full Traceability within production
• Material tracking („WIP Tracking“)
• Collection of process/quality data
3 Dokumentierte Fertigung
Auf Solarmodule wird typischerweise eine Garantie von 20 Jahren oder länger gegeben. Diese lange Garantiezeit bedingt entsprechend sorgfältiger Qualifizierung der
eingesetzten Materialien, sowie eine ordnungsgemäße Verarbeitung mit stabilen und
beherrschten Fertigungsprozessen. Zur Nachweisführung ist deswegen die dokumentierte Fertigung zu empfehlen.
• Vollständige Nachverfolgbarkeit bei der Fertigung
Leistungsfähige Datenvisualisierung (Report-Engine)
• Material -Tracking („WIP Tracking“)
• Produkthistorie, Produktionseffizienz, etc.
• Erfassung von Prozess-/Qualitätsdaten
• Berichteüber Web-Browser abrufbar
Skalierbarkeit
• Export als pdf, xls, ppt, …
• Skalierbarkeit auf neue/mehrereFertigungsanlagen
• Leicht erweiterbare und einführbare Funktionalitäten
• HoheVerfügbarkeit der Architektur
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Integrated in machine software (e.g. file sniffer)
1 PC w/ scanner within production process
1 PC w/ scanner / printer w/ outside production process
Line control station
Integration in die Software einer Maschine (z.B. File-Sniffer)
1 PC mit Scanner im Produktionsprozess
1 PC mit Scanner / Drucker außerhalb des Produktionsprozesses
Leitstand
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6 Exemplary configuration of a 20 - 25 MW Line
General:
Each data collection station writes processing information (Date, Time, User, Process Data, etc.) into the dataset and checks whether all upstream data collections
have been completed. If that is not the case, a user confirmable error message
is displayed, and the respective solar module has to be transferred to the rework
station. Some data collection stations may be passed only once per module while
others can be passed n times (e.g. for rework purposes). The system is highly error
tolerant, which means that in case some equipment events are lost, this will be
logged to ensure maximum consistency of production data.
7 Exemplary Set-Up of a 20 - 25 MW Line (partly automated)
The processing stations of J.v.G. PV Control
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Start of data collection at barcode label
Cell filling / collection
Collection of laminator data
Checks (high voltage and final inspection – two separate stations)
Repair station
Commissioning station
Line control station
Further stations can be added on demand.
6 Beschreibung der Basisversion
Generell gilt:
Jede Datenerfassungsstation schreibt Fertigungsdaten(Datum, Uhrzeit, Anwender,
Prozesswerte, usw.) in den Datensatz und prüft, ob alle vergelagerten Datenerfassungen durchgeführt worden sind. Ist dies nicht der Fall, erscheint eine quittierbare
Fehlermeldung und das betreffende Solarmodul muss zum Reparaturplatz ausgeschleust werden.Es gibt Datenerfassungsstationen, die nur 1x je Modul durchlaufen
werden, andere dürfen auch mehrmals durchlaufen werden (z.B. Reparatur). Das
System ist höchst fehlertolerant, d.h. wenn Fertigungsanlagen-Ereignisse verloren
gehen wird dies mitprotokolliert und eine maximale Konsistenz der Prozessdaten
gewährleistet.)
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7 Aufbaubeispiel einer 20 - 25 MW Linie
Stationen von J.v.G. PV Control
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Beginn der Datenerfassung beim Barcode- Aufkleben
Zellenbefüllung / Erfassung
Erfassung Laminatordaten
Prüfungen (Hochspannung und Endprüfung - 2 getrennte Stationen)
Reparaturstation
Kommissionierstation
Produktionsleitstand
Weitere Stationen können optional dazugebucht werden.
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8 Software Components
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Database
Administration
Material management
Commissioning
Shift manager module
Order management
Scheduling
Data collection
Dispatch management
Equipment Integration
Fab visualization
Tracking and tracing
Reporting
8 Bestandteile der Software
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Datenbank
Administrierung
Materialverwaltung
Kommisionierung
Schichtleitermodul
Auftragsverwaltung
Planungsmodul
Prozessdatenerfassung
Dispatch Management
Equipment-Anbindung
Fabrik Visualisierung
Tracking und Tracing
Report Management
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9 User roles
9 Benutzerrollen
Among others, J. v. G. PV Control offers the following user roles:
Das System bietet mehrere Benutzerrollen an, z.B.:
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Administrator
Plan manager
Shift manager
Operator
Administrator
Werkleiter
Schichtleiter
Werker
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10 Emergency operating features / Redundancy concept
10 Notlaufeigenschaften / Redundanzkonzept
Production processes must never cease, even if your IT system is not or only partially available. It is essentialthat modules can always be manufactured and transferred to the distribution warehouse.
Falls das EDV-System ganz oder teilweise nicht verfügbar sein sollte, darf die Fertigung deshalb nicht
stehen. Es muss immer möglich sein, Module zu fertigen und ins Versandlager zu stellen.
Core level:
Basisstufe:
Server: A server on which the manufacturing execution system and the database are running. Any GUI
installed on a workstation computer can access the system via network connection. In case one workstation fails, all accumulating data can be accessed from any other workstation until normal operation is
resumed.
Server: 1 Server, an dem Produktionsstreuereungssoftware und Darenbank laufen. Die GUI kann auf
jedem am Netzwerk angeschlossenen PC laufen. Im Fall des Ausfalls eines Arbeitsplatzrechners kann
bis zum Ersatz jeder andere Rechner vorübergehend die ausgefallene Funktionalität übernehmen.
Database:
In the event of a server failure the database fails, too. If this is the case, a message is issued at therespective station to inform the user.
Optional feature for high availability:
Two servers for the manufacturing execution system and two for the database form a cluster. In case
of a failover, the other counterpart is activated and takes over the functionality to assure continuity of
production data (Enhancement module).
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Datenbank:
Wenn der Server ausfällt, dann fällt ebenfalls die Datenbank aus. Dies wird dem Anwender auf der
jeweiligen Station signalisiert.
Option: „hohe Verfügbarkeit“:
Jeweils 2 Server mit der Produltionsstreuereungssoftware und 2 Server mit der Darenbank bilden einen
Verbund. Sobald einer der beiden ausfällt, wird der andere eingesetzt und übernimmt die Funtionalität
um die Kontinutät der Daten aus der Produktion zu gewährleisten (Ausbaustufe).
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11 Service
J. v. G. PV Control is a modular system. It is available in a
basic version and canbe expanded as required. Contact
us and ask our experts for a software packagetailormade for your specific requirements and production line.
We are also pleased to be your trusted service partner
for day-to-day operations.
11 Service
J. v. G. PV Control ist modular aufgebaut und erhältlich
in der Basisversion.Eine mögliche Erweiterung ist berücksichtigt.Sprechen Sie uns an, wir stellen Ihnen ihr maßgeschneidertes Softwarepaket nach Ihren Wünschen
undpassend zu Ihrer Produktionslinie zusammen.
Gerne stehen wir Ihnen auch bei laufendem Betrieb als
Servicepartner zur Seite.
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J. v. G. Thoma GmbH
Möningerberg 1a
D-92342 Freystadt
Phone: +49/9179 - 9460680
Fax: +49/9179 - 90522
Mail:info@jvg-thoma.de
Web:www.jvg-thoma.de
Turnkey production lines – Germany