光伏產(chǎn)品的核心追求即為光電轉化率，降本增效是光伏企業(yè)發(fā)展的永久動(dòng)力。而光電轉化率的提升、生產(chǎn)的降本增效，則來(lái)自于光伏硅片、電池片、組件、輔料等多個(gè)環(huán)節生產(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)節中的每一道工序都需要更高效的生產(chǎn)技術(shù)和先進(jìn)管理流程。當下在各大光伏工廠(chǎng)中，自動(dòng)化生產(chǎn)設備的應用比例已越來(lái)越高，尤其在后段的光伏組件生產(chǎn)端，自動(dòng)化覆蓋率已近90%，標準化設備包括切片機、串焊機、排版機、疊焊機、層壓機、裝框機、接線(xiàn)盒焊機、EL測試等。光伏生產(chǎn)企業(yè)未來(lái)的目標是接近無(wú)人化生產(chǎn)，自動(dòng)化的標配設備占比至少95%以上。

一、光伏行業(yè)機器視覺(jué)系統應用現狀

光伏設備可助力光伏制造企業(yè)提升規?；?，提升產(chǎn)品的一致性、可靠性，設備本身的自動(dòng)化、智能化、互聯(lián)化升級，將加速光伏工廠(chǎng)的“智造”進(jìn)程。

光伏設備作為高集成度的生產(chǎn)設備，其自動(dòng)化、智能化程度，離不開(kāi)機器視覺(jué)系統的技術(shù)加持。在光伏產(chǎn)品生產(chǎn)的幾十道工序中，生產(chǎn)來(lái)料的管控、設備穩定性、工藝參數設定、雜質(zhì)引入等因素，均可能導致中間產(chǎn)物出現多種缺陷，而機器視覺(jué)系統可憑借其精準的定位識別、質(zhì)量檢測、數據管理等技術(shù)能力，使光伏設備提升生產(chǎn)精度，更穩定高效，并為工藝優(yōu)化提供更可視化的數據參考。同時(shí)，搭載AI技術(shù)的機器視覺(jué)系統，更可匹配光伏行業(yè)技術(shù)迭代快、工藝復雜多樣的特征，降低企業(yè)換產(chǎn)難度，減少設備替換成本。

二、光伏行業(yè)機器視覺(jué)系統四大應用需求

在光伏產(chǎn)品的幾大生產(chǎn)環(huán)節中，機器視覺(jué)系統可在產(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(lái)多項助益。在光伏領(lǐng)域，機器視覺(jué)的重點(diǎn)應用方向可以歸納為以下幾類(lèi)：

缺陷檢測類(lèi)應用

在生產(chǎn)制造過(guò)程中，缺陷檢測是一項非常重要的任務(wù)。傳統的缺陷檢測方法通常需要人工進(jìn)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致誤檢或漏檢。使用機器視覺(jué)技術(shù)進(jìn)行缺陷檢測，可以大大提高檢測的準確性和效率。機器視覺(jué)技術(shù)可以自動(dòng)化地檢測產(chǎn)品表面各種細微的缺陷，如臟污、劃傷、裂痕、凹凸等。這些缺陷雖然看似微小，但可能會(huì )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(jué)的應用方向中，缺陷檢測的占比超過(guò)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(huì )大量應用視覺(jué)缺陷檢測技術(shù)進(jìn)行質(zhì)量檢測。

定位引導類(lèi)應用

定位就是通過(guò)圖像傳感器找到被測的零件并確定其位置，輸出位置坐標（X、Y、R）。在機器加工或裝配、機器人搬運過(guò)程中，經(jīng)常會(huì )因為產(chǎn)品在流水線(xiàn)來(lái)料位置有偏差、或被裝配工件位置不確定，導致機器人不能準確抓住產(chǎn)品，或加工裝配位置錯位而損壞工件，我們可通過(guò)給機器人或設備裝上視覺(jué)定位系統即“眼睛”，來(lái)解決此類(lèi)問(wèn)題。

定位引導類(lèi)應用通常配合機械臂一起工作，在制造場(chǎng)景中占比超過(guò)20%。在光伏產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程中，由于產(chǎn)線(xiàn)自動(dòng)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(jìn)行定位引導的應用場(chǎng)景較為廣泛。

測量類(lèi)應用

視覺(jué)測量技術(shù)是一種基于計算機視覺(jué)的測量方法，通過(guò)圖像傳感器獲取待測量物體的圖像，并通過(guò)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(jué)測量技術(shù)具有非接觸、高效率、高精度等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。在光伏行業(yè)，視覺(jué)測量被廣泛應于各個(gè)工序環(huán)節中，是保證組件產(chǎn)品質(zhì)量穩定和出廠(chǎng)一致性的關(guān)鍵。

識別類(lèi)應用

識別類(lèi)應用包括對文字、條碼/二維碼、顏色、有無(wú)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(xiàn)上對產(chǎn)品進(jìn)行掃描，實(shí)現產(chǎn)品的自動(dòng)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(jué)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，不同的應用方向對機器視覺(jué)系統的技術(shù)設計和軟硬件配置要求也有所不同，因此在機器視覺(jué)系統的設計過(guò)程中，就需要根據具體的應用場(chǎng)景來(lái)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，高處理能力和負載能力的計算機硬件等以保證系統的高速響應與高效處理；在一些復雜場(chǎng)景中，如應用到深度學(xué)習來(lái)進(jìn)行圖像處理，則對視覺(jué)系統中算法的模型訓練推理能力提出更高要求；另外，針對不同的應用場(chǎng)景，還需特別考慮到系統的穩定性、可靠性、易于維護性及可擴展性等方面的需求，確保系統可以滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需要。

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