浅谈质量改进工具图在光伏组件生产过程中的运用
本文摘要:在制造过程中合理运用改进工具图,对改进项目采用因果图与排列图、头脑风暴法、分层法等工具,测量系统分析、流程图、过程能力分析、矩阵图...

   作者:常州华阳光伏检测技术有限公司   副总经理/总工程师  成吉 
 
    在制造过程中合理运用改进工具图,对改进项目采用因果图与排列图、头脑风暴法、分层法等工具,测量系统分析、流程图、过程能力分析、矩阵图、树图,回归分析、方差分析,有条件的结合MINITABLE统计软件的应用,较快地找到改进的最佳运行参数并实施控制,最终达到了降低产品成本、使顾客满意的目的。该项目的成功推广,提高了公司技术人员运用先进质量工具分析问题、解决问题的能力。
  伴随着日本核泄漏事件的爆发,新能源中原本占最大份额的核电产业下滑已是大势所趋,另一重要新能源产业--光伏产业是否回拥有更好的发展空间?
   对此,业内行家有着更深入的看法:虽然核电行业大不如前,但光伏行业同时也在经历着严峻的考验。中国自2007年成为全世界最大的光伏产品生产国后,各个环节都在逐步完善的过程中。然而有一点值得注意:必须将企业目前普遍存在的由政府补助驱动转换为市场驱动。因为完全依赖政府补贴作为行业发展的动力蕴藏着很大的风险。一旦政策变化或终止时,所带来的产业冲击是巨大的。只有尽快建立真正的光伏市场体系,使光伏产业按照市场规律运作起来,才能够充分发挥政府补贴的杠杆作用,减少政策变动对产业可能造成的伤害。
  光伏行业的所有从业人员(尤其是领导层)必须有这样清醒的认识:不管行业景气与否,产业中各个环节的产品价格必须不断下降,直到光伏发电的成本切切实实地低于火力发电为止。只有成本下降,才是光伏产业发展的真正动力。
  那么,怎样才能降低成本呢?很多人往往直接想到的是降低多晶硅等原材料成本。实际上,在2009年以后,多晶硅成本已经消耗了很大一部分下降空间。新的、真正的竞争已经开始在企业的工艺流程和质量管理水平上展开。光伏产品的一次性良品率既决定了生产过程能力的强弱,同时也决定了生产成本的大小。
  以上叙述引用自SAS公司JMP事业部《光伏企业的质量改善利器:交互式可视化数据分析》。
  在以大批量生产与制造光伏组件产品为主的企业,良品率控制需要对过程中一些采集数据进行精细化分析与决策,而往往在这块属于光伏企业的软肋或说是空白。这是一门技术活,需要对过程中相关过程进行数据化的统计分析,收集数据量在经济性范围内,不是一味要求数据大而全。控制劣质成本、分析其原因、制定改进方案、优化生产工艺,从而提升一次良品率和综合质量水平。
  目前在知名或大型的光伏生产型企业这种质量改进工具能得到运用,就质量改进工具中一些高级的分析工具,很多人可能会望而却步,觉得太抽象、看不懂,今天就改进分析工具中举例说明常用的因果图、排列图如何运用,同时适合大部分光伏组件使用或参考。
  一、 简单地将光伏组件封装工艺过程分为以下几个步骤:

                简单太阳能电池组件封装工艺过程流程图

  二、例举光伏组件生产过程中常见问题:焊接工序破片
  如发生焊接破片问题首先召集大家开会(可用头脑风暴法),集思广义充分发扬民主,以免疏漏,在会议中尽可能具体地确定原因,在分析每个问题时只能用一张因果图,对症下药,解决质量问题。[page]
  1、绘制因果图:以下就绘制焊接工序破片的因果图作详细介绍:
  第一步:确定质量特性也就是最终的问题点,根据具体情况选择因果图的结果也就是焊接破片这个最终的问题点;
  第二步:将质量特性写在纸的右侧,从左到右画一箭头(主骨),将结果用方框框上,(主要有操作者、电烙铁、焊接环境、工艺方法这四大方面的原因)接下来列出影响结果的主要原因作为大骨,也用方框框上。
  第三步:列出影响大骨的第二层原因作为中骨(例:影响工艺方法的中骨有动作也就是焊接手势、焊接参数、定位也就是焊接的启始点和收尾处);接着,用小骨列出影响中骨的第三层次原因,依此类推;
  第四步:根据对质量特性的重要程度,将认为对质量特性有显著影响的重要因素用明显的标记标出;从整张图来看,显著影响破片的因素有:操作者经验、焊接参数、环境温度及湿度。
  第五步:在因果图上记录必要的信息
  2、分析与改善:根据因果图列出来的显著因素后针对性的采取措施,解决实质问题。
  操作者经验方面:可以增加培训、素质教育、实际操作练习来增强操作者的责任感与操作能力。
  环境温湿度方面:在环境方面我们应尽量使使温度控制在20度以上,湿度控制在60%以下。首先要排除环境对破片的影响再考虑其他因素,如环境因素达不到控制要求,它的影响是显著的。
  焊接参数方面:考虑焊接温度的调整、焊接速度、焊接力度、焊接起始收尾位置的确定方面,要减少破片采取措施的着手点,抓住影响显著因素。
  如果分析出的原因不能直接采取措施,说明原因还没有分析到位,要想改进取得效果,必须对原因进行细分,直至能采取措施为止。实际上,因果图要做到"重要思想束缚不遗漏"和"不重要因素不绘制"两个原则,在绘制因果图时,最终制定对策时,因果图往往越小越好,这样简单的一张因果图就能系统的分析并采取明确措施解决焊接时破片问题。
     [page]
  3、改进效果:我们把因果图与排列图结合使用,抓住质量问题"关键的少数"的方法,
  效果非常用效。
  下面结合以上因果图例子,直观清晰地表明,经改进前后的效果用排列图表示,
  具体制排列图的步骤如下:
  第一步:确定焊接破片该问题点后收集数据,从当天排产的5000片电池片中,检验焊后的200片为检验对象;
  第二步:确定哪些数据是必要的,以数据分类如不合格类型,按起头/收尾处隐裂、过焊、虚焊、侧焊、焊接偏移、脱焊、流转破片等;
  第三步:确定收集数据的方法,通常采用调查表的形式收集数据;
  1、 设计一张数据记录表,如表1所示,
  2、 将收集数据填在表内
  3、 表内有各项不合格数据,累计不合格数、各项不合格所占百分比以及累计百分比,如表1所示
  
  第四步:按数量从大到小顺序,将数据填写入数据表中, "其他"项的数据由行多数据很小的项目合并在一起,将其列在最后,而不必考虑"其他"项数据的大小;
  第五步:没用MINITABLE统计软件的话,普通的EXCEL文档也可以作出排列图,工具栏中点击插入图表,出现的图表对话框内选中自己想表达的图形进行操作即可。见下图对比
          [page]
        
  经改进后,不合格数量有了显著下降,通过两张图的对比可明显发现,一次不良品从原来的40片下降到9片,其中环境因素、焊接温度两因素显著。
   工作中,我们会有很多的地方可以使用质量改进工具,有时在用了但未曾想过这就是改进工具,其实想来也不是很难,但是用起来确实很有用。挖掘深层的技术原因,优化改进方案,限于篇幅,就不再做更深入的介绍了。不过可以肯定的是,合理的应用质量改进工具,用数据化分析和管理企业,将是值得去考虑的问题。

                                                                                            

扫码关注“光伏产业观察网”微信公众号
《光伏产业观察》创办于2010年,由中国循环经济协会可再生能源专业委员会、中国可再生能源学会光伏专业委员会、中国光伏行业协会共同主办,深受光伏行业认可,是业内知名媒体。