【英特尔】2023中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书_63页_3mb

2023 中国光伏行业机器视觉系统应用白皮书总结

核心内容概述

本白皮书由英特尔（中国）有限公司与陕西维视智造科技股份有限公司联合发布，系统性地分析了机器视觉技术在光伏行业各生产环节中的应用现状、需求、趋势及技术攻关方向。机器视觉作为人工智能的重要分支，正逐步成为推动光伏行业自动化、智能化升级的关键技术之一。随着光伏行业对高精度、高效率、低成本的追求，机器视觉系统在缺陷检测、定位引导、测量识别等方面发挥着越来越重要的作用。

主要观点

1. 机器视觉系统应用优势

• 节省人力成本：随着人口结构变化和制造业人力成本上升，机器视觉系统在提升效率的同时，显著降低企业的人力投入。
• 提升精度与稳定性：相比人工视觉，机器视觉具有无接触、高精度、高稳定性的特点，可有效提升产品质量与一致性。
• 支持智能制造与工业4.0：结合5G、边缘计算等技术，机器视觉系统为工业4.0提供了关键的数字化支持，推动“智慧工厂”建设。
• 推动多领域融合：随着技术发展和成本降低，机器视觉系统正逐步应用于现代服务业、交通、文旅等更多领域。

2. 光伏行业机器视觉系统应用现状

• 光伏行业已成为机器视觉的重要应用领域，2022年销售额占比为8.4%。
• 机器视觉系统在硅片、电池片、组件生产等环节已实现广泛应用，自动化覆盖率接近90%。
• 在电池片生产环节，机器视觉系统应用几乎达到100%，是当前应用最成熟的环节。

3. 光伏行业机器视觉系统应用需求与趋势

• 缺陷检测：是机器视觉最重要的应用方向之一，占比超过40%。
• 定位引导：用于机器人搬运、装配等环节，占比超过20%。
• 测量与识别：用于尺寸控制、条码/二维码识别等，占比分别为10%和24%。
• 趋势：未来将向更高精度、更高速度、更智能化方向发展，深度学习、3D成像等技术将加速其应用。

4. 技术攻关方向

• 缺陷检测的准确性和效率仍有提升空间。
• 多工艺环节的视觉系统兼容性与通用性是当前研发重点。
• 视觉算法的智能化与AI学习能力是未来技术发展的核心。

关键信息

一、机器视觉系统应用环节

1. 硅片生产段

• 应用环节：表面检测、尺寸测量、定位引导、缺陷分类、条码识别。
• 痛点：高分辨率图像采集、复杂光线条件、高处理速度与稳定性要求。
• 解决方案：采用高分辨率相机、深度学习算法、优化图像采集与处理流程。
• 应用效果：检测速度≤7200 pcs/h，误检率<0.1%，重复定位精度<0.1 mm。

2. 电池片生产段

• 应用环节：品质检测、尺寸测量、定位引导、缺陷分析。
• 痛点：高精度检测、复杂图像处理、强环境干扰、实时性要求高。
• 解决方案：采用高性能处理器、深度学习算法、异步信号控制、TSN技术。
• 应用效果：0漏检，误检率≤0.1%，重复定位精度<0.1 mm。

3. 组件生产段

• 应用环节：缺陷检测、定位引导、尺寸测量、标识识别。
• 痛点：高精度、高实时性、复杂图像处理、多工位协同。
• 解决方案：使用高性能硬件、深度学习算法、模块化设计、边缘计算。
• 应用效果：0漏检，误检率<0.1%，定位精度±0.01 mm。

机器视觉系统解决方案

1. 硅片外观缺陷检测

• 应用场景：检测硅片表面的裂纹、崩边、脏污等缺陷。
• 解决方案：采用线阵相机+定焦镜头+线光源，结合深度学习软件进行实时检测。
• 应用效果：实现高精度、高效率的检测，0漏检，0误检。

2. 电池片EL/PL检测

• 应用场景：检测电池片的隐裂、黑斑、短路等缺陷。
• 解决方案：使用短波红外相机，结合深度学习图像处理技术。
• 应用效果：0漏检，误检率≤0.1%，重复定位精度<0.1 mm。

3. 电池片分选检测

• 应用场景：检测电池片的尺寸、厚度、表面缺陷等。
• 解决方案：采用工业相机+远心镜头+定制光源，传统算法与深度学习结合。
• 应用效果：实现精准分选，误检率<0.1%。

4. 组件生产中的视觉解决方案

• 排版机视觉定位：实现高精度排版，效率为人工的3-5倍。
• 串焊机视觉检测：检测划片后电池片缺陷，确保串焊位置准确。
• 汇流带焊接质量检测：检测焊接不良，如漏焊、少锡等。
• 汇流条抚平设备检测：确保四氟布定位准确，提升组件质量。
• 绝缘片定位检测：确保绝缘片位置准确，提升组件一致性。
• 层压后整版缺陷检测：检测组件表面气泡、划痕等缺陷。
• 接线盒自动安装检测：确保接线盒安装质量，提升自动化水平。
• 接线盒自动焊接检测：确保焊接质量，提升组件性能。
• 接线盒扣盖检测：确保扣盖质量，提升产品良率。
• 自动贴标检测：检测标签缺陷，确保标识准确。

编写单位介绍

1. 英特尔（中国）有限公司

• 全球领先的半导体和计算创新企业，致力于推动人工智能、5G、智能边缘等技术发展。
• 提供高性能计算平台，支持机器视觉系统快速部署和优化。

2. 陕西维视智造科技股份有限公司

• 国内领先的AI工业视觉解决方案提供商，专注于机器视觉系统研发与应用。
• 在光伏行业已实现85%的市场占有率，组件视觉检测系统全面覆盖。
• 提供国产化、数字化、智能化的一站式服务。

3. 海目星激光科技集团股份有限公司

• 激光及自动化综合解决方案提供商，专注于光伏、锂电、消费电子等领域。
• 代表产品包括全自动激光焊接机、无损激光划裂设备、TOPCon激光掺杂设备等。

4. 广东利元亨智能装备股份有限公司

• 智能装备研发、生产及销售企业，覆盖新能源、锂电、光伏、氢能等多个领域。
• 提供光伏智造一体化超级工厂解决方案、HJT异质结整体解决方案等。

5. 科圣达（苏州）智能科技有限公司

• 专注于自动化、智能化光伏产品制造装备的研发、生产与销售。
• 代表产品包括接线盒焊接设备、汇流条抚平贴标一体机、接线盒打胶安装一体机等。

结论

机器视觉系统在光伏行业的应用正在不断深化，已成为提升生产效率、产品质量和智能化水平的重要工具。随着技术的持续进步和成本的逐步下降，机器视觉将在光伏制造的各个环节实现更广泛、更高效的部署。未来，随着AI、深度学习、3D成像等技术的融合，光伏行业的机器视觉解决方案将更加智能化、高效化、可靠化，为实现“无人工厂”和智能制造提供坚实的技术支撑。