Les robots débarquent
L'industrie automobile en exemple
23.10.2010 | Rédacteur: MSM
Afin de réduire les coûts, l'industrie photovoltaïque fait appel de plus en plus à l'automatisation. Le secteur se promet d'obtenir une haute qualité de production équivalente - ainsi qu'un accroissement de la productivité. Les lignes de production dans l'industrie solaire sont aujourd'hui pour la plupart hautement automatisées.
Cela a sa raison d'être: «en Europe, nous devons augmenter nos capacités afin de rester concurrentiels» nous dit Carsten Busch, responsable de segment solaire chez ABB Automation à Friedberg. La pression financière est énorme. Si nous voulons maintenir en Allemagne la production de modul¨es, alors nous devrions dans le futur mettre en service encore plus de robots. «L'industrie automobile a prouvé que nous pouvons assurer une production à succès sur le territoire». La branche solaire s'intéresse également de plus en plus au concept de finition, que Mercedes, Porsche ou BMW ont renforcé. Beaucoup de créateurs de technologie automobile apportent à nouveau ce know-how. ABB propose des robots dans presque tous les segments de production de cellules et de modules - depuis FlexPicker pour l'implantation de cellules silicium sur les installations pour la manutention et le transport de panneaux jusqu'à l'emballage et la palettisation des modules solaires finis. «Dans le domaine solaire, il n'est pas de prime abord de mise à vouloir économiser sur les coûts de personnel» souligne Busch. Mais quand de gros volumes de produits doivent être achevés similairement de manière hautement qualitative, alors les robots prennent le dessus sur l'homme.
«Les robots ont encore de beaux jours devant eux» confirme Hartmut Wirths de l'entreprise industrielle Bosch Rexroth. «Le robot n'a que faire de son emplacement. Il nous délivre toujours la même qualité».
Les autres avantages sont la disponibilité d'intervention vingt-quatre heures sur vingt-quatre ainsi que l'énorme rapidité robotique: «ce n'est seulement qu'avec l'automatisation que les volumes de production et de processus nécessaires à la production de masse de cellules solaires seront possibles» selon Carsten Busch. Même dans le segment de la découpe, les robots sont plus efficaces. «Bien souvent les panneaux sont plus grands et aussi plus fins - donc plus fragiles. Cependant chaque tranche détruite nous coûte» rajoute Busch.
Le robot s'est imposé entre-temps dans la mise en place de panneaux, de fines tranches de silicium découpées dans des blocs. «Si des collaborateurs laissent tomber un tel bloc, cela signifie un dommage matériel de 2000 $ US» dit Carsten Busch. Car le matériau est friable et se brise facilement en plusieurs morceaux. L'être humain reste un facteur d'insécurité. C'est la raison pour laquelle en Asie, les lingotières sont transportées pas des robots et collées à un support pour la préparation du débitage. Ce dernier intéresse de nouveau les fabricants de robots industriels. Depuis peu, Kuka Systems à Augsburg a repris un know-how correspondant du constructeur tchèque de machines Themis.
Le créateur d'installation élargit en cela son portofolio de produits de différentes scies spéciales pour la découpe photovoltaïque. Kuka souhaite dans le futur livrer clé en main des lignes wafer hautement automatisées. Jusque là l'entreprise s'est concentrée sur la production de modules et a proposé des solutions Glashandling, soudure String, à savoir soudure croisée, un chargement des strings sur feuille et cristallin, des cadres de modules tout comme des tests qualitatifs finaux.
Cependant les Augsburgeois doivent compter avec une forte concurrence. La société Reis Robotic rencontre un succès en matière de robots de ligne et de bras coudés pour la finition des modules. La société a acquis de l'expérience comme sous-traitante de lignes dans la fabrication d'automobiles, et notamment dans le vitrage automobile. Ainsi la société Reis a présenté au glasstec 2008 de la foire mondiale de la branche du vitrage automobile, un portofolio volumineux, aux entreprises d'utilisations solaires. Ses solutions techniques de production seront présentées aux sous-traitants du 28 septembre au 1er octobre 2010 au solarpep - foire spécialisée de techniques de production solaire à Düsseldorf. En parallèle, se déroule avec glasstec la foire phare mondiale de la branche du verre, où plus de 1200 entreprises développeront en autres leurs solutions techniques du domaine de la découpe, de l'affinage ainsi que de l'automatisation.
Le marché continuera à bouger, s'accorde à dire le responsable de segment ABB Carsten Busch: «jusqu'à mi-2008, la branche solaire s'est extrêmement développée.» Les entreprises mettent rapidement tout en oeuvre dans la création de potentiels pour amener leurs productions dans la course. Pour se faire, elles ont pris le parti d'émettre des restrictions. «en finition cellulaire, un niveau d'automatisation a déjà été atteint» dit Busch. «En revanche, quant à la fabrication de modules, cela ne s'est pas fait partout.» Pour la production de modules solaires en fines couches, l'automatisation a également «progressé» sur le plan frontend, à savoir lors des fabrication et structuration des tranches individuelles. En revanche, pendant la poursuite de la fabrication des panneaux cristallins superposés, en commençant par la découpe, Busch émet encore d'importantes réserves. «Au début, la finition cellulaire a beaucoup tenu compte de l'aspect financier», nous dit le manager. «Et dans ce domaine, les coûts d'automatisation sont apparus plutôt peu significatifs comparativement à ceux d'équipement à proprement dit. Sur une fabrication de modules rentable, en revanche, la branche en aurait fait par la suite clairement peu cas - aussi longtemps que les modules solaires avaient été arrachés des mains des entreprises, une nécessité de rationaliser faisait là-bas défaut, surtout que beaucoup d'étapes de travail pouvaient se régler manuellement.»
Aujourd'hui, les usines ont un potentiel spécifique de 200 mégawatts ou plus, à l'avenir elles aligneront bien des gigawatts» selon Busch. «Le développement technologique avance rapidement, les installations changent également» accentue le manager. En production cellulaire par exemple, le débit augmente et les installations s'étendent. De nouveaux robots desservant cette plus grande zone d'activités, ont été de ce fait toujours plus réclamés.
«La technique de pointe de l'industrie solaire est un point fort éclairci chez Bosch Rexroth» nous dit Wirths: «aller de A à Z.» Cependant à y regarder de près, se cachent plusieurs exigences. «Nous travaillons avec des composants standard. Nous devons toutefois remplir certaines exigences spécifiques à la branche solaire» dit Wirths. «Dans le domaine de la découpe par exemple, il s'agit avant tout de manipuler du cristallin à température relativement élevée.»
Les panneaux «normaux» conduisent également les ingénieurs à des exigences croissantes. Les tranches deviennent de plus en plus fines et de ce fait toujours plus friables. Parallèlement, et autant que faire se peut, les sociétés PV veulent tout naturellement minimiser les bris de cristallin dans une ligne de production équivalente à une production de 3600 cellules solaires par heure.
Afin d'attraper les panneaux sensibles sans toutefois les manipuler, les créateurs d'installation ont un truc: le principe de Bernouilli statue que dans le flux d'un gaz sortant, une accélération se produit toujours simultanément avec la diminution de la pression. Ce phénomène n'assure pas seulement le décollage et la stabilité des avions. Il peut aussi assurer qu'avec l'aide de la diminution de pression, les objets puissent être aspirés. La crise actuelle de la branche solaire est mise à profit par les fournisseurs pour développer une technologie continue: «nous considérons l'arrêt de croissance comme une occasion bienvenue d'amener nos produits à maturité» dit Michael Karcher de Festo.
Le constructeur d'équipement approvisionne l'entreprise avec des solutions de composants uniques jusqu'aux subsystems complets pour transporter les panneaux ou les substrats cristallins. Les exploitants auraient planché sur une montagne de mandats souligne Karcher. La directive aura été en première priorité de raccourcir la période cyclique. «Cela s'est par chance calmé quelque peu. Nous avons un marché acheteur en surcapacité. Les entreprises se concentrent désormais sur l'optimisation d'installation. Elles veulent supprimer des étapes de processus très onéreux» explique Karcher. Cela signifie de nouveaux concepts.
Au début, la branche solaire avait «souvent reproduits des solutions de l'industrie de semi-conducteurs car les processus sont similaires» nous dit Karcher. Les cellules solaires sont cependant des «produits de base». Entre-temps, les sociétés PV visaient clairement fortement leurs coûts de production. Les robots aident à épargner - ne serait-ce qu'au prix d'un seul investissement.
Auteur
Martin Gysi, rédacteur en chef Technica
Coordonnées
ABB Automation GmbH
Unternehmensbereich Robotics
Grüner Weg 6, D-61169 Friedberg
Tél. 0049 6031 85 0, Fax 0049 6031 85 297
www.abb.de
ABB Schweiz AG
Brown Boveri Strasse 6, 5401 Baden
Tél. 058 585 00 00, Fax 058 585 01 00
www.abb.ch
Le monde de la production solaire
Solarpeq se déroulera du 28.9.-1.10.2010 à Düsseldorf, www.solarpeq.com/
Ce texte est protégé par les droits d'auteur. Si vous désirez l'utiliser pour des besoins personnels veuillez consulter les conditions suivantes sur www.mycontentfactory.de (ID: ) | Archiv: Vogel Business Media
Ajouter un commentaire