Einheitlicher Standard<\/strong><\/p>\n <\/p>\n
Das schnelle Wachstum hat zwei Gr\u00fcnde \u2013 zum einen steigt die globale Nachfrage an Photovoltaikmodulen weiter an und zum anderen l\u00e4sst sich durch gr\u00f6sseres Produktionsvolumen g\u00fcnstiger fertigen. Das notwendige Wachstum wird beispielsweise durch duplizierbare Standardfabriken erreicht, die weltweit an den Nachfragem\u00e4rkten platziert werden. Hier ist es dann das Ziel, die Fabriken schnell auf Produktionsvolumen zu bringen. Das alleine ist jedoch nicht ausreichend, denn wenn die Qualit\u00e4t nicht stimmt, wird der Ramp-up durch hohe Fehlerkosten erkauft. Folglich ist die \u00abTime-To-Quality\u00bb ein weiterer Erfolgsfaktor. Zudem ist es wichtig, Module zu produzieren, die einen m\u00f6glichst hohen Wirkungsgrad aufweisen. Bei gleichem Materialeinsatz und gleichen Produktionskosten steigt die Leistung des Moduls und damit verbessern sich die Kosten pro Watt und Fl\u00e4che \u2013 ein dominanter Wettbewerbsvorteil entsteht. Die Verbesserungen des Wirkungsgrades sind Ergebnisse von Produkt- und Prozessinnovationen. F\u00fcr den entstandenen Fabrikcluster mit mehreren Fabriken ist dann der schnelle Transfer der Verbesserungen wichtiger Erfolgsfaktor \u2013 denn alle Produkte m\u00fcssen die gleichen Qualit\u00e4tsstandards erf\u00fcllen.<\/p>\n
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Hierzu hat AVANCIS einen Ablauf entwickelt, der den Scale-up unterst\u00fctzt und gleichzeitig die Risiken reduziert. Begonnen wurde der Transferprozess mit der Weiterentwicklung vom Prototyp im Labor zum Industriedesign und danach mehrfach bei Erweiterung oder Aufbau von neuen Fabriken weiterentwickelt. Der globale Cluster f\u00fcr die D\u00fcnnschichttechnologie bei AVANCIS kann einfach in Synchronisations- und Outsourcing-Ebenen verdeutlicht werden (Grafik 1). Die Synchronisationsebenen indizieren den Grad des Matchings von Prozessund Produktparametern bei unterschiedlichem Ausmass an Outsourcing. Die vollst\u00e4ndige Transferkette reicht vom internen LabTo-Fab \u00fcber den internen Fab-ToFab zum externen Fab-To-Fab. Der letztere Transfer wird als MediumKomplex betrachtet, da bereits ein funktionales Industriedesign kopiert wird. Diese Art der Fabrikintegration ist \u00e4hnlich dem Fab-Lite-Gesch\u00e4ftsmodell in der Halbleiterindustrie f\u00fcr integrierte Schaltungen [1]. Das Bild l\u00e4sst sich auch auf das Gesch\u00e4ftsmodell Foundry mit maximalem Outsourcing erweitern.<\/p>\n
Klare Qualit\u00e4tskriterien f\u00fcr alle<\/strong><\/p>\n <\/p>\n
Der Technologietransfer wird als ein Konzept verstanden, das wie ein Schaltgetriebe die Entwicklungs- und Produktionsstandorte synchronisiert (Grafik 2). Das Schaltgetriebe kann in beide Richtungen arbeiten: Im \u00abPushPull\u00bb-Ansatz leistet der Transfer den \u00abPull\u00bb nach dem Technologiefingerabdruck und den \u00abPush\u00bb nach der Technologiesynchronisation. Ziel des erfolgreichen Transfers sind identische Produkte an allen Fabriken auf \u00abBest in Class\u00bb-Niveau. Grundvoraussetzungen sind ein geplanter Entwicklungsprozess, eine klare und einheitliche Definition der Qualit\u00e4tskriterien sowie eine strikte Einhaltung der kritischen Qualit\u00e4tsmerkmale.<\/p>\n
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Die Qualit\u00e4tskriterien sind bei AVANCIS einheitlich \u00fcber Fehlerkataloge definiert. Dort wird f\u00fcr alle Standorte festgelegt, welche Defekte an den Modulen zur Verschrottung f\u00fchren. Gleiches gilt f\u00fcr die Qualit\u00e4tsmerkmale: Die wichtigsten Prozessparameter sind hier mit Ziel, Eingriffsgrenzen und Spezifikationsgrenzen vorgegeben. Eine weitere Voraussetzung f\u00fcr den reibungslosen Transfer ist zudem, dass die Messtools f\u00fcr die Merkmale an allen Standorten zu vergleichbaren Ergebnissen kommen \u2013 denn nur wenn die Messtools in Fabrik 1, 2 oder 3 identisch messen, k\u00f6nnen Prozessvorgaben direkt \u00fcbertragen werden.<\/p>\n
Passgenaue Prozesse und Produkte<\/strong><\/p>\n <\/p>\n
Bei der Synchronisation von einem Standort zum anderen ist nun entscheidend, wie gut Prozesse und Produkte zusammenpassen. Ein grosses Transferrisiko besteht beispielsweise, wenn ein neues Produkt in einem technologisch anderen Prozess an einem neuen Standort gestartet wird [2]. Als Risikofilter nutzt AVANCIS Anpassungskriterien f\u00fcr Prozess und Produkt: Die Einstufung \u00abForm\u00bb bezieht sich auf die Geometrie und beinhaltet beispielsweise Vorgaben wie Dimensionen oder visuell sichtbare Verf\u00e4rbungen. \u00abFit\u00bb umfasst alle wesentlichen Zuverl\u00e4ssigkeitsmerkmale wie Leistungsverluste \u00fcber die Nutzungsdauer und die von der IEC geforderten Pr\u00fcfungen zur Zuverl\u00e4ssigkeit. Alle weiteren Leistungsmerkmale wie Schwachlichtverhalten oder Modulleistung werden im Anpassungskriterium \u00abFunktion\u00bb zusammengef\u00fchrt.<\/p>\n
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In Grafik 3 sind die Anpassungskriterien f\u00fcr die Prozess- und Produktparameter beim Lab-To-Fabund Fab-To-Fab-Szenario dargestellt. Offensichtlich ist die gesteigerte Synchronisation auf identischem Produktdesign. Bei der zeitlichen Abfolge des Scale-ups ist es das Ziel, in immer k\u00fcrzeren Frequenzen neue Fabriken zu starten. Gleichzeitig soll der Ramp-up bei einem immer h\u00f6heren Wirkungsgrad starten und aufgrund des davor gewonnenen Prozesswissens immer steiler verlaufen. Grafik 4 zeigt diese Zielsetzung schematisch.<\/p>\n
Permanentes Lernen<\/strong><\/p>\n <\/p>\n
Die Differenzen in den Anfangswirkungsgraden indizieren den Synchronisationslevel und die Wirkungsgradentwicklung zeigt den Grad an \u00abLean Speed\u00bb oder optimierter Lerngeschwindigkeit. Der anf\u00e4ngliche Lab-To-FabTransfer leidet nat\u00fcrlich unter der Vergr\u00f6sserung des Prototyps zum Produktdesign PowerMax\u00aeStrong. Der erste Fab-To-Fab-Transfer beinhaltet das Produktupgrade zu PowerMax\u00aeSmart mit gesteigerter Produktivit\u00e4t. Der zweite Fab-ToFab-Transfer ist ein \u00abCopy Identically\u00bb-Ansatz mit verbessertem Produktionsequipment. Dies beinhaltet die nahezu vollst\u00e4ndige Anpassung der Produkt- und Prozessparameter. Zertifizierung und Ramp-up folgen den \u00abLean\u00bb- Schritten entsprechend des modernen Qualit\u00e4tsmanagements [3].<\/p>\n
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Der Fabrikcluster soll kontinuierlich von Verbesserungen profitieren. Daher werden Innovationen zur Risikominimierung auf unterschiedlichen Stufen im Entwicklungsprozess getestet. Dies erfolgt in parallelen Entwicklungs- und Implementierungsphasen f\u00fcr den Fabrikcluster (Grafik 5). An den Phasen\u00fcberg\u00e4ngen liegen Meilensteine mit Checklisten. Die erste Ebene beschreibt den Entwicklungsprozess zu den Prototypen im Labor oder in der Pilotlinie.<\/p>\n
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Hier durchlaufen Neuerungen eine erste Validierung, Entwicklung und Implementierung. Dieser Entwicklungszyklus ist jeder kritischen Prozess- oder Produkt\u00e4nderung im Fabrikcluster vorgelagert. Die n\u00e4chsten drei Ebenen symbolisieren die Implementierungsphasen mit dem Produktdesign. Hier werden Pr\u00e4paration, Qualifizierung, Zertifizierung, Ramp-up und Sustaining durchlaufen. Bemerkenswert sind die verk\u00fcrzten Phasen von Zertifizierung und Ramp-up. Dies ist eine Konsequenz von \u00abLean Production\u00bb [4]: Das Weglassen von \u00fcberfl\u00fcssigen Arbeitsg\u00e4ngen, die bereits in der ersten Implementierungsphase identifiziert wurden [5]. Die Risikominimierung beim Transfer von Innovationen erfolgt dabei entsprechend einem \u00abEvolutionswasserfall\u00bb.<\/p>\n
St\u00e4ndige Optimierungen<\/strong><\/p>\n <\/p>\n
Ein hohes Risiko, zum Beispiel ein neuartiges Material, wird bereits auf Laborebene oder als Prototyp vorgetestet und sukzessive in die Produktion eingef\u00fchrt. In der ersten Stufe werden im Labor Extremtests ausf\u00fchrlich charakterisiert und grobe Spezifikationsgrenzen f\u00fcr neue Prozesse definiert. In der zweiten Stufe werden in der Fabrik die Prozesse auf Produktionsequipment hochskaliert und die Spezifikationsgrenzen verfeinert. In der dritten Stufe werden in der Folgefabrik schliesslich die Prozesse weiter auf Durchsatz und Ausbeute auf modernstem Equipment optimiert. Besteht hingegen ein geringes Risiko, wie eine geringf\u00fcgige Rezeptanpassung, wird diese \u00c4nderung direkt in der Produktion eingef\u00fchrt.<\/p>\n
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Die aktuelle Struktur des Fabrikclusters mit dem installierten Transferprozess erlaubt somit schnelle \u00abTime-To-Market\u00bb, k\u00fcrzere \u00abTime-To-Volume\u00bb und vor allem k\u00fcrzere \u00abTime-To-Quality\u00bb. Mehrere Innovationsspr\u00fcnge konnten durch dieses Prinzip in kurzer Zeit erreicht werden \u2013 ein wichtiger Erfolgsfaktor beim zuk\u00fcnftigen Wachstum<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Nach langj\u00e4hriger Forschungsarbeit an D\u00fcnnschicht-Photovoltaik im Labormassstab erfolgte 2009 der Start der Serienproduktion von AVANCIS-Modulen in Fabrik 1. Wenig sp\u00e4ter begann die Saint-Gobain-Tochter AVANCIS GmbH die Produktion in Fabrik 2 am gleichen Standort mit einer f\u00fcnfmal gr\u00f6sseren Fabrik. Eine fast baugleiche Fabrik 3 nahm 2013 als Joint Venture zwischen Hyundai Heavy Industries […]<\/p>\n","protected":false},"author":66,"featured_media":12819,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[4812],"class_list":["post-12755","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-unkategorisiert","tag-10-2013"],"acf":[],"yoast_head":"\n
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