作者:天合光能智能网络小组负责人- 王琪

前言:

“如何最大化发挥IT价值,赋能公司业务发展;如何整合技术方案,匹配不同场景业务需求,是我们部门的使命,也是我们网络部每天要思考并落地解决的重要事情。”——王琪

天合光能股份有限公司(简称“天合光能”)成立于1997年,业务遍布全球170多个国家。公司致力于成为全球光储智慧能源解决方案的领导者,助力新型电力系统变革,创建美好零碳新世界。多年来,公司坚持创新驱动,从拉晶到切片,从电池到组件,构建了一个全球化、全链条、全覆盖的210+N超级“星”工厂体系。一座座工厂的创建与投产,见证着天合光能在刷新行业创新效率与速度方面所迈出的坚定步伐。

天合光能2024年上半年光伏组件出货34GW,同比增长超25%,210至尊系列组件累计出货超过140GW,排名全球第一。为进一步打通上下游产业,天合光能近年来积极扩建工厂,并力求打造与以往不同的智能化工厂,以推动企业数转智改。这其中,构建强大、稳定的数字底座对于智能生产至关重要,高可用、高可靠、高安全的智能网络连接成为关键一环。为此,公司选定江苏淮安和四川德阳两大基地作为网络升级的试点工厂。经过不断探索,我们选择用“光网络”开启了一条创新的网络升级之路。

洞见:深入一线,精准捕捉业务需求

数字化转型正蓬勃开展,对于我们网络部门而言,无论转型路径如何,核心在于充分发挥IT价值,确保能有效赋能业务。为此,如今我们IT部会主动出击,深入到生产一线,探究实际生产流程和业务需求,以确保我们的技术与服务能够紧密贴合现实场景需求,最大化释放IT效能。

天合光能作为一家涉及光伏组件的研发、生产以及上游晶硅等业务的新能源企业,由于不同业务板块和产品线的特殊性,其对网络的需求也各有差异。所以,在实地调研中,我们要着重了解各个业务场景的具体需求,深入考察网络部署时的真正痛点。

柔性生产成关键,换线效率与降本增效并重

传统布线方式,交换机会被安装在机柜中,需要从机柜向上延伸至桥架,再返回到机柜,延伸至各个机台,接着下至KPG管道,再进行两次吊装,再次下线,最终进行固定,这种布线方式复杂,每次迭代需要将之前的网线全部拆掉,部署周期长、成本高。扩容过程同样不便,每次需要增加新的网络点位,生产线不得不停工配合。

在淮安基地,柔性生产已成为提升竞争力的关键,因此我们需要建设更便捷、易扩展、更低成本的网络。

网络部署周期要提速,助力工厂产能“追光速”

在光伏产业的赛道上,天合光能高度重视“追光速度”。刷新淮安速度,是公司对淮安工厂项目的一项重要考核指标。该项目的时间安排十分紧张,各个部门都在全力以赴推进工作。“尽量缩短设备上线时间,越快越好!”这是我们从项目组得到的明确要求,网络部署必须匹配工厂产能的输出速度。

淮安工厂原有车间采用的是大型机柜部署模式,除网络设备,还需部署强电、UPS系统、消防设备等,这就需要和生产、工厂多个部门反复协调用电安全、消防安全等问题,这将会影响我们的建设效率。因此,我们急需更高效的网络建设方案,以满足建厂速度需求。

网络韧性坚挺如磐石,停电亦要无缝续航

天合光能作为制造型生产企业,网络稳定是保障生产的重要基石。一旦网络不稳定或中断,将直接影响生产能力,进而影响实际业务运营。工厂中的大型生产设备通常具备很高的动能,有时可能会引发跳闸现象,这对网络稳定性带来了挑战。

同时,传统方案中交换机多部署于车间的配件柜中,这种布局容易受到人为操作不当的影响,不仅可能导致局部停电,还可能引发跳闸现象,进而影响整个工厂的电力供应和网络稳定性。特别是在工厂建设初期,各部门间协同工作较多,此类问题也会比较频繁。

我们需要打造一个更加稳定、可靠的网络,保障生产流程的顺畅和业务运营的连续性。

征服极端恶劣环境,网络设备需耐高温防粉尘

晶硅工厂专注于将原始硅材料转换成高附加值组件,涉及复杂的工艺,如切割、成型和抛光,以满足严格的规格标准。这一过程不仅产生大量的石墨导电粉尘,而且拉晶炉周围的温度可高达约50摄氏度。如果使用传统交换机,需要每个月更换设备,如此极端恶劣的车间环境,对网络设备的要求是很高的。因此,我们急迫寻求能够深刻理解工业环境,且具备强大适应性的产品解决方案。

创新:需求导向,网络高可用性成首选

过去,我们工厂一直使用的是传统网络,然而,面对当前业务场景需求的日益增长,就像上面提到的恶劣环境难题,传统网络已不适用。因此,在新建厂区时,我们考虑使用光网。在选择与哪家光网厂商合作时,我们坚持一个核心原则:立足于业务场景的真实需求,解决实际问题。经过多方对比与测试,我们最终选择了锐捷。

锐捷极简以太全光网方案光电混合纤入产线的方式,通过SDN技术为我们工厂构建了一张高可用、高可靠、高安全的全光网络,能够支撑工厂未来十年业务演进。

效显:极简以太全光网,助力我们“追光”加速

感受柔性生产的魅力,实现高效与灵活

锐捷为我们实施了车间内网格化部署策略,以20X20为一个网格单位。面对信息点的扩展或生产线的更新,与传统方法需要从弱电间重新布设100米长的铜缆相比,现在只需调整末端网络跳线(长度仅为5-10米的网线)就能轻松应对日常的换型和调线需求,建设成本减少90%。此外,锐捷的交换机设计有8-16个信息点接入能力,若端口不足,可便捷地替换为更多端口的交换机,实现零配置替换。这种即插即用的特性,省去了繁琐的端口对应和接线过程,换线效率提升50%。

7天工期3-5天完成上线,大幅缩短建设周期

极简光方案以光纤入室的部署方式,极大地简化了布线工作量及和施工难度。通过光电混合缆(POF)实现数据、电力一纤通达,也无需依赖UPS或复杂的强电配套系统,供电主机便能提供稳定且不间断的电力保护。这种集中供电管理的方式,极大简化了电力系统的部署,进一步缩短建设周期。让我印象很深刻的是,淮安工厂原计划7天的工期,实际上我们在3-5天内就完成了上线。

“双上行”护航,网络稳定支撑业务持续运转

锐捷交换机采用创新的“双上行”设计,确保在切换过程中数据零丢包传输,同时设备也不会因电源变动而重启。这种双重冗余保护机制,与传统单电源接入相比,大幅增强了网络稳定性,实现翻倍式提升。

另外,通过时光主机实现的集中远程供电管理系统,我们成功规避了由跳闸等突发状况引发的断网断电隐患,确保了网络服务的顺畅无阻,为生产业务的持续运作提供了坚实后盾。

工业级交换机,恶劣生产环境的全能守护者

引入极简以太全光网方案后,我们在应对恶劣环境方面取得了显著成效。锐捷工业交换机以其IP50级别的防护能力,能够从容应对晶硅工厂中常见的高温、粉尘和电磁干扰问题。特别是在55度以下的高温条件下,这些交换机依旧保持稳定运行,大幅减少了我们更换设备的需求,降低了维护成本。

统一运维平台,精细化管理与高效运维完美结合

借助极简光方案的统一运维平台,我们成功实现了对网络的精细化管理。该平台提供了一个全面且直观的监控界面,使运维人员能够实时监测和分析网络状况,轻松掌控网络质量和电力供应等关键指标,确保整个网络始终处于最优运行状态。此外,统一运维平台具备问题预警功能,能够及时发现潜在网络问题,并主动通知运维人员,显著提升了故障响应速度和运维效率。

结语:

坚持打造更优质的连接基础,推动业务和生产的智能化创新,是我们IT网络部门的核心价值所在。如今,极简以太全光网方案已从淮安和德阳试点工厂,延展到在中央研究院研发场景中使用。未来,我们将继续跟进企业创新发展的步伐,主动向前,为业务提供更优质的数字化解决方案和创新产品,为光伏行业的数字化转型提供更多优秀的参考和标杆。