20世紀(jì)是生產(chǎn)率的世紀(jì)，而21世紀(jì)已經(jīng)是品質(zhì)的世紀(jì)，質(zhì)量是未來(lái)企業(yè)占領(lǐng)市場(chǎng)最有力的武器。——約瑟夫·M·朱蘭博士。
品質(zhì)是企業(yè)和消費(fèi)者的生命，品質(zhì)創(chuàng)新是支撐企業(yè)快速成長(zhǎng)和承擔(dān)社會(huì)責(zé)任的推動(dòng)力，產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與基本保證。通過(guò)以品質(zhì)和創(chuàng)新為基石，古瑞瓦特走出了一條全矩陣高質(zhì)量發(fā)展之路。
評(píng)價(jià)一款逆變器是否優(yōu)質(zhì)的指標(biāo)有關(guān)鍵器件選型、產(chǎn)品性能、產(chǎn)品功能、技術(shù)創(chuàng)新、可靠性等，每個(gè)指標(biāo)都很重要。但對(duì)逆變器廠商來(lái)說(shuō)最重要的是建立一套完善完全可控的產(chǎn)品品質(zhì)管理體系，這樣才能保證每臺(tái)逆變器適應(yīng)嚴(yán)酷的應(yīng)用環(huán)境，在長(zhǎng)達(dá)20年的壽命期內(nèi)能滿足客戶的高品質(zhì)需求，為光伏電站保駕護(hù)航。
古瑞瓦特逆變器從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)分5個(gè)階段：產(chǎn)品專案立項(xiàng)、功能樣機(jī)、工程樣機(jī)、試產(chǎn)階段、及批量制造階段。根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)的難易度，整個(gè)開發(fā)周期持續(xù)6~18個(gè)月不等。
在整個(gè)開發(fā)過(guò)程中，除了滿足在立項(xiàng)階段預(yù)期的功能和規(guī)格之外，整個(gè)項(xiàng)目開發(fā)團(tuán)隊(duì)包括研發(fā)技術(shù)人員、品質(zhì)代表、市場(chǎng)代表、客服代表、中試代表、制造代表，始終恪守“產(chǎn)品品質(zhì)是公司的生命線”的匠心理念，嚴(yán)格落實(shí)五大品質(zhì)工程:設(shè)計(jì)工程、器件工程、測(cè)試工程、環(huán)境與可靠性工程、制造工程。這五大品質(zhì)工程構(gòu)成一個(gè)完整且不可分割的體系，環(huán)環(huán)相扣，閉環(huán)控制，追求完美。
古瑞瓦特逆變器品質(zhì)體系
1、設(shè)計(jì)工程
設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開發(fā)的第一步。設(shè)計(jì)的實(shí)力及品質(zhì)決定一款產(chǎn)品的根基。逆變器的設(shè)計(jì)工作包括總體技術(shù)方案規(guī)劃如拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、軟件規(guī)劃、資源規(guī)劃等。接著需要進(jìn)行如硬件電路設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等，以滿足逆變器的各項(xiàng)基本性能，此過(guò)程中可靠性相關(guān)如散熱設(shè)計(jì)，電磁兼容EMC設(shè)計(jì)，提高安全性能的安規(guī)設(shè)計(jì)等都是需要研發(fā)人員花費(fèi)巨大精力設(shè)計(jì)、測(cè)試驗(yàn)證、改進(jìn)設(shè)計(jì)、再測(cè)試直至達(dá)到規(guī)格及品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。這個(gè)過(guò)程，是對(duì)一款產(chǎn)品精雕細(xì)琢的最真實(shí)寫照。
設(shè)計(jì)是一個(gè)繁瑣的過(guò)程，如硬件電路的設(shè)計(jì)，逆變器內(nèi)部電路由一個(gè)個(gè)小單元組成一個(gè)個(gè)具備不同功能的集成電路，再由一個(gè)個(gè)集成電路組成一個(gè)大的系統(tǒng)，所有這些都不是一次成型的，前期需要經(jīng)過(guò)仿真軟件對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行模擬仿真，初步驗(yàn)證其功能能否滿足要求
硬件電路仿真
經(jīng)過(guò)仿真驗(yàn)證后，進(jìn)入到實(shí)際硬件電路測(cè)試平臺(tái)搭建，對(duì)各個(gè)集成電路進(jìn)行長(zhǎng)期的調(diào)試，對(duì)各功能電路如供電電路、升壓電路、逆變驅(qū)動(dòng)電路等等進(jìn)行調(diào)試工作；對(duì)一些保護(hù)性能如過(guò)欠壓保護(hù)、過(guò)流保護(hù)、ISO檢測(cè)、漏電保護(hù)等進(jìn)行軟件邏輯驗(yàn)證；研發(fā)項(xiàng)目組進(jìn)行完至少兩輪自測(cè)之后，必須由獨(dú)立于研發(fā)部門的測(cè)試驗(yàn)證部再進(jìn)行一輪完整的產(chǎn)品系統(tǒng)測(cè)試，只有通過(guò)測(cè)試驗(yàn)證部門的系統(tǒng)測(cè)試，確保產(chǎn)品性能滿足要求才能夠進(jìn)入試產(chǎn)階段。
設(shè)計(jì)階段長(zhǎng)期的測(cè)試驗(yàn)證過(guò)程
散熱性能是影響逆變器壽命及可靠性的關(guān)鍵因素之一，在逆變器內(nèi)部凡是經(jīng)過(guò)大電流的功率型器件，如IGBT、電感等都需特別關(guān)注其在各種嚴(yán)苛工作環(huán)境中的溫升，以確保逆變器能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。除了這些關(guān)鍵的元器件，還需另外監(jiān)測(cè)大約30多個(gè)點(diǎn)的溫升，以確保整個(gè)逆變器的壽命和可靠性。
逆變器熱仿真示意圖
在確定逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及電路參數(shù)后，散熱設(shè)計(jì)工作開始，包括反復(fù)的建模進(jìn)行熱仿真和設(shè)計(jì)優(yōu)化(結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化，工藝優(yōu)化，散熱器選擇)。熱仿真是模擬逆變器的真實(shí)運(yùn)行狀態(tài)，仿真軟件會(huì)呈現(xiàn)逆變器內(nèi)部溫度不符合標(biāo)準(zhǔn)的部位，不斷進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝優(yōu)化，直到達(dá)到預(yù)期的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)。逆變器的兩大散熱源，一個(gè)是IGBT，一個(gè)是電感。古瑞瓦特已取得晶體單管壓接工藝專利，這種壓接工藝確保晶體管能夠在長(zhǎng)期的工作過(guò)程中緊密均勻貼合散熱器，確保晶體管長(zhǎng)期的散熱可靠性，間接地保護(hù)逆變器的穩(wěn)定性和壽命；為了確保電感的質(zhì)量和可靠性，古瑞瓦特自主研發(fā)了密封罐膠電感，經(jīng)過(guò)理論分析和大量試驗(yàn)，這種密封罐膠技術(shù)可以有效加速熱量傳遞，控制逆變器內(nèi)部的溫升。電感開發(fā)出來(lái)要進(jìn)行參數(shù)的測(cè)試滿足基本性能要求，其次要確保在極度惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性，要設(shè)計(jì)一系列的環(huán)境可靠性測(cè)試，如高低溫循環(huán)測(cè)試等，通過(guò)這些測(cè)試能檢驗(yàn)出其使用材料如外殼、罐膠的可靠性，以及工藝可靠性，最后在整機(jī)上測(cè)試。
產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程是煎熬的，但把產(chǎn)品設(shè)計(jì)到符合并超用戶需求，高于品質(zhì)指標(biāo)，是古瑞瓦特整個(gè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)的使命。
電感專利技術(shù)（專利號(hào)：201520371560.8）
晶體管壓接技術(shù)與常規(guī)壓接技術(shù)對(duì)比
2、器件工程
古瑞瓦特設(shè)有專門的器件可靠性部門，由多位有十幾年經(jīng)驗(yàn)的器件工程師對(duì)器件的品質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格把控。在立項(xiàng)階段，元器件選型開始，單體認(rèn)證進(jìn)行，核心元器件如IGBT單管或模塊、電容、繼電器、傳感器等，古瑞瓦特均使用國(guó)際一線品牌，嚴(yán)控內(nèi)核品質(zhì)。與此同時(shí)，器件工程師會(huì)對(duì)元器件本身進(jìn)行參數(shù)認(rèn)證，單單一個(gè)PV端子就有多達(dá)10來(lái)項(xiàng)的測(cè)試，如阻燃性測(cè)試、插拔力測(cè)試、DPA測(cè)試等。以繼電器舉例，需要經(jīng)過(guò)x光照射、顯微鏡觀測(cè)、DPA測(cè)試等。
古瑞瓦特逆變器核心元器件多使用國(guó)際一線品牌
X-RAY檢測(cè)技術(shù)分析繼電器內(nèi)部結(jié)構(gòu)
利用顯微鏡分析繼電器觸點(diǎn)材料（SEM分析）
PV端子解剖分析
對(duì)IGBT進(jìn)行DPA分析
DPA分析（Destructive Physical Analysis）即破壞性物理分析，它是在電子元器件成品批中隨機(jī)抽取適當(dāng)樣品，采用一系列破壞性的物理試驗(yàn)與分析方法，以檢驗(yàn)元器件的設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、材料、工藝制造質(zhì)量是否滿足預(yù)定用途的規(guī)范要求。一般在航空、航天、通信、醫(yī)療器械、汽車電子等高可靠性要求領(lǐng)域才會(huì)使用DPA分析技術(shù)。
古瑞瓦特是逆變器廠家中采用DPA分析技術(shù)的極少數(shù)，上圖所示的顯微鏡（金相顯微鏡及體視顯微鏡）是DPA分析必不可少的測(cè)試設(shè)備。器件單體認(rèn)證通過(guò)只是第一步，后續(xù)的產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中，針對(duì)器件進(jìn)行整機(jī)相關(guān)性能測(cè)試，及環(huán)境可靠性、長(zhǎng)期可靠性測(cè)試評(píng)估，一個(gè)器件的選型認(rèn)證這才算真正完成。因此，器件選型在品質(zhì)體系中是一項(xiàng)龐大的工程，古瑞瓦特?fù)碛幸恢I(yè)的產(chǎn)品可靠性管理團(tuán)隊(duì)，并設(shè)有專門的品質(zhì)實(shí)驗(yàn)室和設(shè)備，對(duì)器件可靠性和整機(jī)可靠性的品質(zhì)把關(guān)。
3、測(cè)試工程
測(cè)試工程是整個(gè)開發(fā)過(guò)程中驗(yàn)證產(chǎn)品性能及其可靠性的重要手段，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行長(zhǎng)期性的測(cè)試工作：發(fā)現(xiàn)問(wèn)題-整改優(yōu)化-測(cè)試-再優(yōu)化，直到產(chǎn)品性能達(dá)到最優(yōu)化。
測(cè)試工程師在設(shè)計(jì)開發(fā)階段根據(jù)產(chǎn)品的詳細(xì)規(guī)格和運(yùn)用場(chǎng)景制定測(cè)試用例，其測(cè)試用例涵蓋白盒極限應(yīng)力、輸入端、輸出端、綜合測(cè)試、人機(jī)界面、環(huán)境適應(yīng)性和長(zhǎng)期可靠性等多個(gè)維度共計(jì)70余項(xiàng)，站在獨(dú)立客觀且測(cè)試技術(shù)齊備的立場(chǎng)上，為研發(fā)產(chǎn)品的功能性和可靠性等達(dá)到既定的規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)提出公正的技術(shù)判斷，提前發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷進(jìn)行設(shè)計(jì)更改，保證產(chǎn)品開發(fā)品質(zhì)。古瑞瓦特的研發(fā)產(chǎn)品不僅要通過(guò)公司嚴(yán)苛的測(cè)試驗(yàn)證部測(cè)試通過(guò)，還需通過(guò)各國(guó)各種標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的認(rèn)證體系共計(jì)20余項(xiàng)，大部分都是國(guó)際權(quán)威的認(rèn)證機(jī)構(gòu)進(jìn)行獨(dú)立的第三方測(cè)試認(rèn)證。
設(shè)計(jì)過(guò)程多達(dá)70多項(xiàng)的測(cè)試項(xiàng)目
部分第三方認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)
4、可靠性工程
要保證逆變器在各種各樣的環(huán)境下穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，需對(duì)逆變器進(jìn)行各項(xiàng)可靠性測(cè)試。古瑞瓦特有一套完整的可靠性測(cè)試驗(yàn)證設(shè)備，在研發(fā)及量產(chǎn)的各階段進(jìn)行綜合的可靠性試驗(yàn)。結(jié)構(gòu)可靠性上，進(jìn)行高于IP65防護(hù)等級(jí)以上的可靠性測(cè)試，如防水測(cè)試、氣密性測(cè)試，驗(yàn)證機(jī)械強(qiáng)度的跌落測(cè)試、震動(dòng)測(cè)試；在環(huán)境可靠性上，做高低溫測(cè)試、鹽霧測(cè)試、雪霜測(cè)試、老化測(cè)試等，驗(yàn)證其在極限惡劣環(huán)境適應(yīng)性。此外，還需進(jìn)行HALT高加速壽命測(cè)試,DFMEA失效模式分析。
模擬各種惡劣環(huán)境下逆變器的耐受性
HATL高加速壽命測(cè)試
HALT是一種發(fā)現(xiàn)缺陷的工序，它通過(guò)設(shè)置逐級(jí)遞增的加嚴(yán)的環(huán)境應(yīng)力，來(lái)加速暴露試驗(yàn)樣品的缺陷和薄弱點(diǎn)，對(duì)暴露的缺陷和故障從設(shè)計(jì)、工藝和用料等諸方面進(jìn)行分析和改進(jìn)，從而達(dá)到提升可靠性的目的。
長(zhǎng)期可靠性測(cè)試
24小時(shí)滿載運(yùn)行超3年，相當(dāng)于常規(guī)運(yùn)行超15年
古瑞瓦特特設(shè)立了長(zhǎng)期可靠性實(shí)驗(yàn)室，對(duì)批量不同型號(hào)逆變器進(jìn)行長(zhǎng)期可靠性試驗(yàn)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析記錄，通過(guò)不斷的測(cè)試分析，優(yōu)化改進(jìn)，排除影響產(chǎn)品可靠性的因素。
5、制造工程
產(chǎn)品的制造能力、工藝水平體現(xiàn)在生產(chǎn)設(shè)施以及工藝流程的設(shè)計(jì)上，古瑞瓦特?fù)碛懈咧悄芑?biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化的生產(chǎn)線，嚴(yán)苛的工藝要求，嚴(yán)格的品質(zhì)管控體系貫穿于每一個(gè)環(huán)節(jié)，古瑞瓦特從成立之初就把品質(zhì)這一核心落實(shí)到每處，品質(zhì)已滲透到古瑞瓦特每一個(gè)員工的靈魂里。
生產(chǎn)車間隨處可見的質(zhì)量文化宣傳欄
工欲善其事必先利其器，先進(jìn)的制造設(shè)備是制造品質(zhì)的保證，古瑞瓦特對(duì)逆變器產(chǎn)品線的投入巨大，引進(jìn)了全自動(dòng)化PCBA貼片生產(chǎn)線、插件生產(chǎn)線、 PCBA光學(xué)檢測(cè)設(shè)備、自動(dòng)化三防漆涂覆設(shè)備、ICT測(cè)試設(shè)備、自動(dòng)化測(cè)試平臺(tái)、自動(dòng)吸吊系統(tǒng)、老化監(jiān)控系統(tǒng)等等先進(jìn)的制造技術(shù)和設(shè)備。
PCBA生產(chǎn)線
PCBA是指逆變器內(nèi)部的電路板，其制造工藝決定了逆變器的性能，PCBA品質(zhì)是整個(gè)制造過(guò)程極其重要的一環(huán)。PCBA由其元器件的封裝工藝不同，分成兩大制造工藝，一個(gè)是貼片工藝,一個(gè)是插件工藝。
一塊繪制好的PCB經(jīng)過(guò)貼錫膏—錫膏檢測(cè)—放置貼片器件—防錯(cuò)料檢測(cè)—回流焊焊接—AOI光學(xué)檢測(cè)最后形成PCBA半成品。
SMT自動(dòng)化貼片生產(chǎn)線 防錯(cuò)控制設(shè)備
古瑞瓦特建立了全流程的問(wèn)題追溯系統(tǒng)，兼具防錯(cuò)控制和追溯功能。在SMT上每一個(gè)貼片器件都要經(jīng)過(guò)掃描，通過(guò)系統(tǒng)確認(rèn)是否正確，交付給客戶的每臺(tái)機(jī)器都能按照序列號(hào)在數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢當(dāng)時(shí)的工藝和用料情況，另外，SMT上還投入使用了錫膏檢測(cè)的SIP光學(xué)檢測(cè)儀，焊點(diǎn)檢測(cè)的AOI光學(xué)檢測(cè)設(shè)備，層層把關(guān)，確認(rèn)每一個(gè)步驟后方可進(jìn)入下一工序。
SPI錫膏檢測(cè)儀 AOI焊點(diǎn)檢測(cè)儀
在輔料方面，古瑞瓦特也是投入巨大。貼片焊接的輔助材料錫膏，采用的是國(guó)際TOP1的錫膏Alpha ,使用Alpha錫膏可以保證貼片器件離子殘留度最低，從而提高PCBA長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性；如果離子殘留較高，長(zhǎng)期運(yùn)行容易引起PCB CAF效應(yīng)（金屬電遷移），穩(wěn)定性將大大降低。
國(guó)際一流品牌錫膏ALPHA
經(jīng)過(guò)貼片焊接，接下來(lái)是插件的焊接，經(jīng)由上一個(gè)步驟生產(chǎn)的PCBA半成品，經(jīng)過(guò)放置插件-波峰焊焊接—插件剪腳—AOI光學(xué)檢測(cè)—ICT檢測(cè)—人工檢測(cè)加焊最后形成了PCBA的成品，此過(guò)程同樣也需經(jīng)過(guò)多道檢測(cè)過(guò)程，以確保PCBA的質(zhì)量。
PCBA插件車間 AOI光學(xué)檢測(cè)儀
為了更好的做好PCB與電子器件的防護(hù)，古瑞瓦特引入全自動(dòng)的三防漆噴涂產(chǎn)線，三防漆噴制路線、覆蓋區(qū)域、三防漆厚度都是通過(guò)程序嚴(yán)格控制，噴涂完成還需要經(jīng)過(guò)熒光燈的確認(rèn)，最后經(jīng)過(guò)烘干線進(jìn)行烘干，保證PCBA能經(jīng)受各種惡劣環(huán)境的考驗(yàn)。
全自動(dòng)噴涂產(chǎn)線
古瑞瓦特的產(chǎn)品從設(shè)計(jì)之初到最后的生產(chǎn)制造，高品質(zhì)理念貫穿在整個(gè)產(chǎn)品的生命過(guò)程中。從設(shè)計(jì)階段基于產(chǎn)品的風(fēng)險(xiǎn)和安全有效性，制定高品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)；測(cè)試驗(yàn)證階段，制定完善的驗(yàn)證策略和控制策略；制造階段，引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，成熟可靠的生成工藝，為產(chǎn)品的品質(zhì)管理和高效生產(chǎn)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
在今年的兩會(huì)期間，政府工作報(bào)告中提出，加快制造強(qiáng)國(guó)建設(shè)。全面開展質(zhì)量提升行動(dòng)，推進(jìn)與國(guó)際先進(jìn)水平對(duì)標(biāo)達(dá)標(biāo)，弘揚(yáng)工匠精神，來(lái)一場(chǎng)中國(guó)制造的品質(zhì)革命。
屬于古瑞瓦特的品質(zhì)革命，其實(shí)已經(jīng)早早開始。
