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)量是未來企業(yè)占領(lǐng)市場最有力的武器。——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)快速成長和承擔(dān)社會責(zé)任的推動力，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，每個指標(biāo)都很重要。但對逆變器廠商來說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，這樣才能保證每臺逆變器適應(yīng)嚴(yán)酷的應(yīng)用環(huán)境，在長達(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，整個開發(fā)周期持續(xù)6~18個月不等。
在整個開發(fā)過程中，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)、測試驗(yàn)證、改進(jìn)設(shè)計(jì)、再測試直至達(dá)到規(guī)格及品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。這個過程，是對一款產(chǎn)品精雕細(xì)琢的最真實(shí)寫照。
設(shè)計(jì)是一個繁瑣的過程，如硬件電路的設(shè)計(jì)，逆變器內(nèi)部電路由一個個小單元組成一個個具備不同功能的集成電路，再由一個個集成電路組成一個大的系統(tǒng)，所有這些都不是一次成型的，前期需要經(jīng)過仿真軟件對設(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)過仿真驗(yàn)證后，進(jìn)入到實(shí)際硬件電路測試平臺搭建，對各個集成電路進(jìn)行長期的調(diào)試，對各功能電路如供電電路、升壓電路、逆變驅(qū)動電路等等進(jìn)行調(diào)試工作；對一些保護(hù)性能如過欠壓保護(hù)、過流保護(hù)、ISO檢測、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)行完至少兩輪自測之后，必須由獨(dú)立于研發(fā)部門的測試驗(yàn)證部再進(jìn)行一輪完整的產(chǎn)品系統(tǒng)測試，只有通過測試驗(yàn)證部門的系統(tǒng)測試，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)階段長期的測試驗(yàn)證過程
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)測大約30多個點(diǎn)的溫升，以確保整個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，一個是IGBT，一個是電感。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期的工作過程中緊密均勻貼合散熱器，確保晶體管長期的散熱可靠性，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)出來要進(jìn)行參數(shù)的測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)境可靠性測試，如高低溫循環(huán)測試等，通過這些測試能檢驗(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)上測試。
產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程是煎熬的，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)，是古瑞瓦特整個研發(fā)團(tuán)隊(duì)的使命。
電感專利技術(shù)（專利號：201520371560.8）
晶體管壓接技術(shù)與常規(guī)壓接技術(shù)對比
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)，器件工程師會對元器件本身進(jìn)行參數(shù)認(rèn)證，單單一個PV端子就有多達(dá)10來項(xiàng)的測試，如阻燃性測試、插拔力測試、DPA測試等。以繼電器舉例，需要經(jīng)過x光照射、顯微鏡觀測、DPA測試等。
古瑞瓦特逆變器核心元器件多使用國際一線品牌
X-RAY檢測技術(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分析必不可少的測試設(shè)備。器件單體認(rèn)證通過只是第一步，后續(xù)的產(chǎn)品開發(fā)過程中，針對器件進(jìn)行整機(jī)相關(guān)性能測試，及環(huán)境可靠性、長期可靠性測試評估，一個器件的選型認(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，對器件可靠性和整機(jī)可靠性的品質(zhì)把關(guān)。
3、測試工程
測試工程是整個開發(fā)過程中驗(yàn)證產(chǎn)品性能及其可靠性的重要手段，對產(chǎn)品進(jìn)行長期性的測試工作：發(fā)現(xiàn)問題-整改優(yōu)化-測試-再優(yōu)化，直到產(chǎn)品性能達(dá)到最優(yōu)化。
測試工程師在設(shè)計(jì)開發(fā)階段根據(jù)產(chǎn)品的詳細(xì)規(guī)格和運(yùn)用場景制定測試用例，其測試用例涵蓋白盒極限應(yīng)力、輸入端、輸出端、綜合測試、人機(jī)界面、環(huán)境適應(yīng)性和長期可靠性等多個維度共計(jì)70余項(xiàng)，站在獨(dú)立客觀且測試技術(shù)齊備的立場上，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)品不僅要通過公司嚴(yán)苛的測試驗(yàn)證部測試通過，還需通過各國各種標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的認(rèn)證體系共計(jì)20余項(xiàng)，大部分都是國際權(quán)威的認(rèn)證機(jī)構(gòu)進(jìn)行獨(dú)立的第三方測試認(rèn)證。
設(shè)計(jì)過程多達(dá)70多項(xiàng)的測試項(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，需對逆變器進(jìn)行各項(xiàng)可靠性測試。古瑞瓦特有一套完整的可靠性測試驗(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)等級以上的可靠性測試，如防水測試、氣密性測試，驗(yàn)證機(jī)械強(qiáng)度的跌落測試、震動測試；在環(huán)境可靠性上，做高低溫測試、鹽霧測試、雪霜測試、老化測試等，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高加速壽命測試
HALT是一種發(fā)現(xiàn)缺陷的工序，它通過設(shè)置逐級遞增的加嚴(yán)的環(huán)境應(yīng)力，來加速暴露試驗(yàn)樣品的缺陷和薄弱點(diǎn)，對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。
長期可靠性測試
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)立了長期可靠性實(shí)驗(yàn)室，對批量不同型號逆變器進(jìn)行長期可靠性試驗(yàn)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析記錄，通過不斷的測試分析，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，古瑞瓦特對逆變器產(chǎn)品線的投入巨大，引進(jìn)了全自動化PCBA貼片生產(chǎn)線、插件生產(chǎn)線、 PCBA光學(xué)檢測設(shè)備、自動化三防漆涂覆設(shè)備、ICT測試設(shè)備、自動化測試平臺、自動吸吊系統(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)是整個制造過程極其重要的一環(huán)。PCBA由其元器件的封裝工藝不同，分成兩大制造工藝，一個是貼片工藝,一個是插件工藝。
一塊繪制好的PCB經(jīng)過貼錫膏—錫膏檢測—放置貼片器件—防錯料檢測—回流焊焊接—AOI光學(xué)檢測最后形成PCBA半成品。
SMT自動化貼片生產(chǎn)線 防錯控制設(shè)備
古瑞瓦特建立了全流程的問題追溯系統(tǒng)，兼具防錯控制和追溯功能。在SMT上每一個貼片器件都要經(jīng)過掃描，通過系統(tǒng)確認(rèn)是否正確，交付給客戶的每臺機(jī)器都能按照序列號在數(shù)據(jù)庫中查詢當(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的SIP光學(xué)檢測儀，焊點(diǎn)檢測的AOI光學(xué)檢測設(shè)備，層層把關(guān)，確認(rèn)每一個步驟后方可進(jìn)入下一工序。
SPI錫膏檢測儀 AOI焊點(diǎn)檢測儀
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長期運(yùn)行可靠性；如果離子殘留較高，長期運(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。
國際一流品牌錫膏ALPHA
經(jīng)過貼片焊接，接下來是插件的焊接，經(jīng)由上一個步驟生產(chǎn)的PCBA半成品，經(jīng)過放置插件-波峰焊焊接—插件剪腳—AOI光學(xué)檢測—ICT檢測—人工檢測加焊最后形成了PCBA的成品，此過程同樣也需經(jīng)過多道檢測過程，以確保PCBA的質(zhì)量。
PCBA插件車間 AOI光學(xué)檢測儀
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程序嚴(yán)格控制，噴涂完成還需要經(jīng)過熒光燈的確認(rèn)，最后經(jīng)過烘干線進(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)理念貫穿在整個產(chǎn)品的生命過程中。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)。
在今年的兩會期間，政府工作報(bào)告中提出，加快制造強(qiáng)國建設(shè)。全面開展質(zhì)量提升行動，推進(jìn)與國際先進(jìn)水平對標(biāo)達(dá)標(biāo)，弘揚(yáng)工匠精神，來一場中國制造的品質(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。
