Проектирование электрических систем для специального машиностроительного оборудования концерна Schaeffler

Вывод стандартизированного электротехнического проектирования на новые рынкиКомпания Schaeffler Sondermaschinenbau, занимающаяся выпуском специализированного машиностроительного оборудования, стандартизирует электротехническое проектирование в своих многочисленных подразделениях, опираясь на Eplan Platform.

Ежегодно Schaeffler Sondermaschinenbau выполняет примерно 4500 проектов, каждый из которых является сложным и мехатронным, а многие содержат роботизированные компоненты.

Специализированная машиностроительная компания с 1700 сотрудников на 13 предприятиях входит в число крупных игроков в области машиностроения. Однако необычно то, что до сих пор она работала в интересах (практически) одного крупного клиента. Это означает, что им должен быть клиент, владеющий крупным международным брендом.

Специализированное машиностроение с 4500 проектами в год
Это действительно так. Речь идет о компании Schaeffler Sondermaschinenbau, которая разрабатывает машины и производственные системы по индивидуальному заказу для всего концерна Schaeffler Group, в 170 подразделениях которого по всему миру работает около 84 200 сотрудников, а оборот составляет 14,4 миллиарда евро (2019). В интересах этого интегрированного глобального поставщика продукции для автомобилестроения и других отраслей промышленности компания Schaeffler Sondermaschinenbau специализируется на сборочных системах и технологиях тестирования на производственных линиях.

В целом, подразделение специального машиностроения выпускает большую часть собственного производственного оборудования, требуемого для концерна. Среди последних достижений - разработка и выпуск комплексных линий сборки и тестирования автомобильных гибридных модулей и новых систем электрических приводов моста. И это только два из примерно 4500 проектов, которые данное подразделение Schaeffler реализует каждый год (фото 1).

Высокий уровень производственного опыта
Исключительная глубина проработки производственных технологий в компании имеет давние традиции. В 1960 году братья д-р Георг Шеффлер и д-р Вильгельм Шеффлер инициировали создание «Отдела производственного оборудования», который и до сегодняшнего дня способствует успеху компании. Как поставщик уровня Tier 1 для автомобильной промышленности, Schaeffler разрабатывает и производит очень сложную продукцию, такую как стабилизаторы поперечной устойчивости, приводные системы на 48 вольт и электрические мостовые модули, которые выпускаются с высочайшим качеством в условиях интенсивного ценового давления. Высокий уровень производственного опыта является здесь основным преимуществом.

Приблизительно 60 процентов из 1700 сотрудников Schaeffler Sondermaschinenbau по всему миру разрабатывают и проектируют индивидуальные производственные решения для своих клиентов. Программное обеспечение также играет всё более важную роль. ИТ-решения для производства программируются почти для всех проектов автоматизированных сборочных линий, а соответствующие ноу-хау проникают гораздо глубже. Например, разработчики создали приложение для мониторинга состояния с целью повышения производительности и доступности системы в сложных производственных условиях.



 Штефан Вьетц, инженер-проектировщик электрооборудования на предприятии компании в Эралгене, Германия, вместе с другими ключевыми пользователями разрабатывает стандартизированную платформу ECAD на основе программного обеспечения Eplan.

Доступность для новых клиентов
До недавнего времени компания Schaeffler Sondermaschinenbau разрабатывала и реализовывала почти исключительно внутренние проекты для концерна, и у неё было много работы, о чем свидетельствуют 4500 проектов, выполняемых ежегодно. Теперь подразделение сделает свои ноу-хау доступными для внешних клиентов. Говорит директор Schaeffler Sondermaschinenbau Бернд Волленик: «Мы открываем новые сферы деятельности и целевые группы клиентов». Основное внимание уделяется сборочным и испытательным системам, а также обрабатывающим станкам для шлифования и хонингования в сочетании со знанием продукции в области робототехники, систем технического зрения, манипуляторов и производственных ИТ-систем.

Стандартизация электротехнического проектирования с помощью Eplan
Выход за пределы концерна был лишь одним из факторов, способствовавших стандартизации программного обеспечения для электротехнического проектирования на различных предприятиях, например, в Эрлангене и Бюле, Германия, и в Тайцане, Китай, каждое из которых развивалось по-своему. Эти предприятия, наравне с другими, работают с Eplan Platform, но используют её по-разному.

Цель заключается в том, чтобы повсеместно внедрить стандартизированное электрическое проектирование на основе ПО Eplan. За решение задачи отвечает рабочая проектная группа из ключевых пользователей. Штефан Вьетц, инженер-проектировщик электрооборудования в Эралгене (рис. 2): «Мы разрабатываем общую согласованную инфраструктуру на основе Eplan Platform, которая даст нам возможность сотрудничать по всему миру. Это позволит наилучшим образом использовать наши возможности и повысить гибкость проектных подразделений».

Соответствующие стандартам шаблоны, макросы с обогащёнными данными
В процессе стандартизации группа ориентировалась на международные правила и нормативы, в частности, EN 81346 «Промышленные системы, установки и оборудование и промышленная продукция. Принципы структурирования и кодированные обозначения». Говорит Саша Ягер, ключевой пользователь Eplan в Бюле (рис. 3): «Мы разработали шаблоны, соответствующие стандартам, которые понятны каждому сотруднику, включая всех на производстве». Нормирована основная информация, такая как идентификация оборудования и назначение установок и мест их размещения, а также стандартизировано управление устройствами. И почти само собой разумеется, что данные каждого компонента также хранятся в системе ERP со всей относящейся к нему информацией.



 Саша Ягер, ключевой пользователь Eplan в Бюле, Германия: «Наша концепция заключается в стандартизованном и в значительной степени автоматизированном проектировании на основе единой базы данных».

Для упрощения разработок группа создала макросы для часто используемых устройств с чёткой целью: «Мы назначили каждому устройству как можно более полный набор данных. Это облегчает производство». Их максима: «Кто бы ни нуждался в данных, независимо от их типа, он должен их получить». Это происходит на фоне того, что в будущем всё больше и больше внешних заказчиков будут запрашивать данные, например, для предварительной приёмки систем.

Стандартизация на уровне устройств также позволит создавать компоненты, которые можно будет соединять между собой с минимальными усилиями. Поэтому, например, не проблема, если заказчик выбирает контроллер или электродвигатель другого производителя. Ягер: «Устройства просто заменяются и используются все данные новых компонентов».



 Разработанный с помощью Eplan Pro Panel трехмерный проект шкафа управления уже используется в ряде мест. В будущем работать с ним будут все предприятия.

Развёртывание трёхмерного проектирования шкафов управления
В немецком Бюле Schaeffler уже использует ПО Pro Panel от Eplan для трёхмерного проектирования шкафов управления для производственных систем. В будущем Pro Panel будет использоваться по всему миру, так как его преимущества для компании очевидны. Ягер приводит пример: «Если разработчик помещает преобразователь частоты на монтажную панель, то шаблон сверления сохраняется автоматически и данные могут быть переданы в систему Perforex в виде файла DXF. Это экономит время как при проектировании, так и при производстве». Таким образом, обеспечение целостности данных является важной проблемой. При использовании электротехнических оболочек Rittal это отражается не только на компоновке шкафа, но и на контроле микроклимата с помощью Rittal Therm.

Следующие шаги: автоматизированная маршрутизация и использование eView
Следующие запланированные шаги включают передачу данных из Pro Panel внешним производителям проводов. Вьетц: «Затем мы получаем маркированные провода с наконечниками или наборы готовых проводов. Это также экономит время и очень эффективно, особенно для проектов, использующих американский стандарт UL».



Новый стандарт: планшеты с Eplan eView помогают специалистам по пусконаладочным работам.

Уже сейчас ключевые пользователи тестируют использование Eplan eView для помощи, например, при вводе в эксплуатацию. Ягер: «Сотрудник производственного отдела или специалист по пусконаладочным работам могут вызвать схемы на планшет и использовать команду перехода для непосредственного просмотра деталей (рис. 5 и 6). Тогда больше не понадобится распечатывать схемы, а самые свежие данные будут всегда под рукой».



Преимущества eView: сотрудник производственного отдела или специалист по пусконаладочным работам могут вызвать схемы на планшет и использовать команду перехода для непосредственного просмотра деталей.

Вьетц перечисляет дополнительные преимущества Eplan eView: «Специалист по пусконаладочным работам может воспользоваться функцией корректировки, чтобы сразу отметить, где были внесены какие-либо изменения на месте. При этом три или четыре таких специалиста могут одновременно работать с системой и иметь перед собой документацию в одинаковом состоянии». Это также облегчает связь с программистами - и не только во время ввода в эксплуатацию.

На правильном пути к успеху на рынке
Спустя два года после начала проекта ключевые пользователи еще не думают, что достигли своих целей, но они определенно идут по правильному пути. Завершено выполнение основных шагов по стандартизации. Schaeffler Sondermaschinenbau уже позиционирует себя на внешнем рынке, а первые системы уже поставлены клиентам, не относящимся к Schaeffler Group.