Inżynieria elektryczna dla maszyn specjalnych firmy Schaeffler. Wprowadzanie standardowych projektów elektrycznych na nowe rynki

Schaeffler Sondermaschinenbau, firma zajmująca się budową maszyn specjalistycznych, wykorzystuje Platformę Eplan do standaryzacji swoich projektów elektrycznych w wielu lokalizacjach.

Schaeffler Sondermaschinenbau obsługuje rocznie około 4500 złożonych projektów mechatronicznych, z których wiele posiada komponenty robotów.

Specjalistyczna firma maszynowa, zatrudniająca 1700 pracowników w 13 lokalizacjach, należy do największych graczy w branży budowy maszyn. Niezwykłe w tym przypadku jest to, że do tej pory obsługiwała praktycznie tylko jednego klienta, co oznacza, że musiał to być duży klient działający na rynku międzynarodowym.

Budowa maszyn specjalnych przy 4500 projektach rocznie
Tak jest w istocie. Wspomniana firma to Schaeffler Sondermaschinenbau, która opracowuje niestandardowe maszyny i systemy instalacji dla całej grupy korporacyjnej. Grupa Schaeffler zatrudnia około 84200 pracowników w 170 lokalizacjach na całym świecie, a jej obroty za 2019 rok osiągnęły 14,4 miliarda euro. Dla tego działającego na całym świecie dostawcy z branży motoryzacyjnej i przemysłowej, firma Schaeffler Sondermaschinenbau realizuje systemy montażowe i z zakresu technologii testowania linii produkcyjnych.

Ogólnie rzecz biorąc, dział maszyn specjalnego przeznaczenia realizuje większość wewnętrznego sprzętu produkcyjnego wymaganego dla grupy korporacyjnej. Do najnowszych osiągnięć należy rozwój i realizacja złożonych linii montażowych i testowych dla modułów hybrydowych w samochodach oraz dla nowych elektrycznych układów napędowych osi. A to tylko dwa z około 4500 projektów, które ten oddział Schaeffler obsługuje rocznie (Fot. 1).

Duże doświadczenie w produkcji
Szybki rozwój technologii produkcji ma w firmie długą tradycję. W 1960 roku bracia dr Georg i dr Wilhelm Schaeffler zainicjowali utworzenie “Wydziału wyposażenia produkcyjnego”, który do dziś przyczynia się do sukcesu firmy. Jako dostawca Tier 1 dla przemysłu motoryzacyjnego, Schaeffler opracowuje i produkuje bardzo złożone produkty, w tym stabilizatory przechyłu, 48-woltowe systemy napędowe i elektryczne moduły osi, z których wszystkie są wytwarzane zgodnie z najwyższymi standardami jakości i pod ogromną presją kosztów. Główną zaletą w zakresie produkcji jest wysoki poziom wiedzy fachowej.

Około 60 procent z 1700 pracowników Schaeffler Sondermaschinenbau na całym świecie pracuje nad rozwojem i projektowaniem indywidualnych rozwiązań produkcyjnych dla klientów. Oprogramowanie odgrywa tu coraz większą rolę. Rozwiązania produkcyjne IT są zaprogramowane dla prawie wszystkich projektów technologii automatycznego montażu, a know-how sięga znacznie głębiej. Na przykład, programiści stworzyli aplikację do monitorowania stanu, mającą zwiększyć produktywność i dostępność systemu w wymagających środowiskach produkcyjnych.



Stefan Vietz, inżynier projektów elektrycznych z siedziby firmy w Erlangen w Niemczech, współpracuje z kluczowymi użytkownikami nad opracowaniem znormalizowanej platformy ECAD opartej na Eplan.

Otwarcie na klientów zewnętrznych
Jeszcze do niedawna firma Schaeffler Sondermaschinenbau projektowała i realizowała prawie wyłącznie własne projekty dla koncernu i miała w tym zakresie wiele do zrobienia, biorąc pod uwagę 4500 projektów rocznie. Teraz będzie udostępniała swoje know-how klientom zewnętrznym. Dyrektor Schaeffler Sondermaschinenbau, Bernd Wollenick: “Otwieramy nowe obszary działalności i grupy klientów docelowych.” Koncentrujemy się na systemach montażowych i testowych oraz maszynach obróbczych do szlifowania i gładzenia w połączeniu z wiedzą na temat produktów z zakresu robotyki, systemów wizyjnych i transportowych oraz informatyki produkcyjnej.

Standaryzacja projektów elektrycznych z Eplan
Otwarcie się na zewnątrz grupy było tylko jednym z czynników napędzających standaryzację oprogramowania do projektowania elektrycznego w różnych lokalizacjach firmy, na przykład w Erlangen i Bühl w Niemczech oraz w Taicang w Chinach, z których każdy rozwijał się na swój własny sposób. Te lokalizacje i nie tylko, pracują z wykorzystaniem Platformy Eplan, ale używają jej w inny sposób.

Głównym celem jest ustanowienie globalnie znormalizowanego projektu elektrycznego w oparciu o Eplan. Za to zadanie odpowiada zespół projektowy składający się z kluczowych użytkowników. Stefan Vietz, inżynier projektów elektrycznych z Erlangen (Fot. 2): ”Rozwijamy wspólną, zharmonizowaną infrastrukturę na Platformie Eplan, która umożliwi nam współpracę na całym świecie. Pozwala to w najlepszy możliwy sposób wykorzystać nasze możliwości i zwiększyć elastyczność w miejscach rozwoju.”

Szablony zgodne z kodem, makra ze wzbogaconymi danymi
Podczas procesu standaryzacji zespół skupił się na globalnych kodach i normach, w szczególności na normie EN 81346, określającej zasady strukturyzowania i oznaczenia referencyjne w systemach przemysłowych, instalacjach i wyposażeniu oraz w produktach przemysłowych. Sascha Jäger, kluczowy użytkownik Eplan w Bühl (Fot. 3) dodaje: “Opracowaliśmy szablony zgodne z kodami, zrozumiałe dla każdego pracownika, w tym dla wszystkich zaangażowanych w produkcję.” Podstawowe informacje, takie jak identyfikacja sprzętu i przypisanie zakładu/lokalizacji, są unormowane, a dodatkowo ustandaryzowano również zarządzanie obiektami. Nie trzeba dodawać, że każdy komponent jest również przechowywany w systemie ERP wraz ze wszystkimi odpowiednimi danymi.



Kluczowy użytkownik Eplan Sascha Jäger w zakładzie firmy w Bühl w Niemczech: “Nasza koncepcja - ustandaryzowanej i w dużej mierze zautomatyzowanej inżynierii, opiera się na jednolitej bazie danych.”

Aby uprościć projekt, zespół stworzył makra do najczęściej używanych obiektów, mając na uwadze jeden cel. “Każdemu obiektowi przypisaliśmy jak najbardziej kompleksowy zestaw danych. To sprawia, że produkcja jest łatwiejsza.” Nasze motto brzmi: “Każdy, kto potrzebuje danych, niezależnie od ich typu, powinien je otrzymać.” W przyszłości coraz większa liczba klientów zewnętrznych będzie chciała uzyskać dane np. do wstępnej akceptacji systemów.

Standaryzacja na poziomie obiektów prowadzi również do tworzenia komponentów, które można łatwo łączyć ze sobą. Jeśli więc na przykład klient wybierze sterownik lub silnik elektryczny innego producenta, nie będzie to stanowiło problemu. “Obiekty są po prostu wymienialne i wykorzystywane są wszystkie dane nowych komponentów” podsumowuje Jäger.



Trójwymiarowa konstrukcja szafy sterowniczej z Eplan Pro Panel jest już używana w niektórych miejscach. W przyszłości będą z nią pracować wszystkie lokalizacje.

Projekty 3D dla szaf sterowniczych w trakcie wdrażania
W Bühl w Niemczech, Schaeffler już używa Eplan Pro Panel do tworzenia trójwymiarowych projektów szaf sterowniczych do systemów produkcyjnych (Fot. 4). W przyszłości Pro Panel będzie używany na całym świecie, ponieważ jego zalety dla firmy są oczywiste. Jäger podaje przykład: “Jeśli projektant umieści przetwornicę częstotliwości na płycie montażowej, schemat wiercenia jest automatycznie zapisywany, a dane mogą być przesłane do systemu Perforex w postaci pliku DXF. Oszczędza to czas podczas projektowania i produkcji.” Dlatego istotna jest kompleksowa ciągłość danych, a zastosowanie produktów Rittal znajduje odzwierciedlenie nie tylko w układzie szaf, ale także w klimatyzacji z Rittal Therm.

Kolejne kroki - zautomatyzowany routing i eView
Kolejne planowane kroki obejmują przesyłanie danych z Eplan Pro Panel do zewnętrznych producentów przewodów. Vietz zauważa, że: “Otrzymujemy oznaczone przewody z końcówkami izolacyjnymi żył lub gotowe zestawy przewodów. Oszczędza to również czas i jest bardzo efektywne, szczególnie w przypadku projektów wykorzystujących amerykański standard UL.”



Nowy standard: tablety z Eplan eView wspierają techników z działu wdrożeń.

Obecnie kluczowi użytkownicy testują wykorzystanie Eplan eView jako wsparcia, na przykład podczas wdrożeń. Jäger podkreśla: “Technicy z działu produkcyjnego lub z działu wdrożeń mogą wyświetlić schematy na tablecie i użyć polecenia skoku, aby bezpośrednio wyświetlić szczegóły (Fot. 5 i 6). Dzięki temu nie jest już wymagane drukowanie schematów, a najnowsze dane są zawsze pod ręką.”



Zalety eView: Inżynierowie z działu produkcyjnego lub z działu wdrożeń mogą wyświetlić schematy na tablecie i użyć polecenia skoku, aby bezpośrednio wyświetlić szczegóły

Vietz wymienia dodatkowe zalety Eplan eView: “Technicy z działu wdrożeń mogą użyć funkcji redlining, aby bezpośrednio oznaczyć miejsca, w których dokonali zmian. Trzej lub czterej technicy mogą jednocześnie pracować nad systemem i zawsze mają przed sobą ten sam stan dokumentacji. Ułatwia to również komunikację z programistami i to nie tylko podczas uruchamiania.”

Na właściwej drodze do sukcesu rynkowego
Dwa lata po rozpoczęciu projektu kluczowi użytkownicy nie uważają jeszcze, że osiągnęli swoje cele, ale zdecydowanie są na dobrej drodze. Zakończono ważne kroki w kierunku standaryzacji. Schaeffler Sondermaschinenbau buduje swoją pozycję na rynku zewnętrznym, a pierwsze systemy już zostały dostarczone klientom spoza Grupy Schaeffler.