EPLAN Cabinet på Siemens i Chemnitz

Siemens fabrik för kombinationsteknik i Chemnitz, som utvecklar och tillverkar kopplingsskåp för mer än 130 kunder, satsar inom engineering på 3D-planeringen med EPLAN Cabinet. För att påskynda arbetsförloppen och med hög kvalitet reagera på olika uppdrags- och kundkrav, har Siemens dessutom skapat ett genomgående informationsflöde från SAP, via EPLAN Electric P8 och till EPLAN Cabinet.

”Från kopplingsskåpsmontering till lösningsfabrik”: Detta är mottot för Siemens-fabriken i Chemnitz. ”Siemens fabrik för kombinationsteknik i Chemnitz” (WKC) utvecklar och tillverkar elektronikbyggenheter och kompletta kopplingsskåp – och detta mycket framgångsrikt: Fabriken arbetar för mer än 130 nationella och internationella kunder.

Den som vill kunna konkurrera inom kopplingsskåpsmonteringen, måste kunna erbjuda sina kunder något speciellt för att bli framgångsrik. Dipl.-ing. Hans-Peter Kasparick, chef för fackuppgifter / programvarukonstruktion på Siemens-fabriken i Chemnitz: ”Vi utmärker oss i konkurrensen, eftersom vi erbjuder oss själva som kundernas samarbetspartner inom hela värdesinstallationskedjan: Vi arbetar ihop med våra kunder redan mycket tidigt under utvecklingsfasen och skapar, vid önskemål, kompletta automateringskoncept. Vi arbetar kontinuerligt med att optimera kostnaderna för kopplingsanordningarna även under löpande serier.”

Allt viktigare: Tillverkning av små serier och specialtillverkning
Även inom tillverkningen är WKC mycket flexibel: Av de ca 14 000 kopplingsskåpen, som lämnar fabriken per år, tillverkas många som specialtillverkningar i små serier. I dessa fall är en effektiv planering och tillverkning särskilt viktig. Därför har Siemens satsat mycket detaljarbete på etableringen av ett genomgående informationsflöde, som aktiveras exakt när kunden tillhandahåller projektets första dokument. Hans-Peter Kasparick: ”Vi får ett kopplingsschema och en stycklista av våra kunder; oftast även ett konstruktionsförslag.”

Kommunikation mellan ECAD och ERP
Eftersom produktionstiden inom kopplingsskåpstillverkningen är en avgörande faktor – och är en konkurrensfördel om den är kort – kontrollerar Siemens redan innan dokumentens rimlighet, t.ex. genom att jämföra stycklistan och kopplingsschemat. Hans-Peter Kasparick: ”Vår målsättning är att kunna starta produktionen utan felaktiga delar, för att kunna garantera en planerings- och processäkerhet inom tillverkningen.” Först överförs stycklistorna till en egen utvecklad och komfortabel programvara för stycklistehantering och därifrån vidare till SAP-systemet. Dessa stycklistor kan man sedan – och här används den moderna E-CAD-teknologin – överföra till EPLAN Electric P8. Den nya EPLAN-programvarans databasstruktur är då en fördel: Utan denna struktur vore det inte så enkelt att genomföra en interaktion av ECAD och ERP (Enterprise Ressource Planning).

Från kopplingsschema till färdigt kopplingsskåp
I nästa arbetssteg överför Siemens-ingenjörerna kopplingsschemat till teknologiska tillverkningsdokument. Ett av detta är kopplingsanordningens mekaniska strukturschema. Tidigare genomfördes detta med 2D-teknik, nu arbetar man, utgående från EPLAN-datan, tredimensionellt med EPLAN Cabinet. Programvaran som bygger på den nya EPLAN-plattformen utvecklades speciellt för projekteringen av monteringsplattor och kopplingsskåp. Den intuitiva ytan och de intelligenta konstruktionsverktygen tar långsamt ifrån ingenjören arbetet: Kabelkanaler, monteringsskenor, plintar, kontaktorer osv. placeras enkelt med ett musklick. Systemet tar då även hänsyn till minimiavstånd och spärrade ytor; en online-kollisionskontroll undviker fel i placeringen. Basmodulen kan kompletteras med ytterligare funktioner t.ex. för Routing och för generering av tillverkningsdata för den mekaniska bearbetningen.

Engineering i tre dimensioner
Engineering i den tredje dimensionen är en fördel därför att kopplingsskåpen blir alltmer komplexa: Alltmer placeras komponenterna på byggenheter, på dörrar, golv och sidoväggar – 3D-vyn undviker kollision och säkrar de enskilda komponenternas konstruktivt föreskrivna lediga utrymme. Fast ännu viktigare är nästa argument: Pga det begränsade utrymmet och komponenternas högre effekt måste man ta större hänsyn till den termiska konstruktionen och värmeavledningen. Därför befattar sig det på fabriken i Chemnitz etablerade ”Technical Competence Centre Cabinet Cooling” uteslutande med denna problematik. Tjänsterna som erbjuds är att gemensamt med kunden utarbeta termiska lösningar, förverkliga optimeringar och mätningar samt genomföra typkontroller med bevis på att miljöspecifikationerna har uppfyllts. Till stor hjälp är då att EPLAN Cabinet har ett gränssnitt till den av Siemens använda termosimuleringsprogramvaran, som man använder för att efterlikna värmefördelningen och –avledningen i kopplingsskåpet. Förutsättningen för detta är dock en inre 3D-vy av kopplingsskåpet: EPLAN Cabinet levererar denna geometridata till programmet. Ingenjören kan sedan mata in en omgivningstemperatur och räkna ut om den planerade uppbyggnaden är termiskt okay. 

Siemens använder förutom denna förbindningsmöjlighet även andra gränssnitt, som de till egna komponentbibliotek och till bibliotek från olika underleverantörer som t.ex. Rittal (RiCAD 3D/urval av kopplingsskåp) – även här spelar enhetlighetsaspekten en stor roll.

Hög kvalitet, snabbare processer
EPLAN-plattformens centrala artikelhantering är en stor fördel för Siemens, eftersom den genomgående databasen tillåter en optimal förberedelse av tillverkningsprocessen på högsta kvalitetsnivå – och den skapar förutsättningen för en kort teknologiförberedelsetid. Hans-Peter Kasparick: ”För oss finns den största potentialen för tidsbesparing och kostnadsreducering i förberedelserna, dvs. inom engineering – EPLAN Cabinet hjälper oss att dra fördel av denna potential.” Många tilläggsprodukter finns redan i EPLAN, ytterligare kommer att följa: Huvudleverantörerna är tvungna att leverera 3D-data med mått, fästpunkter osv., som matas in i databasen.

Kundspecifik modul underlättar engineering vid specialtillverkning
Siemens har förverkligat en extra arbetsförenkling gemensamt med EPLAN Software & Service för planeringen av specialtillverkningar: Man använder ett liknande projekt, som har många likadana delar, som grund och EPLAN Cabinet jämför den aktuella datan från EPLAN-stycklistan automatiskt med det nya projektet. Detta tillvägagångssätt medför en tydlig tidsbesparing inom engineering som Siemens erfarenhet visar – en konkurrensfördel, eftersom modulen har utvecklats kundspecifikt för Siemens.

Förbindning till mekanisk tillverkning
Siemens delegerar den mekaniska bearbetningen av kopplingsskåpen till lokala underleverantörer. De får då tillsammans med kopplingsskåpet en från EPLAN Cabinet – eller rättare sagt: från NC-modulen – genererad NC-fil, som de laddar i sin maskin och som innehåller den exakta datan för borrning och laserbearbetning av hål och urtag samt för tillverkning av monteringsplattor: På så sätt växer mekanik och ECAD samman.

I framtiden: Förkonfektionerade ledningar med Routing-funktion planeras
Därmed har Siemens förverkligat ett genomgående informationsflöde för hela konstruktions- och tillverkningskedjan grundat på EPLAN; med gränssnittet till stycklistehanteringen och till SAP är även förbindningen till affärsområden som anskaffning och kostnadsberäkning möjlig. Inom den närmaste framtiden har Siemens-fabriken i Chemnitz som målsättning att integrera ytterligare processteg i ECAD-programvaran. T.ex. vill man använda förkonfektionerade ledningar, som planeras via ett Routing-program – som står till förfogande som EPLAN Cabinet-modul. Detta kommer att förkorta produktionstiden ytterligare.

Fördelar även för marknadsföring
Dessutom finns det även ”mjuka” faktorer som talar för en 3D-kopplingsskåpsplanering med EPLAN Cabinet. Hans-Peter Kasparick: ”3D-vyn är ett bra marknadsföringsinstrument: Kunden kan se produkten tidigt och kan lättare föreställa sig hur kopplingsskåpet kommer att se ut – detta är också viktigt eftersom designaspekterna inom maskinteknik blir alltmer betydelsefulla.” Siemens erbjuder en extra service, för kunder som vill veta exakt: Via en webbkamera kan de kontrollera kopplingsskåpets aktuella status och dryfta tekniska detaljer under uppbyggnaden.