Standardizace návrhu elektroinstalace pomáhá vstoupit na nové trhy

Společnost Schaeffler Sondermaschienenbau, která navrhuje a vyrábí speciální stroje, standardizuje ve svých závodech procesy návrhu jejich elektroinstalace a spoléhá při tom na platformu EPLAN.

Každoročně realizuje přibližně 4 500 projektů – každý z nich přitom představuje složitý mechatronický systém s mnoha robotickými komponenty. Specializovaná strojírenská společnost se 1 700 zaměstnanci a 13 závody patří v oblasti výroby strojů mezi velké hráče. Co je u této firmy netypické ve srovnání s konkurencí, je to, že až dosud obsluhovala (téměř) jen jediného zákazníka – z čehož vyplývá, že musí jít o klienta s velkou mezinárodní značkou.

Konstrukce speciálních strojů s 4 500 projekty ročně

Přesně tak to je. Společnost Schaeffler Sondermaschienenbau vyvíjí stroje a linky na zakázku pro celou korporátní skupinu Schaeffler Group, do níž patří. Skupina má okolo 84 200 zaměstnanců ve 170 závodech po celém světě a obrat 14,4 miliardy eur (za rok 2019). Schaeffler Sondermaschinenbau se soustředí na výrobu montážních systémů a zkušebních strojů pro výrobní linky pro tohoto celosvětově působícího dodavatele automobilového průmyslu.

Největší podíl výroby tedy představují stroje požadované závody vlastní korporátní skupiny. Mezi nedávné špičkové projekty patří vývoj a realizace složitých montážních a testovacích linek pro moduly hybridních pohonů automobilů nebo pro nové elektrické pohony náprav. To jsou jen dva příklady ze 4 500 projektů, které tato divize firmy Schaeffler ročně realizuje.

Vysoký stupeň znalostí o výrobě

Pozoruhodná hloubka vývoje výrobních strojů má ve firmě dlouhou tradici. V roce 1960 iniciovali bratři Georg a Wilhelm Schaefflerové založení „oddělení výrobních zařízení“, které dodnes přispívá k úspěchu celé firmy Schaeffler Group. Jako dodavatel první úrovně pro automobilový průmysl vyvíjí a vyrábí Schaeffler velmi složité výrobky, jako jsou příčné stabilizátory, 48V pohonné systémy a elektrické moduly náprav, vše podle nejvyšších standardů kvality a pod silným tlakem na cenu. Vysoká úroveň znalostí o výrobě je zde velkou výhodou.

Kolem 60 % z 1 700 zaměstnanců společnosti Schaeffler Sondermaschienenbau po celém světě pracuje ve vývojových a konstrukčních odděleních, kde navrhují pro své zákazníky řešení na zakázku. Stále důležitější roli hraje také software. Pro téměř všechny projekty strojů pro automatizovanou montáž jsou programovány také informační výrobní systémy a know-how jde mnohem hlouběji. Vývojáři například vytvářejí aplikace pro sledování stavu strojů, aby tak zvýšili produktivitu a dostupnost výrobní techniky v náročném průmyslovém prostředí.

Otvírání externím klientům

Až donedávna vyvíjela a realizovala společnost Schaeffler Sondermaschienenbau stroje téměř výhradně pro vnitřní potřebu podniků korporátní skupiny – a měla neustále co dělat, jak dokládá počet 4 500 projektů ročně. Nyní divize zpřístupňuje své know-how i externím zákazníkům. Ředitel společnosti Bernd Wollenick říká: „Otevíráme nové pole naší činnosti a cílíme na nové skupiny zákazníků.“ Zaměření je na montážní a zkušební stroje, stejně jako na brusky a honovací stroje v kombinaci se znalostmi v oborech robotiky, strojního vidění, manipulační techniky a výrobních informačních systémů.

Standardizace elektrokonstrukce – s řešením EPLAN

Otevírání zákazníkům mimo skupinu bylo jen jedním z faktorů, který vyvolal potřebu standardizovat software pro elektrokonstrukci v různých závodech podniku, např. v Erlangenu a Bühlu v Německu nebo v Tchaj-cchangu v Číně, kde mají svá vlastní vývojová oddělení. Tyto závody – stejně jako další – pracují s platformou EPLAN, ale využívají ji různě.

Cílem je vytvořit globálně standardizované vývojové procesy založené na řešení EPLAN. Za tento úkol je odpovědný projektový tým elektrokonstruktérů – klíčových uživatelů EPLAN. Stefan Vietz, elektrokonstruktér z Erlangenu doplňuje: „Na základě platformy EPLAN vyvíjíme společnou harmonizovanou infrastrukturu, která nám umožní spolupracovat celosvětově. Tak budeme moci optimálně využívat naše kapacity a zvyšovat flexibilitu vývojových středisek.“

Softwarově standardizované šablony, makra s obohacenými daty

V procesu standardizace se tým zaměřil na globální standardy a normy, zvláště EN 81346: Průmyslové systémy, instalace a zařízení a průmyslové produkty - Zásady strukturování a referenční označování. Sascha Jäger, elektrokonstruktér a klíčový uživatel systémů Eplan v Bühlu (obr. 3) uvádí: „Vyvíjíme softwarově standardizované šablony, jimž může porozumět každý zaměstnanec, včetně všech osob ve výrobě.“ Základní informace, jako identifikace zařízení a jeho přiřazení konkrétní lokalitě nebo lince, jsou normalizovány, a standardizován je také management přístrojů. A skoro ani netřeba dodávat, že každý komponent se všemi příslušnými daty je uložen také v systému ERP.

Pro zjednodušení konstrukce vytváří tým pro opakovaně používané přístroje makra s jasným cílem: „Každému přístroji přiřazujeme co nejúplnější sadu dat. To usnadňuje výrobu našich strojů,“ říká Jäger. Zásadní princip: „Každý, kdo potřebuje data jakéhokoliv typu, by je měl dostat.“ V pozadí tohoto principu je trend, že v budoucnu bude více a více externích zákazníků vyžadovat tato data také, např. pro předběžnou přejímku strojů.
Standardizace na úrovni zařízení vede ke komponentům, které mohou být propojeny s minimálním úsilím. Jestliže si tedy např. zákazník vybere řídicí modul nebo elektromotor od jiného výrobce, není to žádný problém. Sascha Jäger potvrzuje: „Přístroj lze snadno vyjmout a použít všechna data nového komponentu.“

Zavádějí se 3D konstrukce rozvaděčů

V německém Bühlu již Schaeffler používá EPLAN Pro Panel k vytváření trojrozměrných návrhů rozvaděčů řídicích systémů pro výrobní stroje a linky (obr. 4). V budoucnu bude EPLAN Pro Panel používán v závodech po celém světě, protože jeho výhody pro firmu jsou zcela zřejmé. Jäger dává příklad: „Umístí-li projektant frekvenční měnič na montážní panel, vzor vrtání se automaticky uloží a data lze přenést do systému Perforex jako soubor DXF. To šetří čas při konstrukci i výrobě.“ Zásadní je tedy kontinuita dat – použijí-li se rozvaděčové skříně Rittal, odrazí se to nejen v rozvržení skříně, ale také v návrhu klimatizace pomocí aplikace Rittal Therm.

Další kroky: automatické routování a EPLAN eView

Mezi další plánované kroky patří export dat z EPLAN Pro Panel pro externí výrobce kabelové konfekce. Stefan Vietz vysvětluje: „Dostaneme tak označené vodiče s koncovkami nebo hotové svazky vodičů. To šetří čas a zvyšuje efektivitu zejména u projektů využívajících americký standard UL.“
Právě teď testují klíčoví uživatelé aplikaci EPLAN eView jako podporu své práce např. při uvádění strojů do provozu. Jäger k tomu říká: „Pracovníci výrobního oddělení nebo montážní technici si mohou na tabletu vyvolat schémata zařízení a pomocí skokových funkcí přímo zobrazit podrobnosti (obr. 5 a 6). Již tedy není třeba schémata tisknout a ta nejnovější data jsou vždy po ruce.“

Vietz vyjmenovává další výhody aplikace EPLAN eView: „Technik při uvádění do provozu může pomocí funkce redlining přímo označit jakékoliv změny, které provedete na místě instalace. Na jednom systému tak mohou při uvádění do provozu současně pracovat tři nebo čtyři technici a vždy mají před sebou stejnou, aktuální verzi dokumentace. Řeší se tím také komunikace s programátory – a to nejen při uvádění do provozu.“

Na správné cestě k úspěchu na trhu

Dva roky po zahájení projektu nejsou klíčoví uživatelé ještě přesvědčeni, že by dosáhli svých cílů, ale rozhodně jsou na správné cestě. Byly dokončeny významné kroky v oblasti standardizace. Společnost Schaeffler Sondermaschienenbau se již uvedla na externím trhu a dodala první stroje zákazníkům mimo skupinu Schaeffler Group.