3CON: De waardeketen voor paneelbouw digitaliseren

Nog maar enkele decennia geleden vereiste een hoogwaardig auto-interieur veel handmatig werk in de productie. Eersteklas afwerking was voorbehouden aan de topmodellen van premium autofabrikanten. Tegenwoordig worden onderdelen en assemblages zoals deur- en zijpanelen, binnenspiegels, hemelbekleding, matten, vakken en afdekkingen voor auto-interieurs grotendeels door toeleveranciers geproduceerd. Een hoge mate van automatisering zorgt ervoor dat ook eigenaren van populaire serievoertuigen kunnen genieten van auto-interieurs van uitstekende kwaliteit.

3CON Technologies behoort wereldwijd tot de marktleiders in de ontwikkeling en productie van klantspecifieke productiesystemen voor auto-interieurs in de automotive industrie. Het 3CON-portfolio, dat voortdurend wordt doorontwikkeld, omvat gereedschappen en systemen voor volledig automatisch naaien, snijden met hete lucht, perslamineren, vacuümlamineren en randvouwen, evenals verbindingsapparatuur. Geavanceerde technologieën en slimme processen maken het mogelijk om interieuronderdelen te produceren met maximale ontwerpflexibiliteit, efficiëntie en constant hoge kwaliteit.

Oorspronkelijk ontwierp en produceerde 3CON alleen gereedschappen. In 2001 volgde installatie-engineering als logische volgende stap, zodat klanten konden profiteren van de uitgebreide ervaring van 3CON in gereedschapsbouw. Vanaf het begin gebruikten de engineers van 3CON voor mechanische engineering een van de marktleidende softwarepakketten voor 3D-CAD, dat veel werd gebruikt in de automotive industrie.

De installatiesystemen van 3CON zijn zeer complexe mechatronische systemen met veel elektronische technologie. Dit varieert van aandrijf- en positioneringstechnologie, inclusief robotica, tot het ontwerp en de besturing van verwarmingselementen voor het activeren van lijmen die worden gebruikt in verbindings- en lamineerprocessen. Toch gebruikte de elektrotechnische planning destijds, toen de omvang van de ontwerpen nog veel minder complex was, producten van een minder bekende fabrikant.

Alle Eplan-producten gebruiken een gemeenschappelijke database, waardoor de consistentie van alle gegevensrelaties binnen alle onderdelen van het volledige systeem altijd gegarandeerd is. Daardoor kan het systeem rekening houden met alle afhankelijkheden. Het toevoegen of verwijderen van een optie in één deel van de planning – bijvoorbeeld in de schema’s – heeft automatisch invloed op alle andere deelplannen, zoals het klemmenplan of de schakelkastindeling.

De elektrotechnische engineers kunnen volledig vertrouwen op de software en hoeven niet elke wijziging in alle deelplannen dubbel te controleren en opnieuw door te voeren, zoals voorheen het geval was. De daaruit voortvloeiende versnelling van onder andere evaluatie- en rapportageruns verkort de tijd die de zes elektrotechnische engineers nodig hebben om hun werk af te ronden aanzienlijk. Hetzelfde geldt voor het gebruik van kant-en-klare datasets voor componenten uit het Eplan Data Portal en het ontwerpen van het koelsysteem met thermal design integration.

“Een project dat ons met de vorige software een week kostte, kunnen we nu in slechts twee tot drie dagen afronden,” zegt Oberst. “Dat levert een waardevolle bijdrage aan onze concurrentiekracht, die voor een groot deel te danken is aan het vermogen van 3CON om extreem snel op individuele klantwensen te reageren.”

Naast tijdwinst en het voorkomen van fouten in elektrotechnische ontwerpen leverde de softwareoverstap van 3CON ook voordelen op voor paneelbouw en schakelkastproductie. “De huidige producten van het Eplan Platform maken het mogelijk om een complete digital twin van de schakelkast te creëren,” zegt engineer Alexander Schmid, Regional Sales Director voor Noord- en Zuid-Tirol en Vorarlberg bij Eplan Software & Service. “Dit vormt de basis voor een aanzienlijke versnelling van productieprocessen.”

De mogelijkheid om het volledige product al vóór de eerste stappen in de werkplaats in 3D te beoordelen en te controleren, draagt bij aan deze versnelling. Ook het bedrijfsbrede gebruik van de Eplan Cloud en de bijbehorende applicaties, waaronder projectviewer en gegevensbeheer, heeft de productie aanzienlijk vereenvoudigd. Deze cloudgebaseerde softwaresystemen kunnen worden gebruikt om gegevens voor elektrotechnische engineeringprojecten gezamenlijk te delen en van opmerkingen te voorzien.

Eplan eVIEW, dat in 2020 de Automation Award ontving, verhoogt de proceszekerheid voor paneelbouw en schakelkastengineering bij 3CON. Oberst legt uit: “In plaats van een hinderlijke stapel papier hebben monteurs in de schakelkastassemblage een monitor binnen handbereik waarop ze eenvoudig kunnen vinden wat ze nodig hebben en een goed overzicht krijgen van de actuele projectstatus. Bovendien weten ze zeker dat assemblage, bekabeling en installatie van de schakelkast gebaseerd zijn op actuele en goedgekeurde plannen.”

Dit elimineert een beruchte foutbron en vermindert de tijd die nodig is voor correcties. De mogelijkheid voor redlining vereenvoudigt feedback aan de ontwerpafdeling, bijvoorbeeld met constructieve maatregelen om de maakbaarheid te verbeteren als onderdeel van een continu verbeterproces.

Een andere belangrijke bijdrage aan het stroomlijnen en stabiliseren van de waardeketen is de directe koppeling van de technische software aan de ERP-software bij 3CON. Hierdoor kunnen mechatronische stuklijsten worden geëxporteerd zonder de voorheen noodzakelijke omweg via Excel-bestanden.

In de toekomst is het bedrijf ook van plan om het pakketelement Select Plus van Electric P8 te gebruiken, met PLC-functionaliteit en integratie met Siemens TIA Portal en Siemens TIA Selection Tool, de ontwikkelomgeving voor PLC-software. Ook worden voorbereidingen getroffen voor de introductie van Eplan Engineering Configuration voor het automatisch genereren van engineeringgegevens en documentatie, inclusief schema’s, de schakelkastindeling in 3D en technische documentatie op basis van gegevens uit een variantconfigurator.

3CON gebruikte al langere tijd strip- en krimpmachines ter ondersteuning van de productieprocessen. Tot voor kort werd de mechanische bewerking van montageplaten, behuizingsdelen en deuren voor schakelkasten echter handmatig uitgevoerd. “Onze schakelkastmonteurs gebruikten hiervoor handboormachines en decoupeerzagen,” zegt Oberst. “Het werk was erg zwaar en tijdrovend, waardoor het zeer impopulair was. Bovendien was het lastig om een goede kwaliteit te garanderen.”

In 2021 zette 3CON, als onderdeel van de bouw van een nieuwe productiefaciliteit voor schakelkasten, een belangrijke stap richting hogere productie-efficiëntie door de aanschaf van een CNC-gestuurd plaatbewerkingscentrum. De machine is een Perforex BC 1007 HS van Rittal.

De boor- en freesmachine voorziet de montageplaten, behuizingsdelen en deuren van de schakelkast volledig automatisch van de vereiste gaten, schroefdraden, uitsparingen en gravures. “De geautomatiseerde mechanische bewerking van de plaatwerkcomponenten is de logische voortzetting van de waardeketen op basis van de digital twin uit de Eplan-programma’s,” zegt Thomas Bauer van Rittal, technical sales Western Austria. “De Perforex BC 1007 HS neemt alle relevante gegevens rechtstreeks over uit de 3D-tool voor schakelkastbouw Eplan Pro Panel en zet deze om in het bijbehorende NC-programma.”

Naast een aanzienlijke versnelling van het productieproces garandeert de volledig automatische bewerking van de plaatwerkcomponenten ook een constant hoge kwaliteit. “Met de Perforex BC 1007 HS besparen we bij de bewerking ongeveer 60 procent tijd, waardoor we verwachten dat de investering zich binnen drie jaar terugverdient,” zegt Oberst. “Daarnaast profiteren we van reproduceerbare kwaliteit, met rechte kabelgoten en braamvrije uitsparingen met perfecte rechte hoeken.”

De acceptatie door gebruikers verliep ook zeer snel, niet alleen voor het bewerkingscentrum, dat de minder populaire werkstappen overnam, maar ook voor de papierloze productie. Oberst zegt: “Onze medewerkers leerden de kortere zoektijden en het elimineren van beruchte foutbronnen al snel waarderen. Na slechts een paar weken wil zelfs de grootste scepticus niet meer terug naar papieren ontwerpen.”

3CON, opgericht in 1998 in Oberaudorf, Duitsland, ontwikkelt en produceert tegenwoordig innovatieve gereedschappen en installatiesystemen voor de productie van automotive interieurs – waaronder deurpanelen, armsteunen, cockpits enzovoort – in Ebbs in Tirol, Oostenrijk. Met ongeveer 600 medewerkers in vijf landen, waaronder 25 trainees, realiseert het bedrijf een jaaromzet van meer dan 80 miljoen euro en behoort het tot de wereldmarktleiders in het ontwerpen en produceren van speciale machines voor de automotive industrie en haar leveranciers.