06/08/2020

Siemens AG

Eplan Cogineer en Eplan Pro Panel bij Siemens

sivacon-s8-low-voltage-power-distribution-system

Hoogwaardige schakelapparatuur - met geïntegreerde Indeling

In zijn fabriek in Leipzig, Duitsland, ontwerpt en bouwt Siemens laagspanningsverdelers en motorbesturingscentra voor de SIVACON S8 productieserie, die een typetest hebben ondergaan. De standaardisatie die is bereikt met Eplan Cogineer bespaart de elektrotechnici van Siemens veel tijd en verbetert tegelijkertijd de kwaliteit - net als het driedimensionale ontwerp van de schakelkast dat is gemaakt met Eplan Pro Panel, dat het Bedrijf tegelijkertijd heeft geïmplementeerd. Als volgende stap is Siemens ook van plan om cloud-gebaseerde Eplan diensten toe te voegen om de samenwerking tussen de internationale productiefaciliteiten te intensiveren en te vereenvoudigen.

Siemens heeft een verdeelsysteem voor laagspanning en een Middelpunt voor motoren ontwikkeld - de SIVACON S8 - dat wordt gebruikt in veel van de internationale infrastructurele projecten van het Bedrijf. Typische toepassingen zijn energiedistributie in datacenters en andere infrastructuurprojecten, maar vooral motor control centers in Vermogen centrales en in de olie-, gas- en procesindustrie. De verscheidenheid aan toepassingen en specificaties is navenant groot.

De hoofdfabriek voor de Techniek en Fabrikant van dit systeem is gevestigd in Leipzig, Duitsland, en maakt deel uit van de divisie Smart Infrastructure Distribution Systems. Michel Strusch, hoofd Elektrotechniek in Leipzig en algemeen Projectbeheer voor het project "Bedrading 4.0" van het Bedrijf, legt uit: "Onze contractpartners maken meestal deel uit van de Siemens Group, maar het merendeel van de leveringen gaat naar externe klanten." Bijna tachtig procent van de geproduceerde systemen wordt buiten Duitsland geïnstalleerd.

Mass customisation voor techniek en fabricage van schakelkasten

De schakelinstallaties die in Leipzig worden gebouwd, hebben voornamelijk tussen de 5 en 25 panelen met breedtes van 400 tot 1200 millimeter. Maar er zijn ook projecten met meer dan duizend panelen gerealiseerd. Meestal zijn dit volledig op maat gemaakte, eenmalige systemen. Zoals Strusch uitlegt: "Elk project heeft zijn eigen speciale - en zeer veeleisende - eisen, de mate van herhaling is vrij laag en de variantie neemt bij elk nieuw project toe."

Dit maakt standaardisatie voor deze projecten nog belangrijker voor Siemens. Daarom hebben de ontwerpers in Leipzig jaren geleden een configurator voor de SIVACON S8 ontwikkeld. Deze vereenvoudigt en versnelt de projectplanning aanzienlijk omdat de ontwerper voor zijn werk kan vertrouwen op functiemodules die zijn getest. Deze standaardisatie gold aanvankelijk echter alleen voor de hoofdcircuits, dat wil zeggen de energiecircuits. De belangrijkste taak voor de Elektrotechnici was dus het ontwerpen van de secundaire circuits en regelcircuits.

Het doel: ook de secundaire circuits standaardiseren

De volgende stap was om de standaardisatie ook uit te breiden naar deze elektrische circuits. Technisch Coördinator Benjamin Herold was verantwoordelijk voor het project: "We werken al sinds 2008 met Eplan in de Elektrotechniek." Daarom was het logisch om het Eplan Platform ook te gebruiken om het maken van schema's te automatiseren.

Hiervoor kozen ze een systematische aanpak. In 2017 werkten ze samen met een Eplan-consultant aan de basisprincipes voor het automatisch maken van schema's met behulp van Eplan Cogineer. Zoals Herold uitlegt: "We hebben eerst de individuele functies en componenten in de regelcircuits gedeconstrueerd tot op het laagste niveau. Vervolgens hebben we deze componenten gestructureerd en gecombineerd zodat ze eenheden vormden die op de best mogelijke manier konden worden gebruikt."

the-people-responsible-for-implementing-Eplan-at-siemens
The people responsible for implementing Eplan Cogineer and Eplan Pro Panel at Siemens in Leipzig, Germany, from left to right: Benjamin Herold, Tobias Isensee, Michel Strusch and Florian Pusch. © Siemens AG

Automatisch schema's maken

De ontwerpers creëerden zo een solide en zeer praktische basis voor het ontwerpen van de besturingscircuits. Herold: "Eplan Cogineer is intuïtief in gebruik. De Elektrotechniek ontwerper selecteert de apparaten en/of functies en het schema creëert zichzelf grotendeels."

Dit bespaart tijd, maar biedt ook extra voordelen - Siemens was bijvoorbeeld in staat om een sterkere mate van standaardisatie te bereiken. Strusch: "Het indelen van de besturingskasten was vroeger afhankelijk van de projectleider en de Elektrotechnisch ontwerper, wat elke keer een andere indeling betekende. Voor klanten die regelmatig schakelinstallaties bij ons kopen, kon dat heel vervelend zijn. Nu, met Cogineer, zit bijvoorbeeld de motorveiligheidsschakelaar of de Zekeringsautomaat altijd op dezelfde plaats." Een ander voordeel is dat het snel en eenvoudig is om nieuwe functies toe te voegen aan de tool voor automatische Schemagenerator.

Ontwerper met minder fouten en snellere onboarding

Zoals de verantwoordelijken aangeven, leidt het gebruik van Cogineer bovendien tot een verminderde inventaris omdat dezelfde apparaten worden geselecteerd voor een en dezelfde taak. Fouten komen minder vaak voor omdat de functionele modules beproefd en getest zijn. En als er nieuwe medewerkers nodig zijn in het Elektrotechniek team, gaat het inwerken veel sneller.

Strusch: "Ze kunnen echt vanaf nul beginnen aan een van onze projecten, zonder zich zorgen te hoeven maken over hoe de schema's eruit moeten zien, en ze kunnen snel aan de slag en productief werken."

"Geïnstalleerde" technische kennis

Op dit moment gebruiken twaalf van de achttien Elektrotechnici bij Siemens Leipzig de configurator van Cogineer als hun "Project Builder". En er is één ontwerper in het team, Florian Pusch, die behalve projectdirecteur voor automatische schematische aanmaak ook nieuwe standaardfuncties ontwikkelt en implementeert in Cogineer. De Elektrotechnici zijn om hun suggesties gevraagd. Er zijn Stroom ongeveer vijftig configureerbare functies met ongeveer duizend apparaten opgeslagen in Eplan Cogineer.

Zoals Pusch zegt, was het algemene doel bij de introductie van Cogineer om zoveel mogelijk kennis van Techniek en Fabrikant in het systeem te "installeren" of daar weer te geven: "Mijn collega's verwerkten precies hoe ze schema's maakten, hoe een veld is ingedeeld en welke functies met elkaar gecombineerd konden worden. Deze expertkennis wordt in de software Opgeslagen en op elk project toegepast."

Geïntegreerde procesketen

Siemens in Leipzig introduceerde ook Eplan Pro Panel - voor driedimensionaal ontwerp van schakelkasten - tegelijkertijd met Cogineer. Tobias Isensee is verantwoordelijk voor het project. Hij ziet duidelijke voordelen in het parallel introduceren van de twee Eplan modules: "De werkmethoden in Cogineer, bijvoorbeeld de Instelling van Verbindingsdefinitiepunten, zorgden ervoor dat we Pro Panel in een mum van tijd productief konden gebruiken. Nu werken we met een geïntegreerde procesketen voor de elektrische ontwerpen."

Als voorbeeld verbetert dit de (externe) draadvoorverwerking. Isensee: "We hebben hier heel speciale eisen en gebruiken vrij veel Dwarsdoorsneden en kleuren. Deze kunnen eenvoudig worden weergegeven in Pro Panel. En de geautomatiseerde draadroutering verhoogt de kwaliteit en zorgt voor een uniforme uitstraling binnen de control cabinets."

Siemens heeft ook normen gedefinieerd voor de mechanische componenten in Pro Panel. "De Montageplaten zijn standaard voorzien van kabelgoten en DIN-rails, wat betekent dat de Elektrotechnici de apparaten optimaal kunnen plaatsen volgens in-house specificaties die samen met de productieafdeling zijn ontwikkeld. Dit komt ook de kwaliteit ten goede." Voor Siemens zijn de berekeningen van de Vulcapaciteit van de kabelgoten en de Collisioncontroles ook zeer praktische hulpmiddelen, om nog maar te zwijgen van het feit dat Pro Panel ook het bestellen van apparaten zoals Klem vereenvoudigt.


Tijd en geld besparen

De ingenieurs van Siemens evalueren natuurlijk heel zorgvuldig de verhouding tussen de vereiste inspanning en de besparingen, zowel op het gebied van kosten als doorlooptijden. Strusch: "Op dit moment vergt de planningsfase gedeeltelijk meer inspanning. Dit komt door de hogere mate van detail in de Elektrotechniek ontwerpen. Vroeger waren we soms wat sneller met de schema's. Maar nu helpt de software van Cogineer ons daarbij, waardoor we de 'verloren' tijd weer inhalen."

Het team Verwerkt dat de werkdruk voor Bedrading aanzienlijk is verminderd: "Omdat de technici volledig gelabelde en geassembleerde draden ontvangen, hebben we in sommige gevallen tot veertig procent minder tijd nodig voor bedrading. De bedrading is iets duurder omdat ze voorbewerkt is, maar het komt erop neer dat het ons veel moeite bespaart. Extra kosten door fouten zijn ook verminderd door de kwaliteitsverbetering dankzij de automatische draadroutering."


Voortdurende zelfoptimalisatie

Siemens ziet de introductie van Pro Panel en Cogineer, waarmee in 2018 is begonnen, als een doorlopend proces dat nog niet is afgerond als het gaat om voortdurende zelfoptimalisatie. Pusch: "We zorgen elke maand voor een nieuw vrijgeven van Cogineer, waarin ook feedback van ontwerper of gewijzigde gegevens van apparaten zijn verwerkt. We voeren deze wijzigingen dan centraal in en hebben het voordeel dat we vijftig Macro's niet hoeven te wijzigen of aan te passen." Ook de engineeringafdeling profiteert van deze "geïnstalleerde" kwaliteitsverbetering: "Als we van productie informatie krijgen dat een specificatie niet geïmplementeerd kon worden, passen we deze direct aan in Cogineer." Degenen die verantwoordelijk zijn voor het project staan ook voortdurend in contact met Eplan: "Zaken waar wij om vragen worden vaak meegenomen en geïntroduceerd als Artikel in nieuwe functies."

configuring-instead-of-constructing
Configuring instead of constructing: the design methodology fundamentally changes with Eplan Cogineer. © Siemens AG

Wachten op de cloud oplossing

De elektrotechnici van Siemens in Leipzig zijn Stroom van plan om het gebruik van ePulse te implementeren, het cloud-gebaseerde platform voor elektrotechniek dat samenwerking en toegang tot alle projecten mogelijk maakt. Strusch legt uit waarom dit voor hen interessant is: "We werken nauw samen met andere Siemens-faciliteiten in verschillende landen, waaronder Portugal, China en Turkije. Als hoofdfabriek nemen we vaak de planning en een deel van de ontwerper op ons voor systemen die in deze verschillende fabrieken worden geproduceerd.

De standaardisatie via Eplan heeft ons hier al behoorlijk bij geholpen. Als we nu verbinding zouden kunnen maken met deze 'hubs' op een gemeenschappelijk platform voor Techniek, zou dat een verdere stap zijn in de richting van standaardisatie en ook nieuwe mogelijkheden bieden voor samenwerking tussen faciliteiten. We kijken er echt naar uit, vooral omdat we de cloud-versie al hebben kunnen testen als Artikel van een ontwikkelingssamenwerking met Eplan." Ze hoeven niet lang te wachten: de bijbehorende cloud software eBuild moet in juni 2020 beschikbaar zijn voor gebruikers.