Planning en productie van de Cabinet bij Siemens WKC
Er worden hier jaarlijks ongeveer 21.000 Cabinet en 29.000 kleine behuizingen geproduceerd, waarvan het merendeel uniek is. Het Bedrijf uit Chemnitz was snel klaar met standaardisatie en de digitale twin, die altijd een beeld geeft van de echte behuizing. Samen met Eplan en Rittal heeft het Bedrijf de tegenstelling tussen automatisering en seriegrootte 1.
opgelost.Wie vanaf de galerij naar beneden kijkt naar de werkvloer van Siemens WKC - bijna in vogelvlucht - heeft een indrukwekkend uitzicht onder zich. Tussen de overvloed aan cabinets verspreid over een enorm gebied, is er nauwelijks één massaproduct of een eenvoudige variatie. In plaats daarvan zijn het unieke, eenmalige producten, vanaf het begin ontworpen volgens de eisen van de klant en nu op dezelfde manier geproduceerd.
Hoe kan zo'n diversiteit aan producten worden beheerd? En hoe heeft dit ertoe bijgedragen dat Siemens WKC zijn positie als Europees marktleider op het gebied van de fabricage van schakelkasten voor werktuigmachines al vele jaren weet te behouden? Het wordt duidelijk na een gesprek met Hans-Peter Kasparick en Mirko Löffler, de architecten van digitale workflow en productietechniek bij Siemens WKC.
Standaardisatie en digitalisatie
De reden voor de efficiëntie en zeer concurrerende positie van het Bedrijf op het gebied van maatwerk in schakelkasten kan eenvoudig in één zin worden samengevat: Siemens WKC is al heel vroeg - bijna twintig jaar geleden - begonnen met het standaardiseren van het proces van techniek en fabricage van schakelkasten en het gebruiken van de gegevens om een digital twin te creëren: het digitale beeld van de fysieke schakelkast. Dit proces begint eigenlijk met het overbrengen van de gegevens van de klant naar een gestandaardiseerd formaat.
Siemens WKC Digital Strategy and Innovation Manager Hans-Peter Kasparick legt uit: "We hebben ons eigen datamodel ontwikkeld op basis van Eplan Electric P8 en Eplan Pro Panel - simpelweg omdat onze klanten in de algemene werktuigbouw overwegend met Eplan werken. Vandaag de dag zijn er nog steeds veel gegevens die handmatig moeten worden verzameld vanwege discontinuïteiten in de media. Bij ZVEI [de Duitse branchevereniging voor de elektrotechnische en digitale industrie] bespreken we de automatisering van gegevensuitwisseling tussen bedrijven - met de semantiek van ECLASS Advanced en een gestandaardiseerde databasestructuur 'management shell concept'."
Een focus op de digitale tweeling
Tijdens het productieproces wordt de digitale twin verder verbeterd en aangevuld met productiegegevens, PCF-waarden, exportgegevens enzovoort en kan samen met het eigenlijke product aan de klant worden geleverd. Dit biedt voordelen op alle niveaus van planning, ontwerp en productie die Siemens WKC omvat - van de Leverancier (bijvoorbeeld voor voorgeassembleerde kabels) tot het gebruik van de gegevens gedurende de hele levenscyclus van de schakelkast.
De voordelen van standaardisatie
De inspanning die nodig is om de gegevens aan het begin van elk project te standaardiseren, kan groter zijn dan gewoon de bestaande gegevensset te gebruiken en te verbeteren. Deze inspanning is echter meer dan de moeite waard als het proces doorgaat in de engineering en fabricage. Segment Manager voor Fabrikantentechniek Mirko Löffler legt uit: "De digitale tweeling moet onafhankelijk zijn van het systeem dat wordt gebruikt om het te creëren of te verwerken.
We moeten de Gegevensuitwisseling standaardiseren, zodat elke engineeringtool kan bijdragen aan efficiënte gegevenscreatie en tegelijkertijd de verschillende fabrieken, die allemaal zeer verschillende indelingen hebben, de gecreëerde gegevens kunnen gebruiken." Uiteindelijk zijn het ook de klanten van Siemens WKC die profiteren - met snellere doorlooptijden, hogere kwaliteit en marktconforme prijzen: "Bovendien krijgen onze klanten toegevoegde waarde op het gebied van engineering en productie."
Directe verbinding met productiesystemen
Een nadere blik op de productie van de Cabinet toont de specifieke waarde van een dergelijk gegevensmodel op werkvloerniveau bij Siemens WKC. Mirko Löffler: "De productiegegevens worden automatisch gegenereerd vanuit de digitale tweeling, zelfs tijdens het productieproces - met de boor- en freessystemen, voor laserbewerking en in de Bouwgroep. De digitale wereld en de echte wereld zijn hier direct met elkaar verbonden en we hebben interfaces gemaakt om dit te bereiken. Dit is bijvoorbeeld ook het geval wanneer de Indeling aan het einde van de productie wordt getest."
Een geïntegreerd concept
Flexibiliteit speelt ook altijd een belangrijke rol bij het digitaliseren van gegevens bij Siemens WKC. Zoals Mirko Löffler uitlegt, moet de digitale tweeling ook onaangetast blijven door bijvoorbeeld de vraag of een persoon of een robot het werk doet of welke machine moet worden aangestuurd: "We hebben niet alleen Ruwe data die we goed kunnen beheren, we hebben ook interfaces met allerlei standaarden en machines. Daardoor kunnen we heel flexibel werken. Het helpt ons ook om de stappen met toegevoegde waarde gescheiden te houden, zoals in de manier waarop we ze hebben geïmplementeerd in ons digitale montagestation met geïntegreerde 3D-lasernavigatie."
Goede uitwisseling met Eplan en Rittal
In de mechanische productie wordt de schakelkast voorbereid met Eplan Pro Panel en verwerkt met machines van Rittal. Mirko Löffler: "Wij waren de eersten die de Perforex machines met Regelaars van Siemens gebruikten." Bovendien heeft Siemens WKC onlangs een Rittal 3D-laserbewerkingssysteem besteld.
De relatie tussen de drie Bedrijven beperkt zich echter niet tot de levering van hardware en software. Siemens WKC onderhoudt ook nauw contact met Eplan en Rittal om ideeën uit te wisselen en de volgende stappen in de automatisering en digitalisering van het Bedrijf te plannen. Hans-Peter Kasparick: "Rittal en Eplan zijn essentiële partners voor ons omdat ze intensief werken aan het promoten van oplossingen voor de fabricage van schakelkasten en schakelapparatuur - aan de softwarekant, aan gerelateerde producten en aan automatiseringsoplossingen en machines.
Daarom zijn ze onze voorkeursleveranciers en innovatiepartners. Wij nemen ideeën over die zij tot marktrijpheid ontwikkelen. We leren van elkaar, vullen elkaar aan en wisselen ideeën uit." Mirko Löffler voegt hieraan toe: "We hebben natuurlijk ook regelmatig uitgebreide discussies met onze klanten uit de machine- en installatiebouw. We geven en ontvangen impulsen en ideeën die beide partijen vooruit helpen."
Perspectief: Verdere automatisering - en de ontsluiting van nieuwe doelsectoren
Met de meest uitgebreide standaardisatie en end-to-end consistentie van gegevens, en niet te vergeten de directe overdracht van de gegevens naar de productie, ziet Siemens WKC zichzelf in een goede positie om haar leidende marktpositie verder uit te bouwen. De voordelen van de digital twin zijn duidelijk. Met behulp van dit concept zal het Bedrijf verdere automatiseringsstappen blijven implementeren en ook nieuwe markten aanboren. Hans-Peter Kasparick: "Klimaatneutraal beheer van energie en mobiliteit die de uitstoot van kooldioxide vermindert, openen voor ons nieuwe klantengroepen.
Energie moet overal worden gedistribueerd, sensoren en actoren moeten worden aangesloten en dat kan het beste op één centraal punt, in het Steunpunt. Alleen met een efficiënte samenwerking tussen de verschillende Bedrijfen kunnen we dit Potentiaal de komende jaren benutten. Dit betekent gezamenlijke standaardisatie en de verdere ontwikkeling van digitale informatie-uitwisseling. Hier willen en moeten we overtuigen - als WKC, maar ook in ZVEI, in andere commissies en bij onze meer dan 200 actieve klanten."