Volkswagen innovatief: Eplan Engineering Configuration Middelpunt "van constructie tot configuratie".
Baanbrekend werk is belangrijk voor een autofabrikant die beweert "de auto" te bouwen. En om precies deze succesvolle auto's te bouwen, plant en bouwt het merk Volkswagen elk jaar gemiddeld 3 nieuwe productiefabrieken in verschillende landen, elk met honderden robots. Een groeiend aantal voertuigderivaten en een gelijktijdige vermindering van de productie voor elk voertuigderivaat brengt nieuwe uitdagingen met zich mee bij de planning van productievolumes. Hierdoor komt de definitie van standaarden op de voorgrond, samen met de vraag hoe deze te modelleren. Daarom gebruikt het merk Volkswagen sinds 2009 met succes modulaire constructies bij de planning van de elektrotechniek van fabrieken, samen met het Eplan Engineering Center (EEC).
De kern van het EEC is een modulair systeem met configurator voor het genereren van circuitdocumentatie met op regels gebaseerde plausibiliteitscontrole. In de modulaire aanpak wordt rekening gehouden met bijna alle mechatronische afhankelijkheden. De gegevens zijn afkomstig uit een centraal model (Single Source of Truth). Het Bedrijf uit Wolfsburg wil zijn Leverancier overtuigen van de voordelen van deze innovatieve werkmethode - met een groeiende en positieve weerklank.
"De configuratieoplossing die met het EEC is gerealiseerd, heet de Volkswagen Electrical Systems Configurator" (Volkswagen Elektro-Anlagen Konfigurator, VEAK). Het team onder leiding van Steffen Strickrodt, ontwerper elektrische systemen, heeft de individuele configuratieomgeving ontwikkeld in nauwe samenwerking met Eplan. "Met de VEAK hebben we voor onszelf en onze leveranciers een gebruiksvriendelijke en eenvoudige omgeving in EEC gecreëerd die precies is afgestemd op onze normen", legt Strickrodt uit tijdens ons interview in een van de bakstenen gebouwen van de uitgebreide Volkswagenfabriek in Wolfsburg, met een panoramisch uitzicht over de havenfaciliteiten en de autostad.
Functioneel ontwerpen: parallel werken in plaats van achter elkaar
Als automobielontwerper vergelijkt Steffen Strickrodt het principe graag met de configurators die bijna alle automobielfabrikanten op het net aanbieden: Op dezelfde manier waarop u uw droomauto kunt configureren via een aantal Dialoogvensters, leidt de VEAK de ontwerper door de configuratie van een productielijn voor het frame op de meest gebruiksvriendelijke manier.
In het conventionele sequentiële proces begint de mechanische planning met dimensionering en layout; vervolgens worden deze gegevens doorgegeven aan de elektrische planning, die op zijn beurt verantwoordelijk is voor de automatisering van de productielijn.
Met VEAK wordt deze sequentiële werkwijze parallel uitgevoerd met de onderliggende interdisciplinaire koppelingsinformatie, waardoor dubbele invoer van dezelfde informatie in de loop van de tijd wordt verminderd. Om dit te kunnen modelleren, worden mechanische componenten van een productielijn voor frames mechatronisch beschouwd. Mechanische componenten zoals industriële robots, draaitafels of veiligheidsdeuren worden in VEAK gemodelleerd met hun interdisciplinaire koppelingsinformatie - bijvoorbeeld hun weergave in het schakelschema.
De VEAK gebruiker configureert het Mechanisch model van de productielijn met toevoeging van informatie om een schakelschema te modelleren - onder andere specificatie van de bedradingsvolgorde. Het resultaat is voorspelbaar dankzij deze procedure, fouten veroorzaakt door "copy & paste constructies" kunnen worden vermeden en het is mogelijk om handhaving van normen te garanderen.
Voorbereidend werk dat loont
Dit vereist een zekere hoeveelheid voorbereidend werk, dat het VEAK-team sinds eind 2009 uitvoert in samenwerking met de afdeling Planning en Eplan: de veelheid aan mogelijke componenten is hiërarchisch geordend in A-, B- en C-elementen; A- en B-componenten moeten beschikbaar zijn in de configurator en dekken ongeveer 45% van de vereisten; C-componenten zijn "nice to have" - of ze worden opgenomen in het modulaire systeem hangt af van hoe vaak ze zullen worden gebruikt en hoe moeilijk ze te modelleren zijn.
Carrosseriefabricagelijnen worden fundamenteel geassocieerd met speciale machinebouw. In dit opzicht is organisatie in optimale modules noodzakelijk: De juiste grootte van de modules is doorslaggevend zodat ze samengevoegd kunnen worden tot een functioneel geheel.
Omdat de ontwerper van het project de productielijn voor het Frame configureert, moet hij uiteindelijk ook de verantwoordelijkheid dragen voor het resultaat. De structuur van de VEAK-omgeving maakt het mogelijk om afzonderlijke modules doelgericht en toch consequent overzichtelijk te configureren via een geïntegreerd 'stoplicht'-systeem.
Tijdsbesparing tot 50
Het voorwerk dat het VEAK team levert met de configurator loont: Op deze manier kan bijvoorbeeld de basisstructuur van een werkgroep met een ongeveer 300 pagina's tellend schakelschema "binnen twee uur worden geconfigureerd en heeft het een volwassenheidsniveau van 70 tot 80 procent", legt Steffen Strickrodt uit.
De resterende 20-30% moet handmatig worden geconstrueerd; dit gebeurt met behulp van Eplan Electric P8, zoals gebruikelijk is voor bouwbedrijven bij Volkswagen.
Er worden handleidingen gegeven om in deze werkstap zo Doel mogelijk tot een resultaat te komen; als de ontwerper deze volgt, heeft hij een "schakelschema dat klopt na de testprocedure".
"Leverancier bevestigt in een Stroom onderzoek: de VEAK levert een tijdsbesparing op van ongeveer 50 procent", Verwerking Steffen Strickrodt. De hogere kwaliteit van de automatisch gegenereerde schakelschema's betaalt zich nu al uit, met betrekking tot het controleren en dubbelchecken van de documentatie van het circuit.
Nieuw procesmodel biedt aanzienlijke voordelen
Met de VEAK worden richtlijnen gemodelleerd voor het onderhoud van specificaties voor de Techniek, die op hun beurt de drempel voor toetreding tot projecten kunnen verlagen: "Bedrijven hoeven minder tijd te besteden aan het aanpassen aan de specificaties van Volkswagen-normen".
Het doel van VEAK is om de complexiteit voor de Techniek van productielijnen te verminderen, de markt van mogelijke aannemers te vergroten en zo aanzienlijk meer algemene flexibiliteit in de bouw van productielijnen te bereiken. Dit is in overeenstemming met de strategie van de Groep om productielijnen te modulariseren en standaardiseren (modulaire productiebenadering).
"Wie de modulaire aanpak kent, wil hem hebben"
Op dit moment wordt VEAK gebruikt in projecten voor de fabrieken in Puebla, Bratislava, Emden en Zwickau. Voorafgaand aan de implementatie worden de bedrijven in een tweedaagse workshop vertrouwd gemaakt met de werking van de omgeving en de resultaten. "Op de eerste dag demonstreren we wat de modulaire aanpak kan doen, hoe de omgeving is gestructureerd en hoe de schakelschema's worden geproduceerd in Eplan Electric P8; op de tweede dag werken de deelnemers aan de workshop zelf met de modulaire aanpak en aan het einde verzamelen we feedback voor optimalisatie van de VEAK", aldus Steffen Strickrodt, die een typische VEAK-workshop beschrijft. De VEAK zal door de aannemer worden gebruikt op elke productielijn voor nieuwe frames van het Volkswagen-merk, "dit helpt om onze normen te handhaven" - en om de gebruikers tijd en kosten te besparen.
Als gebruikers gevraagd wordt naar hun tevredenheid en het potentieel van het systeem, reageren ze positief; aanvankelijke bedenkingen werden snel weggenomen door het VEAK team in de workshop. Gebruikers realiseren zich snel de mogelijkheden en voordelen die deze innovatie hen biedt.
Ambitieuze visies
Het VEAK team heeft zichzelf ambitieuze doelen gesteld: "We willen een integraal onderdeel worden van de planning van elektrische systemen en in de toekomst meegenomen worden in de Techniek van alle nieuwe productielijnen".
Om dit te bereiken zijn veilige interfaces voor communicatie met Leverancier noodzakelijk. Dit jaar wordt de modulaire aanpak geïmplementeerd als een webgebaseerde configurator, zodat vrijgaven in de toekomst uniform kunnen worden uitgevoerd op een centrale server, waarbij niets de wereldwijde beschikbaarheid in de weg staat.
Daarnaast wordt de VEAK binnenkort uitgebreid met de discipline Software, zodat ook PLC programma's voor productielijnen van frames automatisch kunnen worden gegenereerd.
Fundamenteel biedt het EEC de technologie om alle Projectspecifieke documentatie zoals offertes, Materiaallijsten, 3D-modellen, schakelschema's of software automatisch te genereren. "We hebben een revolutie in de Elektrotechniek in handen en die willen we samen met een sterke partner als Eplan resoluut uitdragen".
