BOMAG standardise la construction électrique des engins mobiles

L'entreprise BOMAG, leader mondial notamment des compacteurs de terre et d'asphalte ainsi que des fraiseuses et des finisseurs  ;(voir encadré), s'est penchée très tôt sur la parallélisation des étapes de développement.Lors du développement de nouvelles machines, les constructeurs électriques travaillent dès le départ avec un jumeau numérique et peuvent utiliser cette image des données aussi bien dans la fabrication des prototypes que tout au long du processus de production de la machine.

Ce processus a démarré il y a une dizaine d'années avec la construction de prototypes et la prise de conscience mentionnée au début. Sascha Michalski, alors stagiaire chez BOMAG et aujourd'hui chef d'équipe Electrical Engineering, avait évalué en 2014 la construction tridimensionnelle de faisceaux de câbles dans le cadre d'un projet interne.Le cahier des charges venait de l'ingénierie électrique elle-même : "Pour nous il était tout simplement insatisfaisant et inefficace de mesurer le prototype mécaniquement développé comme dans la 'rétro-ingénierie', pour ensuite planifier le Faisceau de câblage et le fabriquer - sous une forte pression de temps.Notre destination était d'avoir dessiné - ou mieux encore fabriqué les faisceaux de câblage sur la planche de pose proche de la production 

Le chef d'équipe illustre le défi que représente cet objectif par un exemple : "Pour un rouleau compresseur d'asphalte de type BW 174 AP-5 AM avec entraînement hybride diesel-hydraulique, environ 1000 conduites individuelles d'une longueur totale de plus de deux kilomètres sont installées - et ce dans la machine de base. Grâce aux options choisies par l'utilisateur, ces valeurs peuvent encore augmenter de 30 à 40%"

Il est rapidement apparu qu'Eplan Harness proD était l'outil adéquat pour cette tâche. Le logiciel permet, grâce à sa vaste base de données une détermination automatisée des nomenclatures de matériaux ainsi que la création de dessins de faisceaux de câbles détaillés. L'interface de travail conviviale a permis d'obtenir rapidement les premiers résultats et a été facile à implémenter car Eplan Electric P8 était déjà utilisé. A partir des données CAO de la conception mécanique, Harness proD permet de créer des faisceaux de câblage complexes - y compris les circuits et fixations. La conception mécanique et la conception électrique peuvent ainsi travailler en parallèle. Cela permet non seulement de gagner du temps, mais aussi de faciliter la concertation et de donner des directives claires - dans un premier temps pour la construction de prototypes. L'ingénierie électrique de BOMAG est parfaitement équipée : Même les faisceaux de câblage complexes sont préparés en interne, construits sur une planche de pose et testés de manière approfondie.

Les perspectives de Sascha Michalski montrent à quel point des thèmes tels que l'automatisation et la standardisation sont importants dans ce domaine de la construction de prototypes : "En 2026, nous serons responsables de l'ingénierie électrique et de la fabrication de faisceaux de câbles pour plus de trente types de ports - de la machine à commande manuelle aux fraiseuses et rouleaux complexes. Au total 300 à 400 nouveaux faisceaux de câblage viendront alors s'ajouter au stock actif d'environ 2000" 

Il faut savoir que le département est également responsable de l'entretien en série non seulement des faisceaux de câblage, mais aussi d'autres composants électriques tels que l'éclairage et les planches électriques, et qu'il encadre également ses collègues sur d'autres sites, en Chine, en Inde, en Italie et aux États-Unis. Sascha Michalski : "Au cours des dernières années, nous avons formé d'autres collaborateurs en Inde et en Chine à Eplan Electric P8 et Harness proD en plus de nos collègues du siège social. Nous avons également étendu progressivement nos capacités en Italie et aux États-Unis. Au total il y a maintenant plus de 30 utilisateurs d'Eplan dans le monde entier, y compris les utilisateurs d'Eplan Fluid."

Dès que Eplan Harness proD a été introduit dans la construction de prototypes de BOMAG il y a une dizaine d'années, l'outil de routage est rapidement devenu un standard dans la fabrication en série.Les constructeurs utilisent notamment la Connexion entre le schéma électrique Eplan et le modèle 3D, et en arrière-plan, une Base de données complète rassemble les composants nécessaires au Faisceau de câblage, comme par exemple les pièces de butée.

En outre, Bomag peut générer un dessin avec un contenu informatif profond à partir du modèle 3D dans Harness proD Cela offre une continuité complète du modèle 3D, de la base de données et des dessins sur la base de la plateforme Eplan. De plus, selon Sascha Michalski, Eplan s'est révélé très convivial - "un système conçu par des électriciens pour des électriciens".

Alors que BOMAG fabrique les faisceaux de câblage pour les prototypes dans son propre atelier bien équipé, les faisceaux de câblage de série sont fabriqués par des confectionneurs externes. Ces sous-traitants ne reçoivent jusqu'à présent pas de modèles natifs de harnais, mais des données qui en sont dérivées. Ici aussi, la standardisation est un atout. Thomas Seis, Electrical Lead Engineer:  ; "Les faisceaux de câblage des différents modèles et variantes de modèles ne sont pas individualisés et nous essayons de nous en sortir avec le moins de numéros de pièces possible. Nous réduisons ainsi la complexité dans la production, mais l'augmentons en même temps pour la construction." 

Parallèlement, les ingénieurs électriciens de BOMAG travaillent également avec Eplan Harness proD pour les modifications en cours de série. Sascha Michalski : "La maintenance en série est beaucoup plus exigeante en termes de temps que la construction de prototypes. En effet, les temps de mise en œuvre sont souvent nettement plus courts et un prototype physique n'est généralement disponible que de manière limitée. Dans l'ensemble, il y a ici une grande variété de tâches et Harness proD nous simplifie énormément le travail. Nous pouvons discuter d'égal à égal avec les collègues mécaniciens et les deux parties savent où et combien d'espace est disponible pour les conduites ou les tuyaux par exemple.

Les avantages de ce système sont évidents lorsqu'on regarde à l'intérieur d'un rouleau compresseur d'asphalte, par exemple : Le "packaging" est extrêmement étanche, et cela ne va pas changer - plutôt le contraire : le nombre de conduites augmente constamment. De plus en plus de fonctions sont déclenchées électriquement ou électroniquement  ;. Pour les fonctions automatiques, il faut des capteurs, il y a de plus en plus de systèmes d'assistance, jusqu'à la télécommande des machines de chantier, et les divers systèmes de caméras sont intégrés dans des réseaux Ethernet.

La complexité du développement et de la fabrication des faisceaux de câbles  ; (et l'importance d'une plate-forme et standardisation continue) est illustrée par quelques chiffres que Sascha Michalski cite : "Rien que pour la fabrication d'un faisceau de câbles de moteur, il faut environ 200 composants différents câbles, connecteurs, joints, capuchons, supports de connecteurs, systèmes de protection des câbles.Pour de tels composants, nous avons créé nous-mêmes une propre base de données Eplan que nous continuons à entretenir. Rien que pour les faisceaux de câblage, près de 8000 pièces détachées y sont actuellement stockées." 

L'effort et l'utilisation continue de Eplan Harness proD valent la peine pour plusieurs raisons. Par exemple, les données sont si précises que BOMAG peut faire fabriquer même les faisceaux de câblage les plus complexes par plusieurs partenaires : La qualité est toujours identique. Thomas Seis : "Le confectionneur doit simplement s'en tenir au Dessin, il ne peut alors pas se tromper. Comme nous disposons en interne du savoir-faire pour les travaux manuels comme le tressage des câbles et que les dessins sont très précis, nous sommes flexibles avec les sous-traitants.

La présence des concepteurs électriques sur cinq sites entre-temps implique que les systèmes de CAO sont davantage mis en réseau. Tous les sites sont équipés d'Eplan Electric P8 et d'Harness proD. Les nouvelles générations de machines sont toujours développées à Boppard, mais les collègues en dehors de l'Allemagne se chargent par exemple de la localisation de la construction avec d'autres variantes de moteurs ou des fonctions et exigences spécifiques au pays. Ce faisant, ils ont accès dès le début aux données d'inventaire en direct de Boppard  ;. Sascha Michalski : "Nous travaillons ici avec 'Project Options' d'Eplan et disposons ainsi des données d'un modèle avec toutes les variantes de moteur sur une plateforme, où qu'elles soient produites. Tous les constructeurs peuvent travailler en direct sur un serveur auquel ils ont un accès virtuel."

La vue d'ensemble le montre : Les concepteurs électriques de BOMAG ont beaucoup progressé et utilisent le jumeau numérique non seulement dans la planification électrique, mais aussi pour la conception des faisceaux de câblage. Cela facilite non seulement la construction de prototypes, mais aussi les modifications et les nouvelles options dans la série en cours. Quelle est la suite des événements, quelle est la vision des responsables ? Sascha Michalski : "Nous allons standardiser et automatiser encore plus. Nous suivons cette voie ensemble et nous échangeons régulièrement avec les experts Eplan à ce sujet : Quelles sont les prochaines étapes, où pouvons-nous encore nous améliorer et automatiser davantage ? Des modules comme Eplan Smart Wiring et Pro Panel pourraient nous aider à avancer. Nous continuerons également à nous pencher sur le thème de l'échange de données entre les différents sites - également en collaboration avec Eplan."