06.08.2020

Siemens AG

Eplan Cogineer et Eplan Pro Panel chez Siemens

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Combinaison d'interrupteurs basse tension Sivacon S8

Tableaux de distribution de haute qualité - planifiés de bout en bout

Sur le site de Leipzig, Siemens conçoit et construit des ensembles d'appareillage basse tension de la série SIVACON S8 dont le type a été approuvé. Grâce à la standardisation avec Eplan Cogineer, les concepteurs électriques gagnent du temps tout en améliorant la qualité. La planification tridimensionnelle des armoires électriques avec Eplan Pro Panel - introduite en même temps - y contribue également. La prochaine étape prévue par Siemens est l'utilisation d'Eplan sur le cloud, afin d'intensifier et de faciliter la coopération avec les sites de production internationaux.

Avec SIVACON S8, Siemens AG a développé une gamme d'appareillage basse tension qui est utilisée dans de nombreux projets d'infrastructure internationaux du groupe. Les cas d'utilisation typiques sont la distribution d'énergie dans les centres de calcul et autres infrastructures, mais surtout les centres de contrôle des moteurs dans la technique des centrales électriques, l'industrie des processus, du pétrole et du gaz. La diversité des applications et des exigences est donc grande.

La "Lead Factory" pour la planification et la construction de ces tableaux de distribution se trouve à Leipzig et fait partie de la division "Smart Infrastructure - Distribution Systems". Michel Strusch, Head of Electrical Engineering sur le site de Leipzig et chef de projet global du projet d'optimisation 'Câblage 4.0' : "Nos partenaires contractuels viennent généralement du groupe Siemens, mais les livraisons sont en grande partie destinées à des clients externes". Et on peut supposer que près de 80% des installations construites sont installées en dehors de l'Allemagne.

Conception et fabrication d'armoires électriques par lots

Les tableaux de distribution qui sont construits à Leipzig ont en majorité entre 5 et 25 cellules avec des largeurs de 400 à 1200 millimètres. Mais des projets de plus de 1000 cellules ont déjà été réalisés. La plupart du temps, il s'agit d'installations spéciales en lot unique. Michel Strusch : "Chaque projet a ses propres exigences - souvent élevées -, le degré de répétitivité est très faible et la variance augmente encore avec chaque nouveau projet."

Du point de vue de Siemens, la standardisation est d'autant plus importante. C'est pourquoi les développeurs de Leipzig ont mis au point il y a des années déjà un Configurateur pour SIVACON S8. Cela facilite et accélère considérablement l'étude de projet, car les concepteurs peuvent se référer dans leur travail à des modules fonctionnels dont la conception a été testée. Toutefois, cette standardisation ne s'applique ou ne s'appliquait qu'aux circuits principaux, c'est-à-dire aux circuits d'énergie. La tâche principale pour les concepteurs électriques consistait donc à planifier les circuits secondaires ou de commande.

Destination : standardisation également pour les circuits secondaires

L'étape suivante consisterait à étendre la standardisation à ces circuits électriques. Benjamin Herold, responsable du projet en tant que coordinateur technique, explique : "Ici, dans le domaine de l'ingénierie électrique, nous travaillons déjà avec Eplan depuis 2008". Il était donc logique d'automatiser également la création de schémas électriques sur la plateforme Eplan.

Les responsables de Leipzig ont procédé de manière systématique. En collaboration avec un consultant d'Eplan, ils ont élaboré en 2017 les bases de la création automatisée de schémas électriques avec Eplan Cogineer. Benjamin Herold : "Nous avons d'abord décomposé les différentes fonctions et blocs dans les circuits de commande jusqu'au niveau le plus bas. Ensuite, nous avons structuré et regroupé ces blocs de manière à ce qu'ils forment des unités utilisables au mieux."

Responsables du lancement d'Eplan Cogineer et Pro Panel chez Siemens à Leipzig
Les responsables du projet d'introduction d'Eplan Cogineer et Pro Panel chez Siemens à Leipzig, de gauche à droite : Benjamin Herold, Tobias Isensee, Michel Strusch and Florian Pusch. Siemens AG

Création automatisée de schémas électriques

Les concepteurs électriques de Leipzig ont ainsi créé une bonne base pratique pour la conception du circuit de commande. Benjamin Herold : "Eplan Cogineer est d'une utilisation intuitive. Le concepteur électrique choisit les appareils ou les fonctions et le Schéma des connexions se crée en grande partie de lui-même."

Cela permet de gagner du temps, mais offre aussi d'autres avantages - par exemple une plus grande standardisation, que Siemens a ainsi obtenue. Michel Strusch : "Jusqu'à présent, le layout des tableaux de distribution dépendait toujours aussi du projeteur et du concepteur électrique. Cela peut être irritant pour un client qui nous achète régulièrement des tableaux électriques. Avec Cogineer, le disjoncteur-protecteur moteur ou le coupe-circuit automatique, par exemple, se trouvent toujours au même endroit". Le fait que cet outil de génération automatique de schémas électriques puisse être rapidement complété par de nouvelles fonctions est également un avantage.

Réduction des erreurs d'ingénierie et apprentissage plus rapide

En outre, comme le soulignent les responsables, l'utilisation de Cogineer permet de réduire les stocks, car ce sont toujours les mêmes appareils qui sont attribués à une seule et même tâche. Les erreurs sont moins fréquentes parce que les modules fonctionnels sont "testés et approuvés". Et lorsque de nouveaux collaborateurs viennent renforcer la construction électrique, ils peuvent se familiariser plus rapidement. Michel Strusch : "Lors d'un projet, ils peuvent alors vraiment partir d'une feuille blanche, ne doivent pas se demander à quoi ressemble un schéma électrique chez nous et sont très rapidement productifs."

Connaissances "intégrées" en matière d'ingénierie

En attendant, 12 des 18 concepteurs électriques de l'usine Siemens de Leipzig utilisent le Configurateur du Cogineer en tant que "Project Builder". Et il y a un "designer" dans l'équipe : c'est Florian Pusch qui, en plus de son rôle de chef de projet pour la création automatique de schémas électriques, développe de nouvelles fonctions standard et les met en œuvre dans Cogineer. Les concepteurs électriques sont invités à faire des propositions. Actuellement, 50 fonctions configurables avec près de 1000 articles sont déjà enregistrées dans Eplan Cogineer.

D'une manière générale, explique Florian Pusch, l'objectif lors de l'introduction de Cogineer était d'"intégrer" ou de reproduire dans le système autant de connaissances que possible issues de la conception et de la fabrication : "Les collègues ont raconté avec précision comment ils créaient les schémas électriques, comment un panneau était équipé et quelles fonctions pouvaient être combinées entre elles. Ces connaissances d'experts sont enregistrées dans le logiciel et sont appliquées à chaque projet individuel."

Chaîne de processus continue

En même temps que l'introduction de Cogineer, Siemens a introduit Eplan Pro Panel - la planification tridimensionnelle des armoires électriques - à Leipzig. Tobias Isensee était et reste responsable de ce projet. Il voit des avantages évidents dans l'introduction parallèle des deux modules Eplan : "La méthode de travail dans Cogineer, par exemple la mise en place des points de définition des connexions, a eu pour conséquence que nous avons pu utiliser Pro Panel de manière productive en très peu de temps et que nous travaillons maintenant avec une chaîne de processus continue de la planification électrique."

Cela améliore par exemple la confection (externe) des câbles. Tobias Isensee : "Nous avons ici des exigences très spécifiques et utilisons de très nombreuses Sections et couleurs. Cela peut être facilement représenté dans Eplan Pro Panel. Et le routage automatisé améliore la qualité et assure une image uniforme dans les armoires de distribution."

Pour les éléments mécaniques, Siemens a également défini des normes dans Pro Panel : "Les plaques de montage sont équipées en standard de goulottes de câbles et de rails DIN, les concepteurs électriques peuvent ainsi placer les appareils de manière optimale et selon des spécifications internes développées en collaboration avec la fabrication. Cela améliore en même temps la qualité". Le calcul du taux de remplissage des goulottes de câbles et le contrôle des collisions sont également des outils pratiques du point de vue de Siemens, et lors de la commande d'appareils, par exemple de Bornes, Pro Panel simplifie également le travail.



Où économiser du temps et de l'argent?

Les ingénieurs de Siemens évaluent bien sûr très précisément le rapport entre les efforts et les économies réalisées, tant en termes de coûts que de temps de traitement. Michel Strusch : "Actuellement, nous avons parfois encore plus de travail lors de la planification. Cela est dû au niveau de détail plus élevé de la construction électrique. Avant, nous avions parfois terminé le schéma électrique plus rapidement. Mais le logiciel Cogineer nous aide maintenant. Il nous fait gagner du temps."

Pour le câblage, l'équipe affirme que les efforts sont nettement réduits : "Comme le monteur reçoit des câbles déjà étiquetés et confectionnés, nous économisons parfois jusqu'à 40% du temps de câblage. Les câbles sont certes un peu plus chers parce qu'ils sont affinés, mais au bout du compte, nous faisons des économies substantielles. Les coûts supplémentaires liés aux erreurs sont également réduits, car le routage permet d'améliorer la qualité."



Auto-optimisation continue

Chez Siemens, on considère que l'introduction de Pro Panel et de Cogineer, qui a débuté en 2018, est un processus en cours qui n'est pas encore terminé dans le sens d'une auto-optimisation continue. Florian Pusch : "Nous mettons chaque mois une nouvelle version de Cogineer à disposition, dans laquelle sont également intégrés les retours de l'ingénierie ou les données modifiées des appareils. Nous gérons ensuite ces modifications de manière centralisée et profitons du fait que nous n'avons pas besoin de modifier ou d'adapter 50 Macros". L'ingénierie profite également d'une amélioration "intégrée" de la qualité : "Lorsque nous recevons de la fabrication l'information qu'une consigne n'a pas pu être mise en œuvre, nous l'adaptons directement dans Cogineer". Les responsables de projet entretiennent également un échange continu avec Eplan : "Les souhaits que nous exprimons sont souvent pris en compte pour les nouvelles fonctions."

Eplan Cogineer permet la création automatisée de schémas de connexions
Eplan Cogineer permet aux concepteurs électriques de l'usine Siemens de Leipzig d'automatiser la création de schémas de connexions. © Siemens AG

Attendre la solution cloud

L'utilisation d'ePulse est actuellement à l'ordre du jour des concepteurs électriques de Siemens à Leipzig. Il s'agit de la plateforme basée sur le cloud pour la construction électrique, qui permet la collaboration et l'accès à tous les projets. Michel Strusch explique pourquoi cela est intéressant : "Nous travaillons en étroite collaboration avec nos usines sœurs dans plusieurs pays, notamment au Portugal, en Chine et en Turquie. Souvent, nous nous chargeons ici, dans la Lead Factory, de la planification et d'une partie de l'ingénierie pour les installations qui sont fabriquées dans ces usines.

L'uniformisation par Eplan nous a déjà permis de faire beaucoup de progrès dans ce domaine. Si nous pouvions maintenant nous connecter à ces 'hubs' sur une plateforme de conception commune, ce serait un pas de plus vers la standardisation et cela ouvrirait également de nouvelles possibilités de collaboration entre les différents sites. Nous l'attendons vraiment avec impatience, d'autant plus que nous avons déjà pu tester la version cloud dans le cadre d'une coopération de développement avec Eplan." L'attente n'a pas duré longtemps : En juin 2020, le logiciel cloud correspondant, eBuild, devrait être mis à la disposition des utilisateurs.