Opportunité d'avenir : la numérisation dans la construction d'armoires électriques
Qu'il s'agisse d'une fabrication en série ou de pièces uniques, la construction classique d'armoires électriques implique une multitude d'étapes de travail manuelles. Cela rend le processus globalement long et coûteux. La solution : la numérisation de bout en bout, tout au long de la chaîne de création de valeur, promet une augmentation de la productivité tout en améliorant la flexibilité et la transparence. Des processus entièrement numérisés augmentent l'efficacité de la fabrication et de la planification de près de 40%.
La destination devrait donc être, dans la construction d'armoires électriques, de mettre en réseau les différents processus et de centraliser la gestion des données générées pour toutes les étapes de travail. Il faut éviter les ruptures de médias, comme celles qui se produisent lors de la nouvelle saisie de données dans d'autres systèmes ou lors du transfert de schémas des connexions sous forme papier. Au final, les entreprises de fabrication bénéficient de processus nettement plus efficaces. Si les différentes étapes de travail, de la conception électrique dans le système CAO à la fabrication mécanique, au câblage et au contrôle final, en passant par la planification du montage, sont étroitement imbriquées dans l'échange de données numériques, il est possible de minimiser les dépenses liées aux opérations telles que le report manuel des données de nomenclature.
Les saisies manuelles multiples d'informations déjà disponibles dans la construction représentent un autre surcroît de travail évitable. Celles-ci ne mobilisent pas seulement du temps de travail, mais augmentent également le risque d'erreurs. Si les différentes étapes du processus ne sont pas reliées entre elles, les modifications de l'Ordre initial doivent en outre être mises en œuvre dans plusieurs systèmes.
Perspectives et statu quo : le jumeau numérique dans la construction d'armoires électriques
Le jumeau numérique apporte une grande valeur ajoutée pour la mise en réseau des étapes de travail dans la construction d'armoires électriques. Le modèle est créé lors de la conception électrique et de la planification du montage. Ensuite, le jumeau accompagne l'ensemble du processus de production et fournit aux différents départements les informations nécessaires à chaque fois. La particularité : le client, le constructeur de tableaux électriques et leurs sous-traitants travaillent avec le même modèle. "Les fabricants d'appareils, par exemple Siemens, Schneider ou SEW, fournissent à Eplan des macros dans lesquelles sont représentées toutes les propriétés de leurs produits. Nos concepteurs électriques insèrent ces appareils dans leur schéma des connexions et créent ainsi une version logique du modèle", explique Mathias Terstegen, responsable de la fabrication des tableaux de distribution chez Unitechnik Systems GmbH.
Le concepteur du montage transforme ensuite le modèle en une forme physique en disposant les appareils dans l'Armoire de distribution virtuelle. Le modèle final contient toutes les dimensions et montre les différents appareils à l'intérieur dans une représentation 3D réaliste. Sont également inclus l'ensemble du câblage avec tous les chemins de câbles, les goulottes et les Rail DIN (position et longueur) ainsi que tous les perçages et découpes. La représentation haptique simplifie de nombreuses activités, car les différentes positions dans la Branche sont plus facilement identifiées. Au final, la fabrication prend moins de temps et le risque d'erreurs diminue considérablement.
Automatisation de la production mécanique
Les données enregistrées dans le jumeau apportent un avantage supplémentaire : Les longueurs des chemins de câbles et des Rail DIN sont générées automatiquement. Il n'est donc plus nécessaire de mesurer et de découper ensuite manuellement. Au lieu de cela, un coupeur automatique de chemins de câbles et de Rail DIN met à disposition le matériel par armoire. Dans d'autres étapes du processus également, les enregistrements exacts du jumeau numérique apportent une grande valeur ajoutée à la modification. "Pour la position exacte des trous de perçage et des découpes, l'automate de perçage et de fraisage récupère ses données à partir du modèle 3D", explique Terstegen. Des stations de traçage et d'impression automatisées soulagent en outre les collaborateurs lors du marquage des différents éléments.
Un autre exemple de gain d'efficacité grâce aux processus numérisés est l'externalisation de la fabrication des borniers. Il est possible de commander des barrettes à bornes prêtes à l'emploi et entièrement configurées par l'intermédiaire de sous-traitants : pour ce faire, la barrette à bornes entièrement conçue est envoyée du jumeau numérique au prestataire de services qui la produit de manière entièrement automatique. "Un tel automate n'est toutefois rentable que si de grandes quantités sont nécessaires en permanence", explique Terstegen. "Dans ce cas, les entreprises de production doivent décider elles-mêmes quelle extension de leur parc de machines est judicieuse et ce qui peut être externalisé". Il est également possible de pré-confectionner des câbles en fonction des exigences respectives.
Fabrication sans papier grâce au Smart Wiring
Un autre pas vers la production sans papier est le Smart Wiring. Cette technologie permet de visualiser l'ensemble du câblage de l'installation via son jumeau numérique. Les schémas des connexions imprimés pour les câbleurs appartiennent ainsi au passé. Au lieu de cela, le travail s'effectue directement sur le modèle 3D via une tablette. Le jumeau numérique permet de lire les longueurs de câbles, les chemins de câbles et les points de serrage. Le système tient compte du degré de remplissage uniforme des canaux de câbles.
Si plusieurs départements travaillent simultanément sur le modèle, le jumeau numérique permet en outre de lire l'état actuel du traitement en temps réel. Les modifications sont ainsi à tout moment transparentes et documentées avec précision pour toutes les personnes concernées. "Un aspect important pour nous est que la numérisation des processus nous permet d'intégrer les modifications de manière flexible", explique Terstegen. En cas d'adaptation, le concepteur électrique voit en ligne si le composant concerné est déjà câblé et la modification apparaît instantanément sur la tablette du câbliste. Inversement, il se peut que le câbliste remarque une erreur. La modification est transmise en temps réel au concepteur électrique.Pour atteindre cette destination, MS-Schramberg avait déjà testé une solution spécialement conçue à cet effet, mais qui n'avait pas convaincu. À l'automne 2018, Heiko Schaumann a découvert l'Eplan Pro.File-Connector : une nouvelle interface développée par Eplan pour la connexion au système PDMPro.File.
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Problématique des interfaces dans la construction de tableaux électriques
L'un des défis du transfert de données interentreprises réside dans le fait qu'il n'existe pas encore d'interface généralement normalisée pour le modèle 3D d'une Armoire de distribution. Dans d'autres secteurs, comme celui de la construction, l'interface IFC normalise la représentation 3D d'un bâtiment. Avec Eplan Pro Panel, le fabricant Eplan offre la possibilité de décrire le jumeau numérique d'une armoire de distribution en 3D. Sur la base de ce modèle, des interfaces standardisées permettent de mettre à disposition toutes les informations nécessaires dans les processus en aval. Les clients et les prestataires de services peuvent utiliser les données du jumeau numérique dans leurs propres processus. Les documents supplémentaires créés pour l'échange d'informations ne sont plus nécessaires.
Flexibilité au-delà des frontières de l'entreprise
En travaillant avec le jumeau numérique, toutes les parties sont à tout moment sur la même longueur d'onde. Le jumeau numérique permet une collaboration très efficace entre les différentes entreprises, que ce soit entre le client et le constructeur d'armoires électriques ou entre le constructeur d'armoires électriques et le fournisseur. Pour le client lui-même, un autre avantage réside dans la bonne vue d'ensemble du déroulement du processus et de l'avancement du projet. Même les plus petits détails sont disponibles en un coup d'œil. Cela facilite la concertation, car les aspects peuvent être examinés ensemble dans le modèle et faire l'objet d'une discussion rétrospective.
À propos d'Unitechnik
La société Unitechnik Systems GmbH, dont le siège est à Wiehl, compte depuis quatre décennies parmi les principaux fournisseurs d'automatisation et d'informatique industrielles. Cette entreprise familiale de deuxième génération planifie et réalise des systèmes sur mesure pour la logistique interne, les installations de fret et la production. Unitechnik intervient dans le monde entier en tant qu'intégrateur de systèmes et fournisseur global. Une gestion de projet professionnelle ainsi qu'un suivi compétent des installations réalisées constituent la base de relations commerciales à long terme et Sauvegarder l'investissement des clients. Parmi les références d'Unitechnik figurent des entreprises de renom telles que Claas, Dehn, Emirates, Linde, Lindt & ; Sprüngli, Nobilia, Otto Fuchs, Soennecken ou Turck.
Auteur : Dirk Contacteur, responsable du département et des ventes pour la construction de tableaux électriques chez Unitechnik