Le manque de personnel qualifié dans le secteur de la construction d'installations de distribution a été déjoué
Un millier d'installations de commande et de commutation sont planifiées et produites chaque année par UNTHA e-technology GmbH, dont environ la moitié pour des machines de recyclage mobiles. La numérisation de bout en bout, de la planification au shopfloor, a permis au fabricant de tableaux de distribution d'inverser le flux de travail dans la construction de tableaux de distribution. Grâce au Traitement automatisé et à la confection de fils et à l'assistance numérique des opérations manuelles, UNTHA e-technology a pu réduire les temps de réalisation tout en augmentant la qualité, et ce malgré le recours à du personnel auxiliaire.
Rédigé par Peter Kemptner
"Notre tâche consiste à réaliser des solutions efficaces pour nos clients", c'est ainsi que Felix Grünwald décrit la mission du fabricant de commandes et d'installations de distribution UNTHA e-technology GmbH à Golling an der Salzach (Salzbourg).
Depuis l'obtention de son diplôme d'apprentissage en 2001, il a occupé de nombreux postes dans l'entreprise, de la construction d'armoires de commande à la mise en service, en passant par l'ingénierie et la programmation. Aujourd'hui, il est directeur de l'entreprise.
Systèmes de commande et de commutation pour le monde
Dont les quelque 80 collaborateurs développent et produisent chaque année environ 1000 installations de commande et de commutation selon toutes les normes et prescriptions internationales applicables, en premier lieu pour des machines spéciales. L'étendue des prestations d'UNTHA e-technology comprend la planification électrique et la programmation des commandes ainsi que la fabrication, le câblage et le montage des armoires électriques et inclut également la mise en service et le service après-vente.
Plus de la moitié des installations sont destinées aux machines de broyage qu'UNTHA shredding technology GmbH produit à Kuchl, non loin de là. C'est pourquoi les installations doivent également répondre aux exigences les plus élevées en matière de longévité et de contraintes mécaniques.
Jusqu'à son rachat par son client le plus important fin 2022, UNTHA e-technology faisait partie de la société SW Automatisierung GmbH, fondée en 1974. Désormais également un client important, celle-ci se concentre depuis la division sur la construction de lignes de production et de machines hautement automatisées. Le Wire Terminal développé et produit par SW Automatisierung en fait partie.
- 2
- Le fabricant d'automatismes et de tableaux électriques UNTHA e-technology GmbH réalise chaque année plus de 1 000 projets de tableaux électriques, dont environ 50 % pour la société UNTHA shredding technology GmbH, son principal propriétaire.
Des installations efficaces, fabriquées avec efficacité
UNTHA e-technology n'a pas seulement l'amélioration de l'efficacité et de la rentabilité en position de vue chez le client, mais aussi en interne. Depuis de nombreuses années déjà, l'entreprise est confrontée à une pénurie de personnel qualifié, qu'elle doit disputer à de nombreux acteurs du marché bien établis. UNTHA e-technology a donc toujours employé du personnel auxiliaire dans la production.
"Élargir leurs domaines d'intervention et libérer ainsi les spécialistes hautement qualifiés existants de tâches répétitives était l'une des principales motivations de notre volonté d'améliorer les processus dans la construction de tableaux de distribution", explique Felix Grünwald. "Une autre raison était le coût croissant de la formation et de la gestion des données de base dans les différents systèmes logiciels de construction électrique."
Unification des logiciels dans l'ingénierie
Pour surmonter ces inconvénients, UNTHA e-technology a décidé il y a quelque temps déjà de limiter la diversité des logiciels. Le choix s'est porté sur les produits d'Eplan, même si Eplan Electric P8 était déjà utilisé auparavant, mais n'était en aucun cas le système leader. "Outre la large acceptation sur le marché, la décision a été prise en premier lieu en raison de la structure de la plateforme Eplan basée sur une base de données", se souvient Felix Grünwald. "Cela permet d'utiliser facilement les données dans de nombreux autres domaines au sein de l'entreprise."
Depuis la transformation de la construction électrique en 2016, seuls les produits de la plateforme Eplan sont utilisés en plus du logiciel ERP. Pour ne pas courir le risque de traîner des défauts et des erreurs issus de plans antérieurs, UNTHA e-technology a renoncé à cette occasion à une reprise des données existantes. Les planificateurs électriques ont reconstruit la base de données Eplan à partir de l'écran blanc pendant près de deux ans.
Ils ont fait un usage intensif de la technique Macro afin d'obtenir une réutilisation maximale des modules déjà construits. De plus, cette préparation facilite l'automatisation ultérieure de l'ingénierie à l'aide de programmes de configuration tels que Eplan eBuild ou Eplan Engineering Configuration (EEC).
La numérisation au sens large
L'utilisation des logiciels Eplan chez UNTHA e-technology ne se limite pas du tout à l'ingénierie. "Environ trois quarts de nos collaborateurs utilisent en permanence les produits Eplan dans leur travail", estime Felix Grünwald. "Nous utilisons les logiciels de ce Fabricant pour numériser l'ensemble de la production."
Cela nécessite de repenser l'ingénierie, car chaque information nécessaire ultérieurement doit être disponible dans le plan électrique. C'est pourquoi l'ingénierie utilise certes avec Eplan Electric P8 et Eplan Fluid les principaux produits pour la création de schémas électriques. Avec le logiciel de conception 3D Eplan Pro Panel, les planificateurs électriques créent le jumeau numérique de l'installation de commande ou de commutation concernée.
Ce dernier contient toutes les informations que Eplan Pro Panel déduit de la disposition des composants électrotechniques et des connexions entre eux. Ces données servent de base à la construction d'un tableau électrique avec un haut degré d'automatisation. Et elles permettent, grâce à l'utilisation de systèmes d'assistance aux ouvriers dans de nombreux domaines de la production, de faire appel à des collaborateurs moins qualifiés.
Traitement automatique des pièces de tôle
Les données du jumeau numérique permettent de dériver automatiquement les programmes pour le centre de perçage et de fraisage CNC Perforex BC 1007 HS de Rittal. Celui-ci réalise de manière entièrement automatique tous les perçages, filets et découpes nécessaires dans les plaques de montage, les éléments de boîtier et les portes des armoires de distribution. Il n'est pas nécessaire de programmer la machine, car elle reprend elle-même les données du jumeau numérique à partir d'Eplan Pro Panel.
"Avec des constructions propres issues d'Eplan Pro Panel, le seul travail restant lié à la modification mécanique est le bridage et l'enlèvement des pièces", se réjouit Felix Grünwald. "La machine donne un résultat propre avec une qualité élevée constante, elle a été amortie très rapidement."
Inversion de la méthode dans le Câblage
Avec les méthodes conventionnelles, la confection et l'acheminement des câbles et des fils dans la construction d'armoires électriques occupent presque la moitié du temps de travail nécessaire. "Nous avons donc réfléchi très tôt à la manière de réduire le temps nécessaire au câblage des armoires électriques et d'éliminer les erreurs qui surviennent", rapporte Felix Grünwald. "Ces réflexions ont abouti à une inversion totale du processus de travail et au développement du Wire Terminal."
Ce dernier est utilisé par UNTHA e-technology depuis 2018 pour la fabrication entièrement automatisée de fils confectionnés sur la base des données d'Eplan Pro Panel. Le jumeau numérique qui y est créé fournit également toutes les informations nécessaires à la confection des câbles et des fils. Le Wire Terminal peut ainsi mettre à disposition les fils à la longueur adéquate, avec le traitement final des conducteurs et le repérage appropriés. Il suffit ensuite de les acheminer et de les butées.
"Le Wire Terminal réalise la confection de fils plusieurs fois plus vite que n'importe quel électricien et assure une qualité élevée constante", souligne Felix Grünwald. "Il met à disposition les confections terminées sous une forme ordonnée et facile à manipuler pour la suite du traitement."
Fabrication d'armoires électriques sans papier
Au sein d'UNTHA e-technology, le montage et le câblage manuels sont également réalisés à 100 % avec un flux de travail numérique. On cherche en vain des schémas des connexions aux postes de travail d'équipement et de montage. Les collaborateurs ont un accès complet au jumeau numérique de chaque installation via Eplan eView sur des ordinateurs tablettes ou des moniteurs grand format. Ils ont la possibilité, grâce au redlining et au greenlining, de donner un feed-back au bureau d'études pour des améliorations futures.
Pour le parcours sur les plaques de montage, la disponibilité de câbles et de fils déjà confectionnés avec une longueur, un repérage et un traitement des extrémités des conducteurs adaptés apporte déjà des avantages considérables. Chez UNTHA e-technology, l'utilisation des données du jumeau numérique va toutefois encore plus loin. "À chaque poste de travail de câblage, les collaborateurs d' Eplan Smart Wiring reçoivent des instructions graphiques pour chaque étape de travail", explique Gerhard Baumgartner, directeur régional des ventes chez Eplan. "Cela permet à UNTHA e-technology d'exclure presque totalement les erreurs, même lors du câblage manuel."
Comme Eplan Smart Wiring a fait ses preuves de manière remarquable, un équipement similaire est également prévu pour le montage des composants sur les plaques de montage. A partir de 2025, les collaborateurs devraient y travailler avec un confort similaire grâce à Eplan Smart Mounting.
- 2
- 1
Moins de temps, plus de qualité
Les investissements dans les machines Rittal et le logiciel Eplan, ainsi que la réorganisation de l'ingénierie avec la création d'un nouveau catalogue Macro ont porté leurs fruits. Cela vaut aussi bien pour le Traitement automatisé et la confection de fils sur les machines Rittal que pour le soutien numérique du travail manuel dans la construction de tableaux de distribution, où UNTHA e-technology emploie un tiers d'ouvriers hautement qualifiés, un tiers de personnel semi-qualifié et un tiers d'apprentis.
La preuve en est un test de référence réalisé au milieu de l'année 2024. Il s'agissait pour deux équipes de câbler le même tableau électrique. L'une d'entre elles était composée d'électriciens expérimentés qui disposaient d'un schéma électrique imprimé comme base de travail. Dans l'autre équipe, des personnes semi-qualifiées travaillaient avec les méthodes et les outils logiciels actuels décrits ci-dessus. "Cette équipe a réalisé la tâche en un tiers du temps", confirme Felix Grünwald en évoquant ce résultat presque incroyable et ajoute : "De plus, l'Armoire de distribution fabriquée s'est avérée pratiquement sans défaut."
"La numérisation continue, de la planification à l'atelier, nous permet, indépendamment de la taille et de la complexité de l'installation de distribution, d'obtenir une qualité élevée constante avec des délais de réalisation courts", résume Felix Grünwald. "Elle nous rend un peu moins dépendants de la disponibilité d'une main-d'œuvre qualifiée rare et a amélioré l'évolutivité de nos installations."