Volkswagen innove : Eplan Engineering Center "de la conception à la Configuration". Avec pour objectif : une augmentation de la qualité et un gain de temps de 50% lors de la conception.
Le travail de pionnier s'écrit en majuscules dans un groupe automobile qui prétend construire "La voiture". Pour construire précisément ces voitures à succès, la marque Volkswagen planifie et construit chaque année en moyenne 3 nouvelles installations de production, avec à chaque fois des centaines de robots pour différents pays. Avec l'augmentation du nombre de dérivés de véhicules et la réduction simultanée de la production par dérivé de véhicule, de nouveaux défis se posent pour la planification des volumes de production. La définition de standards et la question de savoir comment les représenter passent au premier plan. C'est pourquoi, depuis 2009, la marque Volkswagen mise avec succès sur une conception modulaire et modulaire avec le centre d'ingénierie Eplan (EEC) pour la planification des installations électriques.
La pièce maîtresse de l'EEC est un système modulaire avec un Configurateur pour la génération de documents de circuit avec un contrôle de plausibilité basé sur des règles. Presque toutes les dépendances mécatroniques sont prises en compte dans le système modulaire. Les données trouvent leur origine dans un modèle central (Single Source of Truth). La société de Wolfsburg veut également convaincre ses fournisseurs de cette méthode de travail innovante - avec un écho croissant et positif.
" La solution de configuration réalisée avec l'EEC s'appelle " Configurateur d'installations électriques Volkswagen " (VEAK). L'équipe dirigée par Steffen Strickrodt, ingénieur dans la planification de l'électricité des installations, a développé l'interface de configuration individuelle en étroite collaboration avec Eplan. "Avec VEAK, nous avons créé une interface conviviale et simple dans l'EEC pour nous et nos fournisseurs, qui est exactement adaptée à nos standards", explique Strickrodt lors de notre interview dans l'un des bâtiments en briques sur le vaste site de l'usine Volkswagen à Wolfsburg, avec une vue généreuse sur le port et la ville automobile.
Ingénierie fonctionnelle : travailler en parallèle plutôt que de manière séquentielle
En tant qu'ingénieur automobile, Steffen Strickrodt compare volontiers le principe aux configurateurs de véhicules que pratiquement tous les constructeurs automobiles proposent sur le réseau : De la même manière que l'on y configure la voiture de ses rêves par le biais de différents Dialogues, le VEAK doit guider le projeteur de la manière la plus conviviale possible à travers la configuration d'une installation de construction de carrosserie.
Dans le processus séquentiel conventionnel, la planification mécanique commence par le dimensionnement et la conception du layout, puis ces données sont transmises à la planification électrique, qui est à son tour responsable de l'automatisation de l'installation.
Avec VEAK, cette méthode de travail séquentielle doit être parallélisée avec les informations de liaison interdisciplinaires qui se cachent derrière, les doubles saisies des mêmes informations devant être réduites au fil du temps. Pour pouvoir représenter cela, les composants mécaniques d'une installation de construction de carrosserie sont considérés de manière Mécatronique. Les composants mécaniques tels que les robots industriels, les tables tournantes ou les portes de protection sont représentés dans VEAK avec leurs informations de liaison interdisciplinaires - par exemple la représentation dans le schéma électrique.
L'utilisateur du VEAK configure la représentation mécanique de l'installation en enrichissant les informations pour représenter un schéma électrique, entre autres en définissant l'ordre de câblage. Cette approche permet de prévoir le résultat, d'éviter les erreurs dues aux constructions "copier-coller" et de garantir le respect des normes.
Un travail préparatoire qui porte ses fruits
Cela demande bien sûr un travail préparatoire important, que l'équipe VEAK a effectué depuis fin 2009 en collaboration avec le service de planification et Eplan : La multitude de composants possibles a été hiérarchisée en éléments A, B et C ; les composants A et B doivent être disponibles dans le Configurateur et couvrent environ 45% des besoins, les composants C sont "nice to have", leur présence dans le système modulaire dépend de leur fréquence d'utilisation et de la difficulté à les représenter.
Les installations de carrosserie sont en principe à classer dans la construction de machines spéciales. Dans ce dernier, une structuration en modules optimaux est nécessaire : La bonne taille des modules est décisive pour que ceux-ci puissent être assemblés en un ensemble fonctionnel.
Comme c'est le projeteur qui effectue la configuration de la carrosserie, il doit aussi être responsable en dernier ressort du résultat. La structure de l'interface de VEAK permet d'effectuer la Configuration des différents modules de manière ciblée et toujours claire grâce à un système de feux de signalisation intégré.
Gain de temps jusqu'à 50
Les travaux préparatoires que l'équipe VEAK met à disposition avec le Configurateur portent leurs fruits : La structure de base d'un groupe de travail avec environ 300 pages de schéma électrique peut par exemple être configurée de cette manière "en deux heures et a un degré de maturité de 70 à 80%", informe Steffen Strickrodt.
Les 20 à 30 % restants doivent être conçus à la main, ce qui se fait comme d'habitude, pour les entreprises de construction chez Volkswagen, dans Eplan Electric P8.
Pour parvenir au résultat de cette étape de travail de la manière la plus ciblée possible, des instructions sont mises à disposition ; si le constructeur s'y tient, il dispose "d'un schéma électrique correct après le parcours d'essai".
"Les fournisseurs nous confirment dans une enquête récente que le VEAK permet de gagner environ 50 pour cent de temps", rapporte Steffen Strickrodt. Lors de la vérification et du contrôle ultérieur des documents de circuit, la qualité supérieure des schémas électriques générés automatiquement est déjà payante aujourd'hui.
Le nouveau modèle de processus offre des avantages considérables
Le VEAK permet d'établir des garde-fous pour le respect des spécifications de construction, ce qui peut à son tour réduire le seuil d'entrée dans les projets : "Les Sociétés réduisent leur temps d'apprentissage des spécifications des normes Volkswagen".
La destination du VEAK est de réduire la complexité pour la construction d'installations, d'augmenter le marché des entrepreneurs possibles et d'atteindre ainsi globalement une flexibilité nettement plus grande dans la construction d'installations. Cela coïncide avec la stratégie du groupe de modulariser et de standardiser les installations de production (système modulaire de production).
"Ceux qui connaissent le jeu de construction le veulent"
Actuellement, VEAK est utilisé dans les projets pour les usines de Puebla, Bratislava, Emden et Zwickau. L'utilisation est précédée d'un atelier de deux jours au cours duquel les Sociétés se familiarisent avec l'utilisation de l'interface et les résultats obtenus. "Le premier jour, nous montrons ce que le kit de construction peut faire, comment l'interface est structurée et comment les schémas électriques sont créés dans Eplan Electric P8 ; le deuxième jour, les participants à l'atelier travaillent de manière autonome avec le kit de construction et, à la fin, nous recueillons les réactions pour optimiser VEAK", décrit Steffen Strickrodt un atelier VEAK typique. Dans chaque nouvelle construction de carrosserie de la marque Volkswagen, le VEAK doit être appliqué par l'entrepreneur "cela aide à respecter nos standards" - et les utilisateurs à économiser du temps et des coûts.
Les projets de référence tels que la nouvelle usine de construction de carrosseries à Puebla, qui comprend environ 350 robots répartis en une cinquantaine de groupes de travail, sont importants pour l'établissement du VEAK. Chaque groupe de travail contient donc jusqu'à 12 robots avec jusqu'à 300 pages de schéma électrique. Pour 50 groupes de travail, nous parlons donc d'environ 15.000 pages de schémas électriques.
Si l'on interroge les utilisateurs sur leur satisfaction et leurs potentiels, ils réagissent positivement, les réticences initiales peuvent être rapidement levées dès l'atelier par l'équipe VEAK. L'utilisateur reconnaît rapidement lui-même les possibilités et les avantages que cette innovation lui apporte
Des visions ambitieuses
L'équipe de VEAK s'est fixé des destinations ambitieuses : "Nous souhaitons devenir une partie intégrante de la planification de l'électricité d'installation et être pris en compte à l'avenir pour la construction de toutes les nouvelles installations."
Pour cela, des interfaces sécurisées sont nécessaires pour la communication avec les fournisseurs. Dès cette année, le système modulaire doit être utilisé comme configurateur basé sur le web, afin que les versions et les mises à jour puissent être effectuées à l'avenir de manière uniforme sur un serveur central et que rien ne s'oppose à une disponibilité globale.
En outre, le VEAK devrait bientôt être étendu à la discipline des logiciels, afin que les programmes API pour les installations de construction de carrosseries puissent également être générés automatiquement.
En principe, l'EEC offre la technologie permettant de générer automatiquement tous les documents spécifiques à un projet, tels que les offres, les nomenclatures, les modèles 3D, les schémas des connexions ou les logiciels. ; "Nous avons entre les mains une révolution de l'ingénierie électrique, que nous faisons avancer résolument avec un partenaire solide comme Eplan."