Kuidas Digitaliseerimine Kiirendab Juhtimiskapi Ehitamisel Kavandamist Ja Tootmist

2023 Autor: Hannah Pearcy | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-08-25 03:37

Juhtkappide ehitajad on tohutu kulusurve all: põhjuseks on üha keerukam juhtimistehnoloogia, kliendi soov individuaalsete lahenduste järele, riiklikud ja rahvusvahelised standardid, viimase hetke muudatused ja üha lähedasemad tarnetähtajad. Lisaks iseloomustavad klassikalist juhtimiskapi ehitust paljud käsitsitööetapid. Üldiselt muudab see protsessi aeganõudvaks, kulukaks ja ka vigade tekkeks. Seetõttu on oluline muuta protsessid kiiremaks, ökonoomsemaks ja täpsemaks.

Ennetage meediumipause

See saavutatakse paberivabade, võrku ühendatud protsessidega alates eelplaneerimisest ja projekti kavandamisest kuni ehituse, mehaanilise ja elektrilise töötlemise ning juhtmestikeni.

Pildigalerii

8 galeriiga pildigalerii

"Äärmiselt oluline on ära tunda, kus kogu protsessis on meediumipause, kuidas neid ära hoida ja kuidas luua sujuvaid protsesse - sujuvat digitaalset väärtusahelat," selgitab Rittali äriüksuste ja turunduse tegevdirektor Uwe Scharf.

Tema kolleeg Sebastian Seitz, Eplani tegevjuht, lisab: "Meie visioon on see, et põhinedes järjepideval digitaalsel mudelil - s.o jaotuskomplekti digitaalsel kaksikul - saame tohutult parandada kõiki protsesse jaotusseadmete ehituses ja suurendada üksikute sammude tõhusust." ettevõtted jagavad oma tehnilisi ja tehnilisi teadmisi.

Lisateave ehitusvõimaluste teemal: elektriehitus

• Väljakutse: juhtimis- ja jaotusseadmete ehitamisel on tõhususe ja kulude osas suur ja pidevalt kasvav surve. Planeerimisel ja ehitamisel luuakse lehekülgede kaupa keerulised vooluringi ja juhtmestiku kavad, mis tuleb kiiresti ja vigadeta rakendada personalimahukates toodetes, kasutades paljusid käsitsitööetappe.
• Lahendus: Eplan ja Rittal pakuvad lahendusi väärtusahela terviklikuks optimeerimiseks läbi integreeritud andmekontseptsiooni virtuaalse prototüübi ja automaatse juhtimiskapi ehituse. Sel eesmärgil tarnivad ettevõtted inseneritarkvara, aga ka spetsiifilisi süsteemilahendusi ja automatiseerimistehnoloogiat, näiteks modulaarsed juhtkapi seeriad ja täisautomaatsed juhtmete kokkupaneku masinad.
• Mis selles on: see võimaldab kiirendada keerulist ja keerulist protsessi, võrguandmeid alates kavandamisest ja kujundamisest koos tootmisega, vältides sellega vigu montaažis ja juhtmestikus ning automatiseerides aeganõudvaid käsitsitööetappe.

Uuring näitab juhtimiskapi ehituse potentsiaali

Selleks et teha kindlaks potentsiaali protsessi parandusi ja efektiivsus suureneb, Rittal ja Eplan läbi uuringu "Switch kapis ehitus 4,0" koostöös Instituut Technology Control tööpinkide ja tootmisüksuste Stuttgarti ülikool 2017. aastal.

Lülitusseadmete ehitus on väga tugevalt projekti- ja tellimusele orienteeritud

Näiteks selgub, millised juhtimiskapi ehituse protsessid võtavad palju aega ja kus on arenguruumi. Projekti planeerimise ja ehitamise skeem (SLP) võtavad rohkem kui 50% ehituse ajal kontrolli kapis. See on peamiselt tingitud asjaolust, et jaotusseadmete projekteerimine klassikalises juhtimis- ja jaotuskonstruktsioonis on endiselt väga projekti- ja tellimusele orienteeritud.

Paigaldatavate seadmete loetelu luuakse individuaalsete nõuete alusel. See seadmete loend on aluseks montaažistruktuuri loomiseks 2D-s. Osade loendid, sealhulgas kõigi klemmide, kontaktorite ja muude sisseehitatud osade arv ja tüüp, saadakse siis koostu paigutuse ja vooluahelas oleva teabe põhjal. Selle tööviisi selge puudus: vanasõnaratas on leiutatud iga juhtimiskapi jaoks.

Funktsionaalne mallidega mallide väljatöötamine vähendab pingutusi

Seda parandab funktsioonidele orienteeritud inseneriteadus, mida juba kasutab 72% küsitletud ettevõtetest. Kasutatakse projekti malle, mis on loodud näiteks teatud põhifunktsioonide alusel. Projekteerimisel tuleb lisada ainult konkreetsed lisakomponendid - kui need on juba funktsionaalsete ühikutena loodud, peaks integreerimise samm olema lühike ja vigadeta. Konfiguraatorid saavad ehitusjooniste loomist veelgi lihtsustada.

Eplan eBuild automatiseerib plaani loomise

Arvukad juhtimiskappide ehituse ettevõtted on intensiivselt ette valmistanud kõiki komponente, mis sageli makrodena installitakse, ja kasutavad ka andmeportaali Eplan. Kui ettevõte soovib teha funktsionaalset tehnikat, saavad kasutajad kasutada näiteks Eplan Eplan eBuild.

Raamatukogud esitatud pilv Eplan eBuild pakkuda malle jaoks kasutatakse laialdaselt kontrolli, mille kasutajad saavad töötada tootlikult. Eplani makrotehnoloogial põhinev tarkvara pakub lihtsa konfiguraatori täielike elektriskeemide ja vedelike plaanide genereerimiseks.

Ehituspraktika Podcast

Elektriehitus

Kuulamiseks mõeldud eriajakiri Konstruktionsspraxis pakub kiiret ja meelelahutuslikku teavet põnevate tehnoloogiateemade kohta. Selles osas vaatleme juhtimiskapi ehituse digitaliseerimist. Meie toimetaja Sandra Häuslein räägib Sebastian Seitziga Eplanist ja Uwe Scharfiga Rittalist, milline näeb välja ideaalne digitaalne väärtusahel juhtkapi ehitamisel ja millised võimalused on esimeste digitaalprotsesside algatamiseks.

Salvestatud makrod kiirendavad konfigureerimist

Kuidas see detailselt töötab? Standardsete vooluringide skeemid saab salvestatud makroraamatukogude abil genereerida automaatselt. See säästab automatiseerimissüsteemide konfigureerimisel palju joonistamistöid ja aega. Eplan eBuildi teeb eriliseks see, et see ei anna andmeid üksikute artiklite või komponentide kohta, vaid pigem makrode kohta kogu vooluringi ja vedeliku plaanide jaoks, sealhulgas vastavat loogikat ja dispersiooni. See kiirendab konfiguratsiooniprotsessi tohutult ja on tänu nutikale kasutatavusele lõbusam. Tulevikus saavad kasutajad rohkem keskenduda oma põhiülesannetele, eelmine "kopeeri ja kleebi" meetod on minevik.

Tänu standardiseeritud mallidele on vigadeta

Veel üks eelis, mille lahenduste pakkuja Eplan oma klientidele 1: 1 üle annab, on see, et dokumentatsiooni kvaliteet tõuseb juba katsetatud voolumallide korral. Funktsionaalsete ühikute kasutamisel saab testimise jõupingutusi viia miinimumini või viia need läbi projekti tegelikust arengust sõltumatult. Lisaks sellele võib standarditud malli põhjal koostatud ehitusplaane üldiselt eeldada veavabadena. See vabastab projekteerimisinsenerid ning mehaanikud ja elektrikud tõhusamalt töötada, kuna tootmises olevad plaanid on tavaliselt õiged.

Tänu 3D-konstruktsioonile virtuaalseks juhtkappiks

Veel üks otsustav hoob tootmise kiirendamiseks on 3D-konstruktsioonimudelid. Juhtkapi ehitamine on aga sageli endiselt kahesuunaline - uuringu kohaselt töötab 63% osalejatest endiselt sel viisil. Ruumilisi kokkupõrkeid mehaanilise ja elektrilise kokkupaneku ajal ei saa kahemõõtmelisel joonisel hõlpsalt kindlaks teha, mis võib viia keerukate paranduste tegemiseni. Lisaks on automatiseeritud tootmiseks vajalike komponentide vaheliste ühenduste traadi pikkuste määramine võimatu, kuna 2D-joonisel puudub ruumiline teave.

Lisateave uue teema kohta: digitaalskeemide kott

Hoolduse, hoolduse või korrashoiu korral saab tahvelarvuti abil digitaalse skeemikoti otse juhtimis- ja jaotussüsteemile kutsuda. Digitaalse dokumentatsiooni ja tegeliku juhtimiskapi vaheline määramine toimub juhtkapil asuva komponendi QR-koodi kaudu: sellisel kujul ainulaadne identifitseerimissüsteem, mida igal Rittal VX25 suurel kapil ning igal AX kompaktsel ja KX väikesel korpusel juba tehases on. Süsteem võimaldab selgelt tuvastada kõik kapid või korpused kogu maailmas. Rittali toote skannimisrakendust saab kasutada näiteks juhtimiskapi asjade või tulevikus juhtimiskapi või masinaga seotud projekti Eplan kutsumiseks.

Digitaalne kaksik on lõpliku väärtuse loomise alus

Lahendus virtuaalse juhtkapi ehitamiseks on saadaval Eplan Pro paneeli abil. See hõlmab kogu teenuste valikut lülituskappide ja jaotusseadmete ehitamisel - alates 3D-montaažistruktuurist kuni komponentide virtuaalse juhtmestiku kuni vaskvarraste individuaalse kujunduse ja kohandamiseni paindlike elektrijaotussüsteemide jaoks.

Saadud digitaalne kaksik moodustab pideva digitaalse väärtusahela aluse jaotusseadmete ehitamisel. „Digitaalne kaksik kujutab täielikult viimistletud juhtkappi koos kõigi selle komponentidega digitaalsel kujul. See tähendab, et te ei näe mitte ainult kõiki mõõtmeid ja elektriseadmeid, vaid ka kõiki täiendavaid andmeid, mida vajate kapi digitaalse protsessina valmistamiseks,”selgitab Sebastian Seitz.

• See hõlmab ka kogu juhtmestikku koos kõigi traaditeede, kaablikanalite ja mütsirööpmetega (asukoht ja pikkus), samuti kõigi aukude ja väljalõigetega.
• Plastiline esitus lihtsustab paljusid tegevusi, kuna kaubanduses on üksikuid positsioone lihtsam ära tunda.
• Selle tulemusel on tootmine vähem aeganõudev ja vigade vastuvõtlikkus on oluliselt vähenenud.

Paberivaba tootmine

Juhtimiskapi ehituse digitaliseerimise võimalus tulevikus

Automatiseerige tootmine

Digitaalsesse kaksikusse salvestatud andmed tagavad paljude tööetappide tootmise automatiseerimise. Selleks arendab Rittal tööriistu, masinaid ja poolautomaatseid või täisautomaatseid masinaid, mis integreeruvad digitaalsesse väärtusahelasse, et kiirendada individuaalseid protsesse tootmises. Kui kaablikanalite pikkused ja mütsirööpad on pikkused, pole mõõtmist ja käsitsi lõikamist vaja. Kui automaatse kaablikanali ja DIN-liistu lõikurid tagavad materjali iga kapi jaoks, muutub mehaaniline kokkupanek veelgi tõhusamaks.

Nutikas juhtmestik lihtsustab juhtmestikku

Süsteemi juhtmeid saab ka digitaalse kaksiku abil kaardistada. Selle tarkvara nimetatakse. See võimaldab kaksikute juhtmestikku visualiseerida. Trükiskeemid, üksikute juhtmestiku punktide segane otsimine ja skeemi muutmise pikad protsessid on minevik. Selle asemel tehakse töö tahvelarvuti abil otse 3D-mudelis.

Nutikas juhtmestik: juhtmestik on tehtud lihtsaks

Nutikad juhtmestikud on praegu saadaval versioonis 2.9. Lahendus peaks juhtmestiku protsessi lihtsamaks ja selgemaks tegema. Nutika juhtmemonitori arhitektuur ja paigutus on täielikult läbi vaadatud. Projektide juhtmestiku olekut kuvatakse nüüd otse, sealhulgas testimisrežiimi. Armatuurlaudu saab kohandada ja kuvada automaatselt veebidiagrammide jaoks uusimate kuvariteekide abil.

Versioonis 2.9 on ühenduse tüüpe ka märkimisväärselt laiendatud. Tänapäeva automatiseerimistehnoloogia koosneb traditsiooniliselt kahest teemast - elektrotehnika ja pneumaatika. Juhtkappi paigaldatud klapi klemmid vajavad nii elektrotehnilist juhtimist kui ka vastavat voolikuühendust. Alates versioonist 2.9 saavad kasutajad integreerida kaablid ja voolikud oma töövoogudesse. Erinevat tüüpi ühendusi võetakse arvesse ning olemasolevat teavet kaablite ja voolikute kohta kuvatakse automaatselt. Muide, kaabliandmete kuvamine on ulatuslikum kui juhtmete puhul: Lisateave, näiteks BMK (seadme silt), kaabli pikkus (kogupikkus), riba eemaldamise pikkus või kaablis olevate ühenduste arv - seda kõike saab määrata programmi Eplan Smart Wiring 2.9 abil.

Lisateave Eplani nutika juhtmestiku kohta.

Juhtmed teevad suurema osa tööst

Elektri kokkupanekul ja juhtmestikul on tootmisele kõige rohkem kasu protsesside digitaliseerimisest ja automatiseerimisest. Juhtimisega umbes 50% tehtud tööst moodustab juhtmestik juhtkapi loomiseks kogu jõupingutustest suurima osa. Uuringu kohaselt kulub juhtme juhtme ettevalmistamiseks tavapärases lähenemisviisis 157 sekundit, st: pikkuse järgi lõikamiseks, ribade eemaldamiseks ja krimpsutamiseks. Kui on võimalik planeerimisetapis ühendustega edasi mõelda, optimaalseid paigaldamisteid määrata ja pikkusi arvutada, saab seda sammu veelgi kiirendada.

Automaatne traadi kokkupanek

Lõpuks järgneb juhtmete automatiseeritud kokkupanek veel ühe sammu võrra edasi. Oma juhtterminaliga WT lubab Rittal juhtmete kokkupanekut 8 korda kiiremini kui käsitsi. Kuni 24 või 36 erinevat juhtmest ristlõikega 0,5 mm² kuni 2,5 mm² saab täielikult automaatselt toota, ilma et peaksite neid ümber vahetama. Kui protsess põhineb kavandamisel Eplan Pro Panel abil ja seega täielikul digitaalsel kaksikul, saab juhtmed juhtmete jaoks täielikult kokku panna ja ette valmistada - ilma et peaksite käsitsi sekkuma.

Rittali innovatsioonikeskus toetab kliente digitaliseerimise suunas

Jaotusseadmete ehituse protsessid on keerukad, seetõttu pole digitaalprotsesside rakendamine lihtne. „Ülemineku protsess kliendi juures ei ole ühekordne protsess. See on pidev täiustamisprotsess. Pakume tuge Haigeris asuvas Rittali innovatsioonikeskuses,”ütleb Uwe Scharf. Seal saavad kasutajad läbida kõik protsessietapid - alates tehnilisest süsteemitehnoloogiast kuni süsteemi laiendamiseni, sealhulgas tootmise automatiseerimiseni.

Keskne element on juhtkapi - digitaalse kaksiku - virtuaalne prototüüp. Kliendid kogevad omaenda protsessis alustamist ning eksperdid toetavad neid optimeerimise ajal pidevalt. Eesmärk on, et iga ettevõte saaks kindlaks määrata ja rakendada ideaalse digitaalprotsessi.

Juhtkapi ehitus

Pilvepõhine vooluahelaskeem

lülituskapp

Juhtimis- ja lülitusseadmete ehitamine 4.0 käeulatuses: Rittal avab innovatsioonikeskuse

E-CAD

Eplan juhib inseneri digitaliseerimist

Koronakriisi vastu suunatud virtuaalsetel radadel

Koroonaviirusega seotud viimaseid arenguid silmas pidades sündmused tühistatakse või lükatakse edasi. Tulevik võib kuuluda digitaalplatvormidele, mis seda arengut kompenseerivad. Vogel Communications Group pakub koos tööstusliku põlvkonna võrguga lahendust oma ala professionaalidele. Digitaalse lisana võimaldab platvorm ulatuslikku võrgustumist: keskendutakse digitaalsetele kohtumistele ja kontaktide loomisele, samuti tooteesitlusele ja temaatilisele vahetusele. Tööriistad, nagu kohtumiste ja videokonverentside korraldamine, võimaldavad spetsialistidel vastava haru lähedal võrgustikke luua, kohtumisi teha ja uuringuid teha. Seega asendab platvorm praegu väga piiratud näost näkku suhtlemise, eriti messidel.

Kuidas saab platvorm mind aidata?

* Sandra Häuslein ja Monika Zwettler, ehituspraktika toimetajad