Schakelkasttechniek bij HPS met behulp van Eplan Cogineer

Elektrische planning: automatisering bespaart tijd - ook bij batchgrootte één.

Fabrikanten van schakelkasten, die hun engineeringsprocessen automatiseren, profiteren van kortere projecttijden en een hogere kwaliteit. Secundaire processen, zoals het maken van documentatie, kunnen ook worden vereenvoudigd. Maar hoeveel tijd kan er werkelijk worden bespaard bij een compleet proces? Hanseatic Power Solutions GmbH (HPS) heeft haar schakelkasttechniek in meerdere stappen geautomatiseerd en implementeerde onlangs EPLAN Cogineer. Het bedrijf heeft nu een ’voor en na’ vergelijking gebruikt om de werkelijke tijdsbesparing te registreren. De resultaten zijn duidelijk. Alleen al de elektrische engineering neemt nu slechts 20% van de oorspronkelijke tijd in beslag. 

Noodstroomvoorzieningen voor elektriciteitscentrales en ’energie-eilanden’ voor ziekenhuizen en cruiseschepen zijn het type toepassingen waarvoor HPS besturingskasten bouwt. Het bedrijf ontwerpt en bouwt besturingstechniek voor de veeleisende energiesector. In 2017 opende HPS een vestiging in de Arabische Emiraten. Medewerkers houden zich daar bezig met verschillende activiteiten voor klanten uit de regio, waaronder energiecentrale- en raffinaderijoperators. Doel: maximale automatisering in de schakelkasttechniek

Sinds de oprichting van het bedrijf in 2009 hebben directeur Bernd Mähnss en zijn team prioriteit gegeven aan maximale automatisering bij de engineering- en productieproces, het ontwerp en de productie van schakelkasten. Dit heeft geresulteerd in de realisatie van complexe projecten (met 80 tot 100 schakelkastpanelen) binnen zes tot acht weken, vanaf orderontvangst tot en met levering en installatie.

Een van de redenen voor deze snelle doorlooptijd, zelfs al gaat het bij bepaalde projecten om batchgrootte één, is het consequente gebruik van het EPLAN Platform. EPLAN Pro Panel wordt daarbij gebruikt voor 3D-ontwerp van de schakelkast. Stroomverdelers en koperen stroomgeleiders worden met behulp van de kopermodule in 3D ontworpen en afgewerkt, terwijl de (externe) kabelmontage wordt gebaseerd op de routingmodule.
Snel gemaakte schema's

HPS (en dus ook haar klanten) profiteert al enkele maanden van nog kortere doorlooptijden. Toen EPLAN de Cogineer software lanceerde, was HPS namelijk een van de eerste klanten die de module implementeerde. EPLAN Cogineer maakt geautomatiseerde aanmaak van schema’s mogelijk zonder programmering en zonder dat specialistische kennis van configuratie en variantenbeheer nodig is. Het enige dat nodig is, is basiskennis van macro’s om de applicatie snel te kunnen gebruiken.

Standaardisatie ook voor eenmalige producten
Het lijkt misschien verrassend dat een schakelkastfabrikant die werkt met batchgrootte één automatisering en standaardisatie toepast. Bernd Mähnss, oprichter en directeur van HPS: "Onze projecten zijn uiteraard altijd individueel. Maar ze hebben ook terugkerende functies en modules, zoals schema's voor de aansturing van ventilatie en brandkleppen in de gebouwautomatisering." Voor dergelijke functies slaat HPS macrobibliotheken op in Cogineer, die, indien nodig, toegankelijk zijn voor elektrotechnici. Dennis Burmeister, Sales Engineering/ Service bij HPS en verantwoordelijk voor de implementatie van Cogineer: "De gebruiker hoeft alleen maar het benodigde vermogen te kiezen en de rest wordt automatisch bepaald en geïntegreerd. De functieaanduidingen in het schema worden automatisch weergegeven." Daarnaast kunnen opties worden aangeklikt en geïntegreerd in het schema. Zo kan bijvoorbeeld de energievoorziening worden geselecteerd via de generatorspanning of via het voltage van de verbruiker met een schakelaar.

’Beproefd’, inclusief routing en thermische eigenschappen
Afhankelijk van de gekozen opties en het type voeding worden zo schema’s automatisch gegenereerd. Cogineer biedt naast de ontwerpautomatisering nog andere voordelen. Dennis Burmeister: "De macro’s zijn in de praktijk getest en foutloos bevonden. Dit geeft ons zekerheid en verbetert tevens de kwaliteit van het ontwerp. Planners hoeven zich niet langer bezig te houden met tijdrovend detailwerk bij het aanbrengen van latere wijzigingen, bijvoorbeeld van een vermogenswaarde. De software neemt het over." Routing is geïntegreerd in de geautomatiseerde schemaopbouw en HPS kan de klemmen ook rechtstreeks automatisch bij Phoenix Contact bestellen via de bijbehorende EPLAN module. Rittal Therm wordt gebruikt om het vermogensverlies van alle in EPLAN geselecteerde componenten te berekenen. Zo kunnen de ’hotspots’ door de engineer geïdentificeerd worden.

De volgende stap: papierloze productie met EPLAN eVIEW.
Sinds enkele jaren gebruikt HPS geen standaard papieren mappen en documentatie meer, tenzij klanten hierom vragen. In plaats daarvan is aan elke schakelkast een QR-code toegevoegd, zodat gebruikers de gedetailleerde documentatie die bij HPS wordt bijgehouden, online kunnen bekijken. Dennis Burmeister: "Het extra voordeel is dat de documentatie altijd up-to-date is in de zin dat het een 'digital twin’ is gedurende de totale levenscyclus van de betreffende kast. De volgende stap wordt de papierloze werkomgeving door het inzetten van EPLAN eVIEW. Bernd Mähnss: "Nu al hebben we alleen nog maar het schema nodig voor inspectie. In de productie is een lay-out tekening voldoende. Binnenkort gaan we de inspectiestations uitrusten met eVIEW. Onderhoudspersoneel kan dan direct commentaar toevoegen in de normconforme documentatie. Dit bespaart tijd en voorkomt dubbel werk."

Samenvatting: automatisering zorgt voor grote efficiëntiewinsten
Na de implementatie van EPLAN Cogineer vergeleek HPS de tijd nodig voor de verwerking van een order met en zonder automatisering. Daarbij werd rekening gehouden met zowel Cogineer als EPLAN links met mechanische productie en geautomatiseerde kabelconfectie en assemblage van de klemmenstroken.
. Dit resulteerde in een 25% sneller ontwerp en een 80% snellere elektrische planning. De inspanning nodig voor de mechanische productie wordt gehalveerd, de elektrische productie is 40% sneller. De documentatie wordt in een kwart van de normaal benodigde tijd aangemaakt. Bernd Mähnss: "Al met al zijn onze levertijden - die voorheen ook al meer dan concurrerend waren, zeer kort dus - dankzij de automatisering en ons geïntegreerde engineeringsproces met ongeveer 35% verkort. Tegelijkertijd is de documentatie gedetailleerder en de kwaliteit van de planning beter, omdat beproefde macro's en modules worden gebruikt." Het moge duidelijk zijn dat HPS deze weg verder zal blijven volgen.

Figuur 1. HPS staat wereldwijd bekend als specialist op het gebied van energietechniek, met name voor gevoelige en kritische toepassingen, zoals noodstroomvoorzieningen.

  Figuur 4. Bernd Mähnss, oprichter en algemeen directeur van HPS: "Ons geautomatiseerde en geïntegreerde planningsproces bespaart ongeveer 35% aan tijd. Dit is voor ons een duidelijk concurrentievoordeel."

 

 

Figuur 5. Dennis Burmeister, Engineering/Service Sales bij HPS: "Door gebruik te maken van EPLAN Cogineer besparen we niet alleen tijd. We verbeteren ook de kwaliteit van het ontwerp, omdat we nu werken met beproefde, foutloze componenten die we als macro's hebben opgeslagen. Dit komt niet alleen ons, maar ook onze klanten ten goede.»