解决开关设备制造领域技术工人短缺的问题
UNTHA e-technology GmbH 每年规划和生产约 1000 套控制和开关系统,其中约一半用于移动回收机。 从规划到车间的端到端数字化使这家开关设备制造商能够逆转开关设备制造的工作流程。 由于采用了自动化加工和线材装配以及对手工作业流程的数字化支持,UNTHA e-technology 能够缩短实施时间,同时提高质量,尽管还需要辅助人员的帮助。 作者:Peter Kemptner
"我们的工作是为客户实现高效解决方案," Felix Grünwald 概述了位于萨尔察赫河畔戈林(奥地利萨尔茨堡)的控制和开关设备制造商 UNTHA e-technology GmbH 的职责。
自 2001 年完成职业培训以来,他在公司的多个领域工作过,从机柜装配到工程设计和编程,直至试运行。 如今,他是公司的常务董事。
全球控制和开关系统
该公司的 80 多名员工每年根据所有相关的国际标准和规范开发和生产约 1000 套控制和开关系统,主要用于特种机械。 UNTHA e-technology 的服务范围包括电气规划、控制编程以及机柜的制造、布线和组装。
一半以上的设备是为 UNTHA shredding technology GmbH 在附近的库赫尔生产的破碎机而设计的。 因此,这些设备在耐用性和机械负荷方面也必须达到最高标准。 在其最重要的客户于 2022 年底接管之前,UNTHA e-technology 一直隶属于成立于 1974 年的 SW Automatisierung GmbH。 现在,SW Automatisierung GmbH 也是其重要客户,自分拆以来一直专注于建造高度自动化的生产线和机器。 SW Automatisierung 开发和生产的 Wire Terminal 就是一个例子。
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- 自动化及开关设备制造商 UNTHA e-technology GmbH 每年完成超过 1,000 个开关设备项目,其中约 50% 是为其主要母公司 UNTHA shredding technology GmbH 承接的。
高效设备,高效制造
UNTHA e-technology 不仅为客户提高效率和成本效益,而且在公司内部也是如此。 多年来,该公司一直在与市场上众多知名企业竞争所需的专业技术人才,并感受到了人才短缺的影响。 因此,UNTHA e-technology 在生产中一直聘用辅助人员。 Felix Grünwald 解释说:“扩大辅助人员的应用领域,从而将现有的高素质专业人员从重复性工作中解放出来,是我们努力改进开关设备制造流程的主要动机之一。另一个原因是,在电气系统设计的各种软件系统中,培训和主数据维护的工作量不断增加。”
工程中的软件标准化
为了克服这些缺点,UNTHA e-technology 在不久前决定减少软件的多样性。 虽然之前已经使用过 Eplan Electric P8,但绝不是领先系统,因此决定采用易盼产品。 Felix Grünwald 回忆说:“之所以做出这个决定,主要是因为 Eplan平台的数据库结构,此外还有它在市场上的广泛认可度。& 这样一来,公司的许多其他领域都可以轻松使用这些数据。
自 2016 年电气系统设计重组以来,除 ERP 软件外,正在使用的只有 Eplan平台的产品。 为了避免将以前计划中的缺陷和错误遗留下来的风险,UNTHA e-technology 决定不转移现有数据。 电气规划工程师仅用了不到两年的时间就从零开始重建了 Eplan 数据库。
为此,他们广泛使用了宏技术,以最大限度地提高一次性设计模块的可重用性。 这样的准备工作也使得在后期使用 Eplan eBuild 或 Eplan Engineering Configuration(EEC)等配置程序实现工程工作自动化变得更加容易。
广义的数字化
在 UNTHA e-technology,Eplan 软件的使用并不局限于工程设计。 Felix Grünwald 表示:“我们约有四分之三的员工在工作中经常使用 Eplan 产品。我们使用该制造商的软件来实现整个生产过程的数字化。”
这就需要对工程设计进行重新思考,因为电气图中必须包含以后需要的所有信息。因此,工程部门使用 Eplan Electric P8 和 Eplan Fluid Power Engineering作为创建电路图的主要产品。通过三维设计软件 Eplan Pro Panel,电气规划工程师可以创建相应控制或开关系统的数字孪生。
数字孪生包含所有信息,Eplan Pro Panel 从电气元件的排列和它们之间的连接中得出。这些数据是以高度自动化为特征的开关设备制造的基础。此外,在许多生产领域中使用工人辅助系统还可以使用资质较低的员工。
自动钣金加工
威图的数控钻铣中心 Perforex BC 1007 HS 的程序是根据数字孪生数据自动生成的。 该中心可自动在安装面板、机柜部件和机柜门上加工所有必要的孔、螺纹和切口。 无需在机器上进行编程,因为它会自动从 Eplan Pro Panel 获取数字孪生的数据。
“有了 Eplan Pro Panel 的简洁设计,剩下与加工相关的唯一工作就是装夹和拆卸零件,”Felix Grünwald 欣喜地说道。"这台机器能够提供始终如一的高质量简洁结果,并且很快就收回了成本。”
颠倒接线方法
按照传统方法,开关设备制造过程中几乎有一半的工作时间用于电缆和导线的组装和布线。 “因此,我们很早就开始考虑如何缩短机柜布线所需的时间,并消除过程中出现的任何错误。这些考虑促成了对工作流程的彻底颠覆,以及 Wire Terminal 的开发。” Felix Grünwald 说道。
自 2019 年以来,UNTHA e-technology 已将其用于基于 Eplan Pro Panel 数据的组装导线的全自动生产。 在这里创建的数字孪生也提供了组装电缆和导线所需的所有信息。 这样,Wire Terminal 就可以提供正确长度的导线,并对导线末端进行处理和贴标。 之后,剩下的工作就是铺设和安装导线。
Felix Grünwald 强调说:“"Wire Terminal 能够以比电工快许多倍的速度完成导线组装,并确保始终如一的高质量。 "它以有序、易于处理的形式提供成品组装,以便进一步准备。”
无纸化机柜制造
UNTHA e-technology 还采用 100% 数字化工作流程进行手动安装和接线。 在安装和装配工作站找不到电路图。 在那里,Eplan项目查看器可让员工在平板电脑或大型显示器上完全访问各自工厂的数字孪生图。 红线和绿线使他们有机会向设计部门提供反馈意见,以便在未来进行改进。
预装电缆和导线具有正确的长度、标签和线端处理,这为安装面板上的布线提供了极大的优势。 Eplan 区域销售经理 Gerhard Baumgartner 解释说:“在每个布线站,员工都能从 Eplan Smart Wiring 获得每个工作步骤的可视化指示。"这使得 UNTHA e-technology 几乎完全消除了错误,即使在手动布线时也是如此。”
由于 Eplan Smart Wiring 表现出色,计划在安装面板上安装部件时也采用类似设备。从 2025 年起,那里的员工应该也能使用 Eplan Smart Mounting 舒适地工作。
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所需时间更少,质量更高
在威图设备和 Eplan 软件上的投资以及工程设计方面的变革,包括创建新的宏观目录,都已见成效。 这不仅适用于威图机床上的自动加工和线材装配,也适用于开关设备制造中的手动作业数字化支持,UNTHA e-technology 在开关设备制造中按同等比例聘用了高素质的专家、训练有素的工人和职业培训生。
2024年中期进行的基准测试提供了证明。 两个小组必须为同一个开关设备接线。 其中一组由经验丰富的电工组成,他们可以使用印刷电路图作为工作基础。另一组由经过培训的工人组成,使用了上述当前方法和软件工具。 Felix Grünwald 证实说:“这个团队只用了三分之一的时间就完成了任务。”他还补充了一个几乎令人难以置信的结果:“此外,我们制造的机柜几乎毫无瑕疵。”
"从规划到车间的端到端数字化使我们能够在短时间内实现始终如一的高质量,无论开关设备有多大或多复杂。" "它使我们减少了对稀缺专家的依赖,并提高了工厂的可扩展性。”Felix Grünwald 总结道。