Automatizzare la Progettazione Elettrica e Fluidica? Si Può!
In questo articolo vedremo come la partnership tra la nostra azienda ed un cliente costruttore leader nel settore cartario abbia portato ad una rivoluzione nella progettazione elettrica delle sue macchine grazie ad uno strumento software all’avanguardia.
La Sfida
Le macchine proposte vengono progettate internamente, dal punto di vista meccanico, elettrico e di automazione, grazie al grande know-how sviluppato nel tempo e continuamente aggiornato con la ricerca di nuove soluzioni.
Nelle fasi esecutive della progettazione il nostro cliente in alcuni casi si avvale di supporto esterno per lo sviluppo di dettaglio, ad esempio in ambito Automazione con aziende come AISCON.
Lo sviluppo del progetto elettrico per il sistema di automazione di una macchina o di un impianto richiede una buona dose di preparazione tecnica e validi strumenti di lavoro.
In AISCON coniughiamo l’esperienza dei nostri tecnici con l’utilizzo della piattaforma di engineering EPLAN, che consente di sviluppare in modo efficiente e strutturato anche i progetti più complessi.
Macchine come le ribobinatrici costruite dal nostro cliente, pur essendo spesso diverse e customizzate, hanno una serie di strutture di base alle quali si aggiungono varie opzioni che insieme compongono la soluzione finale.
Lo sviluppo tradizionale del sistema elettrico e di automazione di una macchina solitamente avviene partendo da un progetto simile o da un progetto modello. Sulla base delle specifiche di commessa si tolgono, modificano o aggiungono gli elementi che servono, in alcuni casi attingendo anche da altri progetti dove era stata impiegata una certa soluzione, per ottenere il nuovo progetto esecutivo.
Questo procedimento è quello più comune e funziona, ma presenta alcuni aspetti che potrebbero essere migliorati, come ad esempio:
- tempi lunghi di sviluppo del progetto;
- costi associati alle ore di sviluppo impiegate;
- tempi lunghi per ottenere preventivi precisi dai fornitori;
- conseguente allungamento generale dei tempi di realizzazione e fornitura al cliente;
- difficolta nel mantenere uniformità e standardizzazione tra i vari progetti;
- maggiore possibilità di commettere errori, in quanto ogni schema viene realizzato ad-hoc per il singolo progetto;
- difficoltà ad organizzare una base comune di modelli e soluzioni da cui attingere per i nuovi progetti
Quando abbiamo ricevuto dal cliente la richiesta di migrare i progetti esistenti sulla nuova piattaforma EPLAN, conoscendo la tipologia di macchine da loro sviluppate, abbiamo pensato e proposto una soluzione aggiuntiva ed innovativa che potesse ridurre le problematiche prima evidenziate.
La Soluzione
La soluzione che abbiamo proposto si chiama eBUILD, uno strumento software abbinato ad EPLAN per la creazione automatica di schemi.
Grazie ad eBUILD è possibile costruire lo schema elettrico partendo da blocchi macro (parti di schema) da usare come mattoncini. La realizzazione fisica dello schema avviene poi selezionando, tramite una comoda interfaccia web, gli elementi e le opzioni desiderate.
Premendo un pulsante, in pochi secondi verrà generato il progetto elettrico nella configurazione richiesta.
Vantaggi Tangibili
I vantaggi che si possono conseguire con questa metodologia sono notevoli e la velocità di esecuzione è sicuramente quello più importante.
Per il primo dei progetti che abbiamo realizzato con questo metodo, in base al contenuto e dimensione della applicazione, uno sviluppo tradizionale richiede mediamente 300 ore di lavoro, per un risultato che occupa circa 350 pagine di schema multifilare e 50 pagine di rappresentazioni unifilari.
Con eBUILD dall’inizio della selezione delle opzioni all’ottenimento del progetto finito sono stati necessari solo pochi minuti!
Terminata la generazione si possono scorrere rapidamente le pagine, per una veloce verifica che lo schema contenga tutte le sezioni richieste in base alla combinazione di opzioni effettuata, dopodiché il progetto può essere considerato esecutivo.
Si parla complessivamente di una frazione del tempo normalmente necessario per ottenere questo stesso risultato!
I vantaggi che si ottengono con questa soluzione sono:
- notevole risparmio sul tempo di sviluppo del progetto di una nuova commessa;
- conseguente significativa riduzione del costo in ore di sviluppo;
- riduzione del tempo necessario per ottenere preventivi precisi dai fornitori;
- riduzione dei tempi complessivi di realizzazione della macchina, a vantaggio dei tempi generali di fornitura al cliente;
- miglioramento della standardizzazione ed uniformità nelle soluzioni, in quanto il progetto viene generato da gruppi e configurazioni predefinite e validate;
- riduzione negli errori di esecuzione, in quanto vengono combinate parti predefinite per mezzo di regole studiate in precedenza e ripetibili
- creazione di una base comune, certa e condivisa di modelli e soluzioni, associate al configuratore
La riduzione del tempo di sviluppo ed il conseguente minore costo è sicuramente la voce più importante tra i vantaggi conseguibili.
Considerando i tempi di preparazione e configurazione del progetto eBUILD, sommandoli ai tempi di generazione dei progetti esecutivi per commessa, si può ragionevolmente considerare un risparmio del 70% ottenibile dopo circa 10 schemi generati, che aumenta ad un 85% dopo circa 20 schemi.
Guardando da un altro punto di vista, è plausibile considerare che l’investimento iniziale per lo sviluppo del “modello” e la configurazione di eBUILD si potrebbe ripagare già dopo 3…4 progetti.
Implementazione
Per questa implementazione siamo partiti da progetti esecutivi e “modello” realizzati precedentemente su altra piattaforma, creando oggetti e pagine di base generalmente necessari per realizzare un nuovo modello in EPLAN.
In questa fase sono stati eseguiti ulteriori passi per predisporre gruppi, pagine ed altri oggetti in modo che fossero predisposti per la successiva gestione con il configuratore eBUILD Designer.
Gli script, attraverso un set di regole, permettono di definire il comportamento del configuratore, l’uso delle biblioteche e le logiche vere e proprie di assemblaggio dei simboli macro, necessarie per generare il progetto richiesto in funzione delle opzioni selezionate.
Come ultima fase, sempre con Designer, si è passati alla preparazione dell’interfaccia utente, programmando le modalità ed opzioni di scelta che verranno presentate all’operatore tramite l’interfaccia web Project Builder.
Ambito di Impiego
Le casistiche applicative in cui si possono avere vantaggi con la soluzione eBUILD sono quelle dove si hanno macchine o apparecchiature simili tra di loro, con opzioni e varianti abbastanza standardizzate, prodotte in una certa quantità.
Il vantaggio infatti si moltiplica in proporzione al numero di schemi che possono essere generati automaticamente con il configuratore.
Progetti “custom” realizzati per ogni singola commessa, con molte differenze e pochissima standardizzazione, non possono trarre beneficio da questa tecnologia.
L’implementazione del progetto e della configurazione di eBUILD infatti richiede un tempo di sviluppo aggiuntivo rispetto alla normale realizzazione di un progetto, per cui il costo si ripaga con la possibilità di riutilizzare i vari elementi di base, anche se per combinazioni diverse, con la possibilità di riutilizzo.
Discorso diverso invece per l’evoluzione di un progetto eBUILD con l’integrazione di nuove opzioni e configurazioni che possono essere fatte aggiornando le macro, le librerie, gli script di configurazione e l’interfaccia di utilizzo, consentendo la generazione automatizzata di progetti che prevedano queste nuove opzioni nelle combinazioni previste.
Conclusione
Per il nostro cliente sono da poco stati completati i progetti modello con configuratore eBUILD per due famiglie di ribobinatrici.
Le prime impressioni ricevute sono più che positive e l’utilizzo, ne siamo sicuri, confermerà la validità di questa soluzione.
Il prossimo passo sarà quello di valutare l’adozione di questa soluzione anche per altre famiglie di macchine, ed AISCON sarà lieta di dare il proprio supporto nel proseguimento di questo ambizioso progetto.