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数据集成和协同,让机电一体化设计更简单

2020年8月24日     作者:e-works  涂彬 熊东旭       
关键字:EPLAN  机电一体化设计  数字化转型  
EPLAN期待携手中国企业,借助新兴技术赋能向工业4.0时代迈进,驱动中国智能制造大发展。

    随着工业智能化转型以及机电产品信息化集成度越来越高,机电产品的设计与制造过程越来越多的涉及到机械、电子、软件、液体等跨学科的交叉功能融合,给传统的机电一体化设计带来了新的挑战。很多人认为机电一体化设计只是对产品几何信息、原理和连接的处理,其实更复杂的隐藏在产品内部,如产品结构内外部关联信息、工艺信息、设计BOM、软件与控制、制造与加工等。特别在工业智能化时代,随着产品功能不断叠加,内部信息系统集成度越来越高,如何高效的推进机电一体化设计,已经成为企业数字化转型和智能化升级重点关注问题。

    就此问题,e-works记者于近日采访了EPLAN大中华区技术总监吴爱国先生,请他就工业智能化时代,如何帮助企业实现高效的机电一体化设计进行了探讨交流。

EPLAN大中华区技术总监吴爱国先生

EPLAN大中华区技术总监吴爱国先生

三维度让机电一体化设计更简单

    EPLAN是世界领先的工程解决方案供应商,倡导覆盖产品生命周期的全价值链解决方案,从产品销售、功能规划、详细设计、生产装配、调试运行阶段提供对应的设计工具,打通完整的数据流程,实现产品设计的数字化和智能化。

    EPLAN平台软件产品总体来说分为四个部分:基础规划、详细设计、虚拟样机、生产维护,这些产品与企业工作流程息息相关的,帮助企业实现跨专业的数据协同和横向应用。EPLAN产品包括:

    ●EPLAN Preplanning:专为设备和工厂的预设计提供的CAE软件解决方案。它支持图形化和数据库驱动的工作方式。在一个项目中,数据能无缝的传输到跨专业的详细设计中。

    ●EPLAN Electric P8:提供了多种多样的功能,用以实现快速原理图设计、多种报表自动生成、工程项目管理等等。

    ●EPLAN Fluid:一体化流体工程解决方案,使用可帮助用户快速进行液压设计,气动和冷却系统中流体动力安装回路的自动化文档软件。

    ●EPLAN Pro Panel:专注于三维控制柜、开关柜设计的CAE工程软件。将电气、流体工程设计与三维控制柜的设计、生产与装配的流程完全融为一体。

    ●EPLAN Harness proD:一种用于线束的高效设计及文件编制的现代化的三维设计软件。

    ●EPLAN Smart Wiring:软件可根据工程数据为面板库提供步骤指令,大大简化了整个控制柜的布线过程。

EPLAN平台软件产品

EPLAN平台软件产品

    从设计功能、系统集成、生产制造这三个维度,EPLAN解决方案的每个功能都有特定用途,以满足客户提高效率、提升品质和遵循国际标准为核心。

    1.设计功能维度

    随着工业技术的发展,企业不再满足于应对不同需求的项目型设计,他们更希望从项目型企业转变为产品型企业,提高数据的复用率。

    EPLAN平台融入了更多偏向标准化、模块化和自动化的高效工具。“一键式报表生成”是一个非常重要的功能。只需点击一个按钮,就能生成最多48种不同的报表。

    EPLAN设计功能还有一项杀手锏,就是“宏技术”。客户可以将需要复用的典型电路、典型图纸,存储为宏文件,在整个公司范围内共享和复用,这样既可以提高设计效率,减少错误,还能把设计师的经验保存下来,形成技术积累。宏技术还是模块化设计、自动化生成图纸的基础,通过它,可以将设计的效率提升到一个新的高度。

    以电力行业的配电设计为例,以往盘柜制造商都是根据项目做各种定制化的图纸设计,耗时很久,极大的制约了产品(项目)的上市时间。如今,企业会思考将一些系统或者电力回路模块化,例如供电系统、消防系统,启动回路、照明回路等等。

    在设计新订单时,这些标准化的模块通过EPLAN的智能工具,快速配置出新项目的一次回路和二次典型图。这种方式在其他行业一样适用。这是一种设计方式的变革,从传统的ETO(Engineering To Order)转向CTO(Configuration To Order),最大化地帮助企业做标准化、模块化和自动化,从而实现数字化转型。

    EPLAN EEC ONE、EPLAN Cogineer是专为企业量身打造的纵向产品。它们帮助企业把标准化的模块通过搭积木的方式快速拼接成新的项目,这个理念源自于IEC 81346的标准。例如,EPLAN就专门针对厦门ABB公司项目设计习惯,基于EPLAN EEC ONE定制了一套可配置的设计界面。

    2.系统集成维度

    EPLAN与SIEMENS等多个品牌的PLC系统,通过标准的接口直接进行数据的交换,制图完成后无需再进行额外的编程工作。另外,有效的系统集成也是管理者非常关注的。设计工具不能单向的输出文档,而是通过设计闭环检查并输出高质量的文档,按照一定的流程自动化的对接企业的PLM、ERP系统。EPLAN的EPIS接口使EPLAN可以与企业的ERP/PDM/PLM系统轻松地进行数据交换。当完成工程设计后,无需过多的人工干预,就能将EPLAN的图档、数据快速地传递到这些信息化系统中。

    其次,对于管理者来说,流程的管控和输出质量的保证是最重要的。EPLAN服务团队的工作重心就是帮助企业优化工作流程和传递设计方法。例如,借助EPLAN Experience帮助施耐德电气规划IT系统架构,优化内部的设计和管理流程,深入探索企业的设计标准化和模块化,统一了每个员工的工作方法、工作流程、工作产出方式,确保项目输出文档的高质量。

    3.生产制造维度

    生产车间里智能化生产设备越来越多,比如钻孔机床、折弯机床、裁切线机器等。为打通设计与制造过程,EPLAN专门设计了数据输出的功能。设计结束之后,线缆、标签、钻孔等数据,可以导出给自动化的机器进行自动加工,从而减少人工的工作,既提高了品质,还节约了工时。

    对生产者来说,他们希望以最清晰的数据展示来帮助其高效完成组装和接线工作,提高工艺质量。

    广州明珞汽车装备有限公司对生产现场智能提升有迫切的企业。为此,EPLAN提供了针对性的解决方案,通过EPLAN Smart Wiring将EPLAN Pro Panel中的虚拟样机布线显示在工人面前,接线工人可以在显示器上选择一根电线,查看号码管、接线的位置等信息,简单快捷的完成接线工作。同时系统还会提示总工作量及已完成工作量,对于生产排班提供非常大的帮助。

    无疑,在设计过程中如何更好的提供支持工具,准备好“粮草”来加快设计效率,让设计变的更简单、更有趣,是很多设计人员期待已久的事情。为此,EPLAN打造了一款明星产品——EPLAN Data Portal,成为了所有设计的基础,提供的数据就是所有设计的粮草,对所有设计工具在另一个设计维度上延伸。

基于主数据的数字主线打通多维度数字孪生模型

基于主数据的数字主线打通多维度数字孪生模型

    通过EPLAN Data Portal,工程师可以通过拖拉式操作,快速地找到并应用元器件厂商的设备数据到不同的设计环节中。目前,EPLAN Data Portal向企业提供了近300家供应商的约100万个部件数据,每个部件都含有电气参数、安装参数、图片、2D图形模块、3D模型等数据。这种方式,让设计变得更简单,也更有趣了。

    吴爱国先生认为,要实现高效的机电一体化设计,首先,企业需要打通研发、制造、服务与运维等全生命周期环节,实现跨学科的流程规划,让所有业务部门有序的工作,协同产出;其次,需要应用合理的设计方法去完成知识的传递和工作行为的规范;第三,以MBD(基于模型的设计)过程去进行设计研发的数据创建,确保产出信息符合业务环节中信息化沟通的要求。需要强调的是,这一切数字化工作都需要用最基础的模型数据规范,统一数据信息通信的基准。

持续自我革新,赋能工业制造

    随着新一轮全球工业转型升级的兴起,新兴技术也加速了与各行各业的融合步伐,也推动了行业变革,并不断革新原有的研发、生产、运营、营销和管理方式。作为世界领先的工业解决方案软件提供商,EPLAN看到了机会。

    吴爱国先生指出,EPLAN产品以及解决方案就是通过信息技术的运用来满足客户需求,未来所有工具类的产品都可能基于物联网技术由平台运营管理,并以服务的形式为客户使用。

    基于这样一种趋势,EPLAN开启了自我变革,基于云端开发、平台化管理、服务租赁以及订阅,来最大程度满足不同客户群体的需求。

    首先,就是销售思路的转变,具体说就是从关系型销售转变为价值销售。挖掘客户的需求与痛点,将EPLAN所能提供的产品解决方案以及优势完全跟客户的需求相吻合,进而形成为价值销售并实现业务增长。

    其次,就是全面数字化的战略部署。EPLAN已经在向企业提供一个全面的数字化平台体系,全面贯彻“以客户为中心”的思想,帮助企业从销售报价,到基础规划、详细设计、虚拟仿真,再到生产制造、运营维护,建立数据能够互联互通的平台体系。EPLAN还努力将平台推广到业主、系统集成商、控制柜制造商、元器件制造商这个更大的工业生态圈中,减少整个产品或项目的上市时间。

    第三,成立云业务部门,进行云产品以及解决方案的开发。所开发的云产品以及解决方案并不是简单的理解为把我们现有的产品实施云化或者直接搬到云平台上面使用,而是致力于建设工业解决方案的生态系统。这个生态系统是开放共享的,可以应用在包含所有价值链上的企业并为之获益,从而进一步在工业4.0以及IoT的大环境下实现公司运营模式的转型。

后记

    这次疫情牵动了全国人民的心,对我国经济造成了相当大的压力,为提振经济,国家规划了大量基建项目,如工程装备、轨道交通、电力装备等,在这些领域EPLAN都有着成熟的解决方案,为中国经济发展助力也是EPLAN上下同仁共同努力与奋斗的目标。EPLAN期待携手中国企业,借助新兴技术赋能向工业4.0时代迈进,驱动中国智能制造大发展。我们相信,企业将会从EPLAN的技术产品和数字化平台中获得更大的收益,降低各项成本,并加速产品上市。

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