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威图与EPLAN:机柜巨头的设计、制造一体化实践

2020/4/23    来源:e-works    作者:e-works  郑倩      
关键字:威图  EPLAN  
2019年10月15日下午,e-works第十一届德国工业4.0考察团参观了威图全球物流中心和威图 & EPLAN联合创新中心。
    2019年10月15日下午,e-works第十一届德国工业4.0考察团来到了威图全球物流中心和威图 & EPLAN联合创新中心。
 
威图物流中心
图1 威图全球物流中心
 
威图EPLAN联合创新中心:设计与制造一体化的精彩呈现
 
    威图成立于1961年,是世界领先的电器柜、开关柜技术供应商,建立了遍布全球的生产与服务网络。EPLAN是全球市场占有率最高的电气设计软件。威图与EPLAN同隶属于洛飞腾集团(Friedhelm Loh),在德国Haiger共建了创新中心。
 
    在创新中心,咨询顾问Michael Kranz先生热情接待了考察团,并一步一步地用实例为我们展示了一台高水准的控制柜从数字化设计、生产制造到最终产品的全过程,充分体现了工业4.0的理念。
 
考察团在威图/EPLAN联合创新中心
图2 考察团在威图/EPLAN联合创新中心
 
    Kranz先生为我们一步步展示了控制柜的设计。利用EPLAN软件套件能够完成整个定制控制柜的工程设计,形成一个完全数字化的虚拟样机。
 
    首先运用EPLAN Electric P8生成电气原理图和BOM清单。EPLAN Electric P8是一款全球领先的成熟的电气自动化设计和管理软件,提供了多种多样的功能,用以实现快速原理图设计、多种报表自动生成等。
 
    接着用EPLAN Pro Panal ,完成控制柜内的3D布局设计和布线/布管设计,设计完成后,系统将自动生成数控加工所需的数据,在后续电气柜的生产制造过程中,这些数据会提供给各类自动化加工设备。
 
    EPLAN Configuration是产品配置系统,利用该系统可以方便地根据电气原理图的需求进行电气元件选型并完成空调系统、照明灯等辅助设备的自动布置。
 
    这些工程解决方案的数据则来自于EPLAN Data Portal,这是一个元器件厂商数据库,内嵌在EPLAN软件中,有298个制造商的96万个以上的部件可供下载,通过拖放操作就能方便快捷地应用,同时还能将各位问题反馈给供应商帮助供应商进行改进。
 
    电气柜设计完成后,可在EPLAN Plattform中进行仿真,根据电气柜元器件布局、以及用户要求对电气柜局部发热情况进行模拟计算并提示用户是否需要温度控制,以及向用户推荐更合适的元器件配置,或者向用户提出对结构图的改进建议,最后还可通过该软件验证改进后是否有效。
 
图3
图3 利用EPLAN软件套件完成控制柜的工程设计
    上图是运用EPLAN软件在三维环境下设计完成的虚拟样机,左侧是根据设计制造出的完全一致的真实的电气柜。虚拟样机设计完成后,进入生产制造环节,工作人员为我们演示了一系列自动化加工设备及工具。
 
    安装板在机柜箱体加工中心完成钻孔、拔丝、铣切、去毛刺指定加工工艺,套管的三维加工由3D激光切割设备完成,这些加工数据均由EPLAN pro panel系统提供。在剪切中心,线缆槽的剪切按照虚拟样机中的设计完成加工,全自动的布线设备能够完成线缆的切割、剥线、线端处理、线缆装配。除了全自动化布线设备,还提供半自动化线束加工设备,如切线机、剥线机、压线机等。各类零部件、元器件加工完成后,都会在可视化的安装指导下被装配到安装板上,然后用起重装置将完成的安装板装入机柜。
 
 完成钻孔、拔丝等加工工艺 
图4 完成钻孔、拔丝等加工工艺
 
3D激光切割设备
图5 3D激光切割设备
 
加工好的线缆槽
图6 加工好的线缆槽
 
全自动布线设备
图7 全自动布线设备
 
半自动化线束加工设备
图8 半自动化线束加工设备
 
在可视化的安装指导下完成各部件安装
图9 在可视化的安装指导下完成各部件安装
 
    威图创新中心充分体现了在大批量定制下,实现数字化设计与数字化制造一体化,让考察团成员大开眼界。
 
威图全球物流中心:高效的仓储配送系统
 
    考察团成员参观了位于Haiger的威图全球物流中心,威图通过最先进的物流基础设施将产品配送到世界各地。工作人员带领考察团参观了期大件及小件两个自动化立体仓库,详细介绍了立体仓库的规划布局,入库、出库、料箱/托盘供应与回收……等流程,以及各类异常处理与防呆防错措施。
 
威图全球物流中心
图10 考察团到访威图全球物流中心
 
    该物流中心投资4000多万欧元,面积达4000多平方米,通过仓库管理系统24小时进行订单接收以及记录各种产品的出入库信息。
 
威图
图11 威图全球物流中心
    物流中心建有大小两个自动化立体仓库。一个是配备8500个标准货位的可供大件产品存储的全自动高架仓库,高32米、宽38米、长110米,高架库中共8条巷道,全自动堆垛机的时速大约为每16公里/小时,大件库每小时出库量为240个。
 
    另一个是配备24,000个料箱可供小件产品存储的自动仓库,高14米、宽14米、长140米,存放6000-8000种部件。料箱内的部件通过条码识别,在出库时通过称重系统防错。
 
    考察团成员在现场看到,对于涉及货物在不同立体库之间转库和移库、拆零补货,还是采取了比较灵活的人工计数的方式。仓库不同区域之间,采用了大量的辊道输送系统,便于货物的长距离连续移动。除此之外,仓库中还有专门的自动运输车进行物料取货、搬运。
 
    由于物流中心的高效运转,产品配送时间较启用前缩短了一半,交货服务质量提升一半以上,令人震撼的是威图物流中心还实现了与新建的智能工厂直接打通。目前威图能够实现在德国全境,客户下单24小时之内,完成配送。威图正在把快速配送服务延伸到其它欧洲国家和中国。
责任编辑:郑倩
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