再访威图(Rittal)& EPLAN,感受智能设计与智能工厂魅力

摘要:载着满托盘装配组件的AGV,如同潜行的猎豹,在车间内灵活穿梭,无人驾驶的它几乎没有噪声,精准快速地将物料送达至所需工位,仿佛一场静悄悄的物流魔术正在上演——这是威图(Rittal)海格尔工厂每天繁忙景象的一个缩影。

载着满托盘装配组件的AGV,如同潜行的猎豹,在车间内灵活穿梭,无人驾驶的它几乎没有噪声,精准快速地将物料送达至所需工位,仿佛一场静悄悄的物流魔术正在上演——这是威图(Rittal)海格尔工厂每天繁忙景象的一个缩影。

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本文由e-works首席记者王阳原创报道。

2024年11月12日下午,e-works考察团时隔五年再次参访了位于德国黑森州的威图(Rittal)工厂,领略了威图(Rittal)和EPLAN从智能设计到智能制造工厂的集成应用。威图(Rittal)&EPLAN联合创新中心主管Annika Lauber女士热情接待了考察团,并带领考察团参观了威图(Rittal)/EPLAN联合创新中心。

威图(Rittal)海格尔工厂

01

再访创新中心

领略控制柜从智能设计到生产极致体验

威图(Rittal)是洛飞腾(Friedhelm Loh)集团旗下最负盛名的公司,总部位于德国黑森州Herborn。作为全球领先的工业机柜、配电组件、温控系统、IT基础设施以及软件与服务解决方案供应商,威图(Rittal)产品应用于全球90%以上的行业,包括机械和设备制造、食品和饮料行业以及IT和电信行业等。EPLAN的软件业务与威图(Rittal)的机柜共同被列为洛飞腾集团的核心业务企业,深耕计算机辅助自动化设计领域,为电气、自动化和机电一体化工程领域提供领先的软件和服务解决方案。

创新中心主管AnnikaLauber女士 介绍威图(Rittal)和EPLAN

在创新中心,Annika Lauber和EPLAN技术专家介绍了控制柜三维设计到加工、组装到电气布线的作业流程,演示了钣金和线束智能加工设备,以及无纸化的辅助电气接线的系统。通过展示控制柜从数字化设计、生产制造到最终交付使用的全过程,充分体现了控制柜智能制造的理念。

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,进而实现高效工程设计。

EPLAN技术专家演示电气控制柜的智能设计

借助EPLAN Pro Panel,在完成电气原理图设计之后,实现控制柜内的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 Engineering Configuration(EEC)是产品配置系统,利用该系统可以方便地根据电气原理的设计要求进行电气元件选型,并完成空调系统、照明灯、控制回路、变频/伺服回路等设备的自动布置。

这些工程解决方案的数据则来自于EPLAN Data Portal,这是一个内嵌在EPLANPlatform平台软件内的元器件厂商数据库,通过拖放操作就能方便快捷地实现元器件的快速应用,同时还提供了一个反馈机制,用户可以通过这一机制,将遇到的各种问题反馈给供应商,从而促进供应商的产品和服务改进。

电气柜设计完成后,可在EPLAN Platform中进行仿真。该平台能够基于电气柜内元器件布局以及用户特定要求,对局部发热情况进行精确模拟计算,评估是否需要实施温度控制,以及向用户推荐更合适的元器件配置。此外,EPLAN Platform平台还具备向用户提供结构图改进建议的功能,以确保设计的合理性。最后,该软件还能验证所提出的改进措施是否可以达到预期效果,从而确保电气柜设计的可靠性和高效性。

设计阶段完成后,随后进入生产制造环节,创新中心技术专家为考察团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软件设计并输出。

针对机柜安装板的钻孔和开孔工作,威图(Rittal)提供两种加工方案:一是基于Perforex MT(自动铣削终端):可实现全自动、可靠地对面板部件和外壳进行钻孔、铣削和螺纹加工;二是基于Perforex LC(激光加工中心):激光加工中心在切割喷涂箱体时,不仅切割效果精细,而且能够避免涂层损伤及脱色现象。

威图(Rittal)Perforex MT(自动铣削终端)

在Secarex AC(裁切加工中心),线缆槽的剪切作业严格遵循虚拟样机中的设计进行,Wire Terminal WT(全自动的布线中心)能够完成线缆的切割、剥线、线端处理、线缆装配。威图(Rittal)工程师为考察团演示了DIN导轨和线缆槽的剪切过程,其完全是按照虚拟样机中的设计完成加工,确保了作业与设计的一致性。剪切中心的优势在于优化工作流程,通过精确控制加工过程,大幅降低材料浪费,提升了整体生产效率和资源利用率。

威图(Rittal)工程师演示切割和折弯等工艺过程

在Wire Terminal WT(全自动布线中心),可以将EPLAN的设计数据导入布线中心,从接线、排线,到布线,所有的动作都将按照程序一步步的由全自动布线中心自动完成,效率极高。

Annika Lauber演示威图(Rittal)Wire Terminal WT (全自动布线中心)

除了Wire Terminal WT(全自动化布线中心),威图(Rittal)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,最后用起重装置将完成的安装板装入机柜。

02

走进威图(Rittal)海格尔工厂

揭秘智能工厂的创新与变革

参观完威图(Rittal)/EPLAN联合创新中心,考察团来到了威图(Rittal)AX/KX系列机柜的生产工厂。该工厂是威图(Rittal)新建的紧凑型机柜生产工厂,于2016年奠基,2019年正式投产,车间占地24,000平方米,自动化和数字化程度非常高。

该工厂拥有250多台高科技机械设备和全自动化生产线,以及210个不同载重的AGV,能够自动完成钣金件下料、切割、折弯、焊接、喷涂等工艺和全自动的物流配送;工厂每天产生18TB的数据,是工业4.0实践的典范;每年加工处理约35000吨钢材,是仅次于汽车行业的用钢行业之一;工厂生产区分为两层,约有300名工人,采取三班倒工作制。

机柜生产流程主要分为三步:金属加工、喷涂和组装。威图(Rittal)工厂将机柜的生产过程不断流程化、标准化,生产自动化率很高。为了符合机柜零组件的生产要求,工程技术人员对加工设备进行了优化和改进,其中有不少自动化设备是威图(Rittal)自行设计制造的,同时融入了最新的数字化技术,让考察团颇为叹服。

在机柜框架和门板的制造过程中,数控机床的运用大大提高了工作效率和精准度。海格尔工厂采用了大量激光切割与冲压复合的全自动生产线,将板材中多余的部分冲压以及切割掉。在折弯工序中,通过冷弯成型工艺(Cold roll forming)对框架进行折弯,效率很高。这种连续折弯的工艺,特别适合复杂的结构件加工,保证了在一个工作站点就能一次成型,省去了不必要的搬运和上下料环节,并大幅提升了框架的承重能力。

在生产过程中,四处穿梭着大小不一的AGV,能够精准地运送各种组件,将原材料/半成品运送到所需点位;此外,工厂中随处可见威图(Rittal)自动化系统的加工和组装工具,如开孔、攻丝、铣切等自动化加工设备,以及剪切中心、激光加工中心、装配中心等,加工完成的部件会100%进行检测。

在钣金加工产线,AX紧凑型箱体的加工节拍为11秒,VX大型箱体的加工节拍则因尺寸不同在25到29秒之间;在二层的喷涂车间(也是欧洲最现代化的喷涂车间之一),所有机柜在吊挂装置上经过严格的工艺环节进行喷涂,被喷涂成标准灰或者其他颜色,形成坚固的外表面,同时还借助威图(Rittal)全自动化控制系统降低能耗、成本和环境影响。

厂内物流环节采用大量的悬挂式输送系统,不仅提高了效率,还避免了特殊的加工环境对员工健康的损坏。机柜的主体框架在焊接完成之后,通过悬挂系统输送到下一工作中心进行喷涂作业。喷涂环节通过粉末静电喷涂工艺进行表面处理,浪费很小。喷涂完成的机柜外壳借助悬挂输送系统被送往全自动装配产线,装配节拍为18秒,经过装箱后被运送至威图(Rittal)遍布全球的物流中心。

此外,威图(Rittal)海格尔工厂与邻近的配送中心(GDC)合作,实现无缝订单履行,保证标准产品和配件的持续可用性。

03

后记

威图(Rittal)与EPLAN的强强联合,无疑为智能设计到智能工厂的转型树立了一个典范模式;而作为工业4.0落地的试点项目,威图(Rittal)海格尔工厂也为其国际业务打造了一个样本标杆。

这是e-works国际考察团时隔五年再次到访威图(Rittal)和EPLAN,我们发现,已是细分领域隐形冠军的威图(Rittal)和EPALN,仍在持续推动创新与变革。一方面,EPLAN通过深化其在电气自动化工程领域的专业优势,为客户提供更加灵活、高效的智能设计解决方案和专业服务。另一方面,威图(Rittal)将智能化的设计理念、高效的自动化生产线融入到控制柜产品的转型升级中,充分彰显了其致力于成为工业4.0时代领导者的决心。

e-works考察团在威图(Rittal)创新中心合影

在纽伦堡工业自动化展(SPS)期间,EPLAN全球董事总经理Haluk Menderes先生与e-works考察团合影

来源:数字化企业一点号

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