¬аше окно в мир —јѕ–
 
Ќовости —татьи јвторы —обыти€ ¬акансии Ёнциклопеди€ –екламодател€м
—татьи

29 июн€ 2016

ќќќ Ќѕѕ ЂЁ –јї: ќпыт внедрени€ —јѕ– EPLAN в производстве микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики

ƒмитрий Ўоглев

ƒмитрий Ўоглев

ќригинал опубликован на сайте www.eplan-russia.ru.

јвтор Ч руководитель группы —јѕ– отдела разработки подстанционного оборудовани€ ќќќ Ќѕѕ ЂЁ –јї.

ќдним из важнейших продуктовых направлений ќќќ Ќѕѕ ЂЁ –јї €вл€ютс€ шкафы микропроцессорных устройств релейной защиты и автоматики (ћѕ –«ј) серий ЎЁ2607 и ЎЁ2710 оборудовани€ подстанций класса напр€жени€ 110-220 к¬ и 330-750 к¬, соответственно. ƒл€ всех типовых исполнений шкафов предпри€тием разработана техническа€ документаци€, необходима€ при оценке технических характеристик на этапах участи€ в конкурсах на поставку, выполнени€ проектных работ, изготовлени€, проведени€ всех видов испытаний и последующей эксплуатации. “ак как дол€ типовых проектов в общем объеме заказов незначительна, на этапе подготовки производства требуетс€ переработка типовых схем и конструкторской документации.
Ё –ј логотип

«а сравнительно небольшой период с 2000 года по насто€щее врем€ объемы производства шкафов защит подстанционного оборудовани€ возросли более чем в 140 раз, причем производство нетиповых шкафов увеличилось с 5% до 90% всего объема. ¬рем€, затрачиваемое на переработку и согласование документации, также пропорционально росло, что в конечном итоге приводило как к дефициту специалистов требуемой квалификации, так и к увеличению сроков изготовлени€ и поставки продукции.

¬ то же врем€ потребности отрасли и жестка€ конкуренци€ на российском рынке устройств ћѕ –«ј диктовали необходимость сокращени€ сроков изготовлени€ шкафов без ухудшени€ их качества. — целью дальнейшего увеличени€ объемов серийного производства и повышени€ качества технической документации в 2012 году на предпри€тии было прин€то решение о начале работ по внедрению электротехнической системы автоматизированного проектировани€ (—јѕ–), позвол€ющей нар€ду с оптимизацией процесса проектировани€ и увеличением производительности усовершенствовать технологический процесс производства выпускаемых шкафов –«ј.

Ќа основании обзора имеющихс€ предложений и с учетом специфики разрабатываемой продукции были рассмотрены два наиболее известных программных продукта —јѕ–: E3.series производства ЂZukenї и EPLAN фирмы ЂEPLAN Software & Serviceї. ќсновными критери€ми сравнени€ стали: удобный интерфейс программы, интуитивно пон€тное трехмерное проектирование, возможности стандартизации проектировани€, интеграции с системами автоматизированного управлени€ и учета, уже внедренными на предпри€тии. Ќа основании результатов проектировани€ опытного образца шкафа серии ЎЁ2607 в обоих программных продуктах предпочтение было отдано системе EPLAN [1].

1 этап. ѕроизводство Ђпилотныхї шкафов (03. 2013 - 06. 2014)

ƒл€ внедрени€ —јѕ– EPLAN в первую очередь потребовалс€ р€д организационных изменений в структуре отдела разработки подстанционных защит предпри€ти€. ¬ марте 2013 года была создана специализированна€ группа —јѕ– из представителей проектного и конструкторского подразделений дл€ проработки всех этапов процесса производства шкафов защит. ѕри этом решались конкретные задачи:
  • разработка основных данных системы (библиотеки символов, определени€ функций),
  • формы, рамки, шаблоны проектов, макросы и базы данных (Ѕƒ) изделий;
  • интеграци€ всех данных с действующей системой управлени€ ресурсами предпри€ти€ (Enterprise Rфesource Planning - ERP);
  • анализ возможности формировани€ информации дл€ станков „ѕ”;
  • использование возможностей —јѕ– дл€ автоматизации проверки монтажа;
  • анализ экономических показателей внедрени€ —јѕ– и др.
ƒл€ выполнени€ работ потребовались приобретение сетевых лицензий EPLAN Electric P8 (дл€ проектировщиков), EPLAN Pro Panel (дл€ конструкторов) и организаци€ первоначального обучени€ специалистов группы —јѕ– тренерами компании EPLAN. ¬ качестве Ђпилотнойї реализации были выбраны четыре типовых шкафа серии ЎЁ2607 разных исполнений.
—хема электрическа€ принципиальна€
ƒо внедрени€ системы EPLAN дл€ разработки электрических принципиальных схем шкафов –«ј использовались графические редакторы  омпас и MS Visio. ќбозначени€ р€дов клеммных зажимов и перечни элементов формировались с помощью текстового редактора MS Word. ѕри этом проектировщику приходилось тратить немало времени на внесение необходимых по проекту изменений в типовую электрическую схему шкафа, на создание соответствующих р€дов зажимов и перечн€ элементов. “ака€ рутинна€ работа не исключала по€влени€ механических ошибок на любом из ее этапов.

¬ системе EPLAN основой дл€ проектировани€ шкафа €вл€ютс€ предварительно созданные библиотеки и макросы (комбинации символов), которые разрабатываютс€ пользовател€ми —јѕ– в соответствии с требовани€ми ≈— ƒ. “ак как символы относ€тс€ к самым важным элементам в EPLAN, их созданием и обслуживанием Ѕƒ изделий занимаетс€ специально назначенный ответственный администратор, от работы которого во многом зависит эффективность использовани€ —јѕ–.

 аждый новый символ в библиотеке описываетс€ во всех вариантах его отображени€ на электрических схемах: вариант ј = 0∞, ¬ = 90∞, — = 180∞, D = 270∞, оставшиес€ четыре варианта ≈-Ќ Ц отраженные на 180∞ предыдущие четыре варианта. ƒл€ примера на рис. 1 представлен вариант ј символа однополюсного соединени€ испытательного блока шкафа.

EPLAN Ё –ј

–ис. 1

—борка таких символов формирует схему испытательного блока (например, FAME 6/4+1), который сохран€етс€ в виде макроса. ѕроектировщик, устанавлива€ в электрическую схему испытательный блок, видит его в сборе (рис. 2).
EPLAN Ё –ј

–ис. 2

Ѕƒ изделий содержит самую полную информацию по каждому устройству. Ќапример, дл€ того же испытательного блока FAME 6/4+1 в Ѕƒ содержитс€ информаци€ о его полном наименовании (дл€ формировани€ перечн€ элементов), условном графическом изображении в виде макроса (дл€ электрической схемы), габаритных размерах (дл€ размещени€ в шкафу), 3D-макроса (дл€ трехмерного моделировани€ шкафа) и другие технические характеристики. ѕри необходимости замены аппарата в электрической схеме шкафа на аналогичный программа, учитыва€ заданные свойства аппарата, имеет возможность выбора аналога из Ѕƒ.  аждый аппарат, отображенный на электрической схеме, имеет р€д свойств, которые в об€зательном пор€дке заполн€ютс€ проектировщиком и используютс€ при формировании различного рода автоматизированных отчетов. Ќапример, если у аппарата заполнено свойство Ђ“екст гравировкиї, то наименование данного аппарата через настроенный фильтр попадет в автоматически генерируемый отчет ЂЎильдики аппаратовї, который в последствии используетс€ дл€ изготовлени€ маркировочных шильдиков аппаратов в шкафу. ќтчеты клеммных зажимов и перечн€ элементов заполн€ютс€ автоматически по предварительно созданным шаблонам после завершени€ разработки электрической схемы.

—јѕ– EPLAN €вл€етс€ гибкой платформой, позвол€ющей расшир€ть функционал с помощью Add-In, встраиваемых в программу дополнений. Add-In позвол€ет решать задачи любой сложности, как простейшие (простановка подписей на чертежах), так и более сложные (интеграци€ с ERP-системой).

¬ Ќѕѕ ЂЁ –јї в качестве ERP-системы используетс€ программный продукт 1—8:”ѕѕ Ц инновационное решение фирмы Ђ1—ї дл€ построени€ комплексных информационных систем управлени€ де€тельностью многопрофильных предпри€тий. — использованием созданных Add-In возможностей в состав проекта EPLAN выгружаютс€ из 1—8:”ѕѕ все исходные данные о заказе шкафа.   таким данным относ€тс€: заводской номер шкафа, тип шкафа, наименование объекта, технические характеристики шкафа, тип конструктива.

¬ случае, если заказчик включил в состав шкафа дополнительное устройство, которое отсутствует в учетной системе 1—8:”ѕѕ и Ѕƒ EPLAN, проектировщик первоначально формирует запрос на его добавление, подготовив все необходимые данные (техническа€ документаци€, 3D-модель и др.). ћногие ведущие мировые производители сотрудничают с EPLAN и предоставл€ют онлайн-доступ к базам данных своих изделий через вэб-службу EPLAN Data Portal, встроенную в EPLAN. ѕосле прохождени€ процедуры включени€ нового устройства в базу 1—8:”ѕѕ, его можно выгрузить в базу данных изделий Eplan, где происходит заполнение всех параметров и характеристик, а также создание соответствующего макроса дл€ электрической схемы и 3D модели.

Cтандартными средствами программы выполн€етс€ проверка схемы на наличие ошибок, котора€ позвол€ет вы€вить дублирование контактов устройств или клемм, неправильное маркирование типов проводов дл€ токовых цепей, использование устройств, которые уже не выпускаютс€, и др. јвтоматическое формирование клеенного р€да (рис. 3а) и перечн€ элементов (рис. 3б) в табличной форме производитс€ генерацией соответствующих отчетов.

EPLAN Ё –ј

–ис. 3 (а и б)

ѕеречень элементов (спецификаци€) шкафа автоматически выгружаетс€ в учетную систему 1—8:”ѕѕ, формиру€ потребность в складских запасах комплектующих. ѕринципиальна€ электрическа€ схема шкафа сохран€етс€ в формате макроса страниц (все листы схемы в одном файле) и передаетс€ в составе задани€ на последующий этап конструировани€. –азработанна€ схема, а также таблицы клеммного р€да и перечн€ элементов включаютс€ в графический раздел –уководства по эксплуатации шкафа.
 онструкторска€ документаци€
«адачи выполнени€ конструкторских работ в системе —јѕ– EPLAN потребовали предварительного создани€ Ѕƒ трехмерных моделей элементов металлоконструкций и аппаратов. »спользу€ трехмерные модели узлов металлоконструкций, были созданы шаблоны по типоразмерам всех выпускаемых предпри€тием шкафов –«ј. “акже была проработана база по аппаратной части, куда вошли схемы сверлени€ (пробивки) плит и дверей шкафа под установку аппаратов и описани€ координат их выводов по ос€м X, Y, Z, длинам и типам наконечников дл€ провода и т.п. –абота инженера-конструктора в системе EPLAN начинаетс€ с создани€ нового проекта на базе готового, который содержит все виды отчетов и трехмерной модели шкафа нужного габарита и типа.

ƒалее восстанавливаетс€ макрос страниц электрической схемы, переданной с заданием на конструирование, и импортируютс€ все данные конструируемого шкафа из учетной системы 1—8:”ѕѕ. —оздание трехмерной модели шкафа заключаетс€ в компоновке шкафа согласно импортируемой схеме (рис. 4).

EPLAN Ё –ј

–ис. 4

ѕри необходимости в Ѕƒ внос€тс€ новые макросы узлов металлоконструкций или аппаратов. —борочные чертежи металлоконструкции шкафа создаютс€ стандартными средствами Eplan путем настройки отображени€ обзоров видов трехмерной модели (рис. 5).
EPLAN Ё –ј

—пецификаци€ на шкаф формируетс€ автоматически на базе шаблона. ƒалее производитс€ выгрузка в 1—8:”ѕѕ полного состава шкафа, включающего в себ€ разузлованную металлоконструкцию, файлы пробивок дверей и плит (формат .dхf).

«атем конструктор дает команду EPLAN автоматически маршрутизировать и оптимизировать проводные соединени€ между аппаратами в соответствии с принципиальной схемой. ƒанна€ процедура в EPLAN выполн€етс€ из условий, что к одному выводу должны приходить не более двух проводов и длина проводов, по возможности, должна быть минимальной. ќб€зательным требованием €вл€етс€ обеспечение удобства последующей эксплуатации шкафа (прот€жка винтовых соединений, возможность демонтажа и др.). Ќа базе полученной модели шкафа автоматически создаютс€ два вида отчетов: таблица соединений и схема соединений (монтажна€ схема).  омплект документации передаетс€ на участок сборочного производства (рис. 6).

EPLAN Ё –ј

»зготовление шкафа
«аказ на изготовление шкафов, поступивший в металлосборочное производство через учетную систему 1—8:”ѕѕ, провер€етс€ конструктором, который передает программисту автоматизированного пробивочного станка необходимые файлы пробивки. ѕосле изготовлени€ и комплектовани€ всех необходимых деталей слесарь на основе сформированных системой EPLAN сборочных чертежей и спецификации (в бумажном виде) собирает конструктив шкафа. ћонтажник, также на основании сборочных чертежей и спецификации, выполн€ет установку необходимых аппаратов в шкаф и маркирует их заранее подготовленными шильдиками. Ќа заключительном этапе изготовлени€ выполн€етс€ последовательный монтаж аппаратов в соответствии с его монтажной схемой.  аждый этап изготовлени€ шкафа выполн€етс€ в соответствии с технологической документацией на выполнение конкретных операций под контролем ќ“ .
јвтоматизированна€ проверка монтажа
ќдним из результатов работы системы —јѕ– EPLAN €вл€етс€ файл информации о монтажных соединени€х внутри шкафа, который автоматически генерируетс€ на этапе работы инженера-конструктора. Ётот файл используетс€ дл€ автоматизированной проверки монтажа шкафа с применением специализированной установки, котора€ €вл€етс€ внутренней разработкой предпри€ти€. ƒл€ выполнени€ проверки установка с использованием специальных жгутов подключаетс€ к клеммам шкафа и разъемам микропроцессорного терминала (рис. 7).
EPLAN Ё –ј

”правл€юща€ часть установки программным способом с использованием файла соединений выполн€ет автоматизированную проверку фактического наличи€ соответствующих соединений и отсутстви€ неправильного монтажа. ѕри этом определенна€ часть проверок выполн€етс€ с ручным переключением коммутационных аппаратов (переключатели, кнопки и пр.) и визуальным контролем (свечение сигнальных ламп и выпадание блинкера указательных реле). “ак как автоматизированна€ проверка монтажа выполн€етс€ непосредственно на монтажном участке, обнаруженные ошибки оперативно устран€ютс€. Ќа этапе приемосдаточных испытаний автоматизаци€ проверки монтажа исключает возможность повреждений при высоковольтных испытани€х (по причине неправильного монтажа) и существенно сокращает врем€ проверки функциональных возможностей, касающиес€ особенностей выполнени€ защит Ўкафа.
»тоги первого этапа внедрени€ —јѕ–
  • ѕолный производственный цикл изготовлени€ Ђпилотныхї шкафов –«ј с применением —јѕ– EPLAN завершилс€ в июне 2014 г. ѕо итогам работы были получены следующие результаты:
  • сформированы бизнес-процессы разработки принципиальной электрической схемы и конструктивных решений, изготовлени€ шкафов, создани€ и пополнени€ Ѕƒ новых изделий;
  • организована Ѕƒ системы, созданы необходимые формы и шаблоны отчетов;
  • реализована интеграци€ с ERP-системой предпри€ти€, с металлосборочным и монтажными производствами, сборочным и монтажным производствами;
  • внедрена автоматизаци€ проверки монтажа.
’ронометраж рабочего времени показал снижение затрат по времени на отдельных этапах работ:
  • в проектировании на 30%, за счет автоматизации процесса генерации р€дов зажимов, перечн€ элементов и выгрузки спецификации в 1—8:”ѕѕ;
  • в конструировании на 40%,благодар€ автоматизации создани€ сборочных чертежей, спецификаций, схемы электрических соединений, файлов маркировок аппаратов и проводов;
  • в подготовке металлосборочного производства на 25%, благодар€ интеграции с автоматизированным станком дл€ пробивки отверстий в двер€х и плитах шкафа;
  • в проверке монтажа на 25%, благодар€ автоматической генерации файла тестировани€.

2 этап. —ерийное производство (с 07. 2014)

— учетом положительных результатов производства Ђпилотныхї шкафов в июле 2014 года было прин€то решение о переходе к полному внедрению —јѕ– EPLAN в серийное производство шкафов –«ј подстанционного оборудовани€.

Ќа этом этапе были поставлены следующие цели и задачи:

  • обучение всех специалистов разработчиков работе в —јѕ– Eplan;
  • полный переход на выпуск и создание документации в формате —јѕ– Eplan;
  • глубока€ интеграци€ —јѕ– Eplan в производственную цепочку изготовлени€ шкафов.
ƒополнительно анализировались возможности и рентабельность применени€ специализированного станка по нарезке и маркировке проводов дл€ монтажа шкафов. ѕосле проведени€ обучени€ представител€ми фирмы специалистов проектного и конструкторского подразделений был разработан план по переводу в 2015 г. всех типоисполнений шкафов серий ЎЁ2607 и ЎЁ2710 в формат —јѕ– EPLAN. ”читыва€ сжатые сроки внедрени€ —јѕ– в серийное производство шкафов, инженером-программистом средствами API самосто€тельно, без помощи представителей фирмы EPLAN, посто€нно дорабатывались скрипты, оптимизирующие работу специалистов, что позволило добитьс€ еще большего снижени€ трудоемкости при разработке документации. ÷елый р€д доработок программы, предложенный Ќѕѕ ЂЁ –јї по усовершенствованию системы, был учтен фирмой-разработчиком в последующих верси€х программного продукта. ¬ рамках совершенствовани€ производственного процесса с применением —јѕ– EPLAN особый интерес вызвал вопрос применени€ станка по нарезке, заделке и маркировке проводов при монтаже шкафов. —редства —јѕ– на этапе конструировани€ шкафа позвол€ют получать данные по длинам проводов и примен€емым наконечникам, что позвол€ет автоматизировать часть работы монтажника. √руппой EPLAN были созданы отчетные формы по автоматической генерации таблиц соединени€ и чертежей маршрутизации проводов.

ѕроведенные эксперименты по монтажу шкафов с нарезанными и промаркированными проводами показали возможность автоматизации технологического процесса и вы€вили целый р€д новых вопросов технологического сопровождени€, обучени€ персонала. ѕредварительные оценки экономической эффективности применени€ и сроков окупаемости станка дл€ подготовки проводов показали св€зь этих параметров с объемами производства.   концу 2015 г. на всех этапах серийного производства шкафов защит подстанционного оборудовани€ выполнен переход на использование выбранной автоматизированной системы.

¬ыводы

  • ќсновным критерием выбора продукта —јѕ– должна быть возможность максимальной интеграции его с другими системами управлени€ производственными процессами предпри€ти€.
  • ƒл€ организации процесса внедрени€ и последующей поддержки —јѕ– на предпри€тии должно быть создано отдельное структурное подразделение.
  • ѕервоочередной задачей внедрени€ —јѕ– на предпри€тии должна быть разработка бизнес-процесса основных этапов производства.
  • ќсобое внимание должно быть обращено на создание, пополнение и ведение баз данных системы, что позволит существенно формализовать и типизировать процесс разработки технической документации.
  • ¬ажными преимуществами —јѕ– €вл€ютс€ возможности автоматического формировани€ схем электрических соединений, вы€влени€ ошибок проектировани€, сквозного проектировани€ на всех этапах, организации планировани€ выпуска документации и, как следствие, повышение производительности при сокращении сроков серийного производства.
  • ѕри больших объемах серийного производства дополнительное сокращение сроков производства может быть достигнуто за счет применени€ специализированных станков, использующих возможности системы —јѕ–.
Ћитература
1. √ишель Ѕ. EPLAN Electric P8. ѕрактическое руководство пользовател€. ѕеревод и адаптаци€ под русскую версию EPLAN Electric P8 Ц 2009. Ц 502 с.


„итайте также:


¬акансии:

јктуальное обсуждение

RSS-лента комментариев

ƒавид Ћевин
ƒавид Ћевин
ќт редактора: ƒл€ реального внедрени€ »», облаков, BIM и любых инноваций требуетс€ посто€нна€ всеобща€ коррекци€ менталитета
ѕроект ЂЌародное —јѕ–-интервьюї

—лучайна€ стать€:

isicad Top 10

—амые попул€рные материалы

   ‘орумы isicad:

isicad-2010 isicad-2008
isicad-2006 isicad-2004

ќ проекте

ѕриглашаем публиковать на сайте isicad.ru новости и пресс-релизы о новых решени€х и продуктах, о проводимых меропри€ти€х и другую информацию. јдрес дл€ корреспонденции - info@isicad.ru

ѕроект isicad нацелен на

  • укрепление контактов между разработчиками, поставщиками и потребител€ми промышленных решений в област€х PLM и ERP...
ѕодробнее

»нформаци€ дл€ рекламодателей


¬се права защищены. © 2004-2019 √руппа компаний «Ћ≈ƒј—»

ѕерепечатка материалов сайта допускаетс€ с согласи€ редакции, ссылка на isicad.ru об€зательна.
¬ы можете обратитьс€ к нам по адресу info@isicad.ru.