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EPLAN,务实、高效助力智能设计

2020-12-23e-works 李璐

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e-works记者采访了EPLAN北方区技术服务经理沈博文先生,探讨交流EPLAN产品及解决方案如何帮助企业实现高效的智能设计与制造。

    当前,国内电气自动化领域面临着产品和系统定制化需求增加,来自交叉市场的竞争加剧,本土集成商跨行业集成能力和经验不足,人力成本持续攀升,项目交付周期大幅缩短等一系列的困难和挑战。因而,提升产品设计效率,缩短交付时间,成为电气设计领域的关注重点。EPLAN是电气自动化领域的领导企业,在工程解决方案的实施方面有着近30年的专业经验,能够帮助制造企业优化流程,缩短项目设计时间、节约工程成本。

    e-works记者于近日采访了EPLAN北方区技术服务经理沈博文先生,探讨交流EPLAN产品及解决方案如何帮助企业实现高效的智能设计与制造。

EPLAN北方区技术服务经理沈博文先生

EPLAN北方区技术服务经理沈博文先生

EPLAN,让电气设计更高效

    1984年,自EPLAN推出第一款电气设计软件至今,EPALN软件一直致力于专业的电气设计辅助软件的开发与推广,电气设计辅助软件是区别于传统用于机械结构设计辅助软件的专业软件。

    沈博文认为,国内对电气设计工具软件重视程度不高或者完全忽视,或者因为电气设计在整个项目上所占比例偏小,没得到相关企业领导的足够重视。相关友商在机械设计辅助软件方面做的工作比较多,国内电气设计辅助软件市场相对空白。对于国内一些企业依旧采用机械设计辅助软件来进行电气设计的现状,沈博文遗憾地表示:“机械设计辅助软件是针对机械设计而研发的,与电气设计辅助软件有着本质上及功能上的不同。使用机械设计软件做电气设计,会给导致电气设计人员在设计过程中遇到很多不方便的麻烦也同样影响电气设计工作的工作效率。因为机械设计软件是不具备电气设计信息的,比如电位传递的功能,需要设计人员手动补充这些信息。通过采用专业的电气设计辅助工具来做电气设计,客户能够更有效地提升设计效率。”在电气领域,EPLAN帮助很多企业取得效率提升,同时也优化了设计效果。他希望国内能够将电气与机械两个不同的领域作为并行的两个学科来发展。

    经过30多年的不断完善更新,如今,EPLAN已从当初单一的设计软件发展为跨专业的设计平台,涵盖电气设计、流体设计、仪表设计、线束设计、三维机柜仿真设计等多个工程学科,并能在统一的数据库中实现标准化和高度自动化的设计。EPLAN主推的产品有用于电气设计的Electric P8、用于3D盘柜设计的Pro Panel,用于展示3D盘柜制造过程的Smart Wiring等,通过整个EPLAN的软件平台,打通设计到生产端的整个业务流程,帮助客户通过优化流程,缩短项目设计时间、节约工程成本。

EPLAN平台产品

EPLAN平台产品

多管齐下,为研发创新赋能

    随着市场竞争加剧,能够支持以大批量生产的成本实现个性化定制的企业,在竞争中脱颖而出,标准化、模块化也成为企业争相采用的有效工具。通过标准化、模块化,企业可以提高研发效率,优化各个业务环节的学习曲线。

    EPLAN倡导的标准化是基于ISO/IEC 81346标准建立,通过对产品功能进行有效拆分,实现项目模块化,提高数据重复利用率。值得一提的是EPLAN的面向对象的设计方式。面向对象本来是软件开发方法,它将对象作为程序的基本单元,将程序和数据封装其中,以提高软件的重用性、灵活性和扩展性。如今面向对象的思想已经被广泛应用到CAD技术、人工智能等领域。

    众所周知,传统的机械设计软件是基于图形的设计,图形是以线、矩形、圆等几何元素的集合形式存在,几何元素彼此之间是分散而无关联的,也未包含产品的属性信息。这就导致图纸中的数据重用变得困难,更难以在部门、公司或者集团内大范围共享。

    而EPLAN面向对象的设计方式,使得产品图形不仅仅包含几何图形信息,还包含对应对象的规格、功能、属性等信息,如导线的连接方式、导线的线径等。它更像是一个具有特定功能的对象的数字化载体,这个对象可以是一个元器件、一个回路或者一个典型应用。相关属性信息可以在EPLAN的软件之间流通交互,并被识别利用。使用完EPLAN Electric P8做电气设计之后,原理图可以直接导入到EPLAN Pro Panel软件中,后者能够识别原理图中的对象之间的连接关系,并实现自动化地连线。这极大地简化了研发过程,同时也提升了设计效率。

    “部件、回路、典型应用都可以标准化。部件标准化后,可以在不同项目之间重复利用,不必重新设计。”沈博文进一步解释道,“如果项目中包含十个电机,对一个电机选型之后,其他同规格电机可以直接从元器件库里取出,按照搭积木的方式,直接形成设计完的图纸。回路、典型应用的标准化可以做到预规划,比如风机的应用,可以直接选择星三角、直起、软启、变频启动,直接出BOM和图纸。”

    同时,EPLAN Data Portal向企业提供了314家供应商的约100万个元器件数据,每个部件都含有接线图、外形图、3D模型、钻孔样式、产品文档等数据。通过从云上获得统一数据的方式,可以更快地完成设计。

EPLAN Data Portal在线部件库

EPLAN Data Portal在线部件库

    EPLAN所追求的标准化并不是目的,而是实现设计方式创新的手段。经由标准化,企业可以实现从传统的ETO模式(Engineering To Order,按订单设计)转型为以CTO模式(Configuration To Order,按配置设计)为主,ETO模式为辅的模式。在这种新模式下,大部分设计人员做CTO设计,只需要通过配置就可自动出图;小部分做ETO,接到客户的需求后再做详细设计,以满足客户的差异化需求。另外,通过EPLAN提供的标准化,新入职的工程师可以快速上手,按照原有的标准持续做下去,而资深的电气工程师则可以专注于新产品的研发。

实现工程CTO

实现工程CTO

    通过标准化,传统的串行工作的模式可转变为多线程并行模式。因为产品在设计过程中就已经完成了选型,这就意味着,采购部门可以同步采购长交期的元器件,缩短整个项目周期。沈博文介绍,“以我们的经验来看,很多客户在经历一两个标准化项目之后,能够节省20%-30%的设计时间。”

    实际上,标准化还有更多隐性收益。设计团队中每个人都有不同的设计习惯,籍由标准化,能将研发团队的制图方式统一,形成规范,降低图纸识别难度。比如对于生产端人员来说,规范的图纸能够让其更加顺畅地识图,优化其学习曲线。

    在标准化的基础上,通过自动化,还能进一步提升设计效率,同时降低设计错误率。EPLAN有一套方法,包括宏技术等,帮助客户通过设计的标准化达到自动化。根据EPLAN调研结果显示,传统的CAD产品在原理图设计以后形成BOM,然后手工编号,还要做复杂的错误审定,最后是细节设计。使用了EPLAN以后,这些过程都可以省略,EPLAN自动生成BOM,自动检查错误,效率可以提升40%以上。图纸是自动生成的,无非就是做细节的整改和检查工作,整体的效能可以提升70%以上。

EPLAN效率提升

EPLAN效率提升

打通智能设计与制造的业务全流程

    在制造业向智能制造转型的趋势下,传统机械领域的数字化转型已相当成熟,而电气等多学科领域的数字化转型才刚刚拉开帷幕。

    沈博文谈到电气制造企业在数字化转型前存在的种种问题。他介绍道,一些企业采用传统方式来生产盘柜。在没有3D仿真之前,设计人员只能预估盘柜的大小,导致采购的盘柜尺寸不匹配,过大的盘柜容易造成成本的浪费,而过小的盘柜则可能导致元器件干涉或者散热条件不佳等后果。为了获得盘柜中导线的长度,只能通过制作实物样机来测量相关数据。还有一些企业盘柜产量很大,为了提高效率,会大批量集中裁线,但是又缺乏线长数据,就只能将导线裁成有富余量的,在制造过程中就产生了大量的线缆浪费。而且浪费的线缆长短不一,无法二次利用。

    沈博文表示,“实际上很多的盘柜制造企业还是在使用廉价劳动力去做大量盘柜的生产,提高不了设计精度,也提高不了生产效率。”虽然在过去,这种生产方式通过低廉的人工工资来平衡了生产中造成的大量浪费,但是在激烈竞争的市场上,传统方式已经难以为继。在新的竞争形势下,企业需要从优化流程、减少浪费的角度去提升自身的竞争力。

    而EPLAN的解决方案则针对性地解决了这一系列问题。基于Pro Panel,客户可以在3D模型中测量导线的长度,并将数据下发给下线机,下线机按照设计的结果来裁线。在设计阶段,通过3D仿真可以避免元器件之间的干涉及预留散热空间。同时,3D仿真结果可以直接交付给客户,让客户了解到产品的细节,并且可以通过在线方式直接进行沟通修改,以更好地满足客户需求。

    除此之外,EPLAN的Harness proD软件可以在逼真的三维环境中完成电缆的布置,更直观地展现电缆走向,甚至可以辅助设计人员判断弯曲有没有超过折弯半径,从而提高电缆设计的可靠性及使用寿命。

EPLAN Harness proD电缆设计仿真

EPLAN Harness proD电缆设计仿真

后记

    EPLAN隶属于德国洛飞腾集团,在50个国家有业务机构,软件支持19种语言,客户数大于55000家,员工超过1000名。EPLAN软件在业界被称为“隐形冠军”,在德国的市场占有率达到了70%。

    在采访过程中,笔者感受到EPLAN产品及解决方案的务实与高效,所有的功能都是针对客户痛点、为满足客户需求而制定的,出发点是帮助客户提升效率、节省成本、缩短产品交付周期,以应对行业日趋激烈的挑战。在产品与解决方案之外,贯穿其中的理念是打通各个业务环节的信息流,最大限度地标准化、模块化,减少无效工作,提升数据重用率。EPLAN从电气领域的自动化设计出发,却不仅仅止步于此。区别于传统的CAD厂商,EPLAN更侧重于帮助企业优化流程,从而更好地发挥其软件本身的功能,助力企业向数字化、智能化转型。

    所谓“隐形冠军”,果然有其独特魅力。

责任编辑:程玥
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