Современное сборочное производство на основе согласованных решений Friedhelm Loh Group
В октябре 2019 г. на базе компании «Ракурс инжиниринг» (ОЭЗ «Нойдорф» в Санкт-Петербурге) состоялся семинар, на котором Алексей Вильбой рассказал о новых продуктах и решениях компании «Rittal», позволяющие решать задачу внедрения цифрового производства.
Добрый день, коллеги! Меня зовут Алексей Вильбой. В компании «Rittal» являюсь системным консультантом. В своём выступлении я познакомлю вас с новыми продуктами и решениями, а также о том каким образом совместном применение решений холдинга «Friedhelm Loh Group», в который входят компании «Eplan» и «Rittal» помогает увеличить производительность, уменьшить себестоимость своей продукции и сделать вашу жизнь более простой, лёгкой и приятной.
Итак, мы будем говорить о цепочке добавленной стоимости при создании любых продуктов. В данном контексте компания «Rittal» понимает это как производственный процесс от планирования и проектирования производства до передачи изделия в эксплуатацию.
Здесь очень важно то, что все этапы производства шкафов, а мы будем говорить в первую очередь про производство шкафов автоматики, электрораспределения, связаны друг с другом. На первом этапе создаётся виртуальный прототип, который переходит на каждое последующее звено производственной цепочки и используется вплоть до передачи шкафа в эксплуатацию, а зачастую передаётся частично в эксплуатацию в составе продукта, в составе эксплуатационной документации. Хочу заметить, что в ближайшем будущем передача готового изделия системной автоматизации без виртуального прототипа не будет даже рассматриваться.
Для чего это используется. Все компании с точки зрения эксплуатации стараются оптимизировать свои издержки и улучшить свой менеджмент того или иного оборудования. В частности, использование виртуального прототипа позволяет прогнозировать выход из строя того или иного оборудования, легко производить поиск вышедшего из строя компонента, осуществлять его идентификацию, определять способ максимально быстрого ремонта, поставки и так далее.
Любой виртуальный прототип какого-либо крупного объекта состоит, из маленьких виртуальных прототипов всех изделий, которые входят в его состав, том числе шкафов автоматизации, систем автоматического управления.
Для сквозного проектирования «Eplan» предлагает платформу в составе системы автоматизированного проектирования «Eplan Electric Р8» (Слайд 1) и модуля виртуального прототипирования «Eplan Pro panel» (Слайд 2) .
Программа Eplan ProPanel — 3D проектирование электротехнических шкафов с передачей данных в производство. Виртуальное трехмерное моделирование, создание двух- и трех- мерных чертежей, трехмерное изображение проводных и маршрутных схем, наличие шаблонов для работы сверлильного оборудования и интеграция со станками ЧПУ).
Данные данной платформы могут использоваться для организации закупки, непосредственно для производства и для передачи изделия в эксплуатацию. Обращаю внимание на то, что заказчик в итоге гарантированно получает один и тот же набор документов, основанный на одном прототипе. В этом случае все данные будут синхронизированы друг с другом, и не будет коллизий типа – закупили одно, а проектировщиком подразумевалось другое. Зачастую это случается, так как человеческий фактор всегда имеет место быть. Но, если мы говорим о цифровом процессе, то такие случаи абсолютно исключены. Все данные едины, все подразделения компании работают с единым массивом данных, что гарантированно исключает появление каких-либо ошибок. Что касается производства, то после того как внутри шкафа размещены все компоненты в рамках виртуального прототипа, можно сразу определить в каких местах шкафа следует сделать вырезы и просверлить отверстия для установки выбранного оборудования, смоделировать тепловые режимы их работы, а также электромагнитную совместимость. В отличие от обычных CAT-систем мы сразу знаем, по каким кабельным каналам и коробам проводник прокладывается для коммутации компонентов, какое сечение провода нужно заложить, знаем цвет этого проводника, тип коннекторов на двух концах, тип маркировки, каким образом маркировку нанести – только на концы или посередине, по всей длине проводника. Теперь несколько слов о программе «Eplan N data portal» – базе данных изделий (Слайд 3).
Почему совместно с модулем виртуального прототипирования «Eplan Pro panel», мы рекомендуем использовать именно ритталовское оборудование? В первую очередь потому, что, как я уже говорил, «Eplan» является частью единого холдинга «Friedhelm Loh Group» и все производители сами предоставляют информацию для «Eplan Data Portal» максимально полно и максимально точно, что позволяет виртуальному прототипу на 100% соответствовать изделию в железе. Поэтому используя нашу концепцию поставки комплектующих и расходных материалов «Rittal The System» можно быть уверенным в том, что они гарантированно будут совместимы друг с другом и не будет никаких сюрпризов при сборке этих шкафов.
Если уж заговорили о нашей продукции, нельзя не упомянуть про нашу новинку (Слайд 4).
В свет вышел шкаф VX-25, который призван заменить наш флагманский продукт - система напольных шкафов TS-8, которая плавно начинает сниматься с производства. Я не буду особо распространяться обо всех его достоинствах, а их действительно много. Дело в том, что по VX существует отдельная презентация (Распределительный шкаф Rittal VX25. Особенности, инновации, преимущества.), которая занимает не один час, поэтому я укажу лишь на некоторые особенности. Что поменялось? Во-первых, сам профиль шкафа. Видите, если его сечение раньше напоминало восьмёрку, то теперь оно имеет такую хитрую форму. У нас даже есть идея организовать конкурс идей, на что это больше всего похоже. Кто-то говорит, что это похоже на галстук на человеке, кому-то напоминает лягушку, фантазии у людей разные, в общем, не суть. Обновление также коснулось абсолютно всех профилей, которые входят в состав шкафа. Из такого профиля такой сложной формы собрана теперь вся рама – и боковые, и вертикальные, и горизонтальные части этой рамы – все сварены из одного профиля. Это позволяет унифицировать крепёжные компоненты, монтажные шины и прочее. Обновилась система шарниров. Теперь для того, чтобы снять дверь со шкафа, не нужно ослаблять штифты (по 2 штифта в каждом из 8 шарниров).
Раньше, чтобы снять дверь, нужно было каждый штифт снять, выдвинуть и потом только дверь демонтировать. Это занимало достаточно длительное время. Сейчас это всё по принципу садовой калитки – 2 фиксатора сняли, открыли дверь, приподняли, унесли. Полностью переработана система цоколей, теперь внутри можно аккуратно и грамотно организовать кабельный ввод, распределить потоки кабеля, провода. Можно демонтировать передние либо задние защитные декоративные крышки, завести вилочную тележку под смонтированный шкаф, приподнять и уже его куда-то увезти. Раньше этого было сделать нельзя, но сейчас это стало возможным. Система электрораспределения в VX-25 тоже претерпела изменения.
Произошло обновление, как держателей токовых шин, так и самих токовых шин. Оставили всего два типоразмера шин – 30х10 и 50х10, из которых можно собирать пакеты на любые токи. Плюс мы получили одобрение на токи до 6400 А, до этого было 5500 А. Также появилась новая панель системы сохранения энергии. Это говорит о том, что «Rittal» активно движется в сторону зелёной энергетики. Что касается обновления системы контроля микроклимата, которая тоже является важной частью «Rittal The System», то следует отметить систему «Blue e+».
Это система холодильных агрегатов, которая может использовать прохладу помещения, в котором установлен шкаф, для охлаждения внутренности самого шкафа. При этом не включается кондиционер, не включается холодильный контур, что здорово экономит его ресурс и, соответственно, экономится электроэнергия.
В отношении настенных шкафов следует сказать, что с января 2020 года планируется начать продажи нового шкафа серии КХ (Слайд 7).
И несколько слов о гибком производстве на основе металлообрабатывающих станков. Допустим, вам нужно обработать у стандартного напольного шкафа переднюю дверь, и вы используете технологию, подразумевающую ручную обработку. Вы подошли, вынули штифты, не торопясь сняли дверь – это занимает минут десять. Если вам предстоит обрабатывать эту дверь полдня, а то и день, то это не такие и большие временные затраты. Когда мы говорим о гибком производстве на основе именно металлообрабатывающих станков, то обработка такой двери занимает, скажем, минут 10. Согласитесь ситуация выглядит странно, если сама обработка двери занимает столько же времени сколько и снятие её со шкафа. Поэтому мы и разработали новую систему шарниров. Поставляется шкаф, вы подходите, в течение полминуты, снимаете дверь и уносите её на механическую обработку на станок. Теперь всё становится логичным, понятным и приятным.
Все эти подготовительные этапы с применением нового шкафа VX сведены к минимуму для того, чтобы максимально быстро пропустить этот шкаф через первый, самый важный этап. Почему он важный? Потому что механическая обработка шкафа – это то, с чего начинается обработка любого изделия. Представьте, что у вас проект из 20 шкафов и вам нужно поставить их на сборку, на установку компонентов, на коммутацию, но перед этим необходимо сделать монтажные отверстия. У вас два слесаря, каждый из которых в день обрабатывает максимум по 2 двери. И с такими темпами работы на 20 шкафов уйдёт порядка недели. Это тоже, в общем-то, повод задуматься (Слайд 8).
Металлообрабатывающий фрезерно-сверлильный станок станок «Perforex» серии BC сделает весь этот объём за день. Здесь мы говорим уже о том, что срок производства проекта уменьшается примерно на неделю, что, согласитесь, немало. И ещё. В новой поставке шкафы теперь идут, во-первых, с демонтированной монтажной панелью, она просто приложена отдельно к шкафу, её не нужно выкручивать предварительно изнутри шкафа. Во-вторых, у двери демонтированы все замки, они просто приложены в отдельном пакете. Поэтому вы получаете со склада шкаф, вскрываете полиэтиленовую упаковку, берёте дверь с монтажной панелью и передаёте её на слесарный участок, что позволяет снова экономить массу времени.
Возникает законный вопрос, а сколько такая классная штука стоит. По моей просьбе этот расчёт произвела компания «Сименс Финанс» и вот что мы имеем (Слайд 9).
Стоимость станка составляет примерно 8 миллионов рублей. Эта цифра складывается из стоимости самого станка, стоимости компонентов, опций, которые входят в этот станок, стоимости доставки, стоимости пуско-наладки, обучение. Лизинг предполагает первоначальный платёж в районе 1,6 миллиона рублей на срок 3,5 года. Ежемесячный платёж в данном случае составляет 218 000 рублей. В среднем по России среднестатистический электромонтажник, он же слесарь, примерно получает 35 000 рублей на руки. С учётом всех обязательных отчислений работодателю он обходится в сумму, чуть превышающую 52 000 рублей. «Perforex» по производительности заменяет от 4 до 6 слесарей, в зависимости от сложности изделий. Соответственно, если мы считаем 4-6 слесарей, то экономия составит более 200 000 рублей только на зарплате этих слесарей, что сопоставимо с размером ежемесячного платежа по лизинговым договорам. Плюс к этому значительно повышается производительность, уменьшается себестоимость выполнения этих работ, что делает изделие более дешёвым, более конкурентоспособным. В итоге заказчик получает инновационное производство – это то, на что государство сейчас делает ставку.
Второй инновационный станок, который предлагает компания «Rittal» в рамках своего цифрового производства, это обрабатывающий центр «Vire terminal», предназначенный для комплексной подготовки монтажного провода. Все операции, которые электромонтажник традиционно выполняет вручную на своём рабочем месте, этот комплекс может забрать на себя, кроме операций подключения и прокладки проводов внутри шкафа. «Vire terminal», в соответствии с цифровой моделью, переданной из «Eplan», осуществляет выбор и отмотку с барабанов бухт провода, нарезает их нужного размера, снимает изоляцию, обжимает наконечником, маркирует струйным принтером и осуществляет складирование в выходном лотке в определённом порядке, который синхронизирован с порядком размещения этих проводников в таблице подключения Smartware. Такой станок может обрабатывать до 240 проводов в час. Человек тратит примерно в 8 раз больше времени на то же самое. Производительность человека где-то примерно 30 проводов в час, станок – 240. Такой комплекс значительно ускоряет производство и исключает человеческие ошибки.
На представленном видео вы можете познакомиться с работой обрабатывающего центра «Vire terminal».
Мы предлагаем ещё специальное мобильное рабочее место электромонтажника, на котором смонтирован тачскрин, небольшой дисплей, на котором установлен Smartware. И дальше происходит следующее. Приходит электромонтажник, видит перед собой набор проводов, видит таблицу коммутации, и дальше начинаются уже чудеса. Он берёт первый провод из таблицы и говорит дисплею: «Покажи, куда подключить». Получает подсказку, берёт крайний из магазина провод, подключает его, Далее следует очередная подсказка: «Проложи вот сюда и подключи к этому компоненту». Электромонтажник прокладывает по лотку и подключает к указанному компоненту, после чего говорит: «Я эту работу выполнил». Происходит переход к следующему проводу, который опять крайний в этом выходном магазине. Нет необходимости искать эти проводники для коммутации, они всегда будут у вас под рукой. Этот процесс тоже максимально оптимизирован.
- Вопрос из зала. Сколько таких станков продано в России?
Таких станков в России пока не продано, так как продукт абсолютно новый. Всего в Германии, на момент выхода его в продажу в июле 2019 года, продано чуть больше 10. Динамика продаж достаточно неплохая, и я надеюсь, что в России в следующем шагу как минимум один такой станок продастся. Что касается экономики, то согласно расчётам «Сименс Финанс» стоимость этого станка с набором рекомендованных опций составляет 18 миллионов рублей с НДС (Слайд 10).
По производительности он заменяет примерно 8 электромонтажников. Электромонтажнику те же самые 35 000 рублей на руки. В месяц 8 электромонтажников обходятся работодателю в 419 000 рублей. Стоимость ежемесячного лизингового платежа – 408 000 рублей, то есть опять же примерно сопоставимые вещи. Здесь очень важно то, что здесь у нас процесс подготовки монтажного провода вынесен за скобки самого производственного процесса. Электромонтажник, приходя утром к своему рабочему месту, сразу получает набор уже готовых проводников.
Если у электромонтажника нет возможности уйти от сложившихся способов маркировки, а многие производители требуют, чтобы маркировка была выполнена определённым образом, в таком случае мы со среднего времени 1,3 минуты переходим к времени монтажа каждого провода 0,83 минуты. А если есть возможность и маркировку выполнять автоматически на этом станке, то в таком случае время производства сокращается до полминуты – временные затраты на каждый провод. Соответственно, можно говорить, что внедрение такого станка примерно в 3 раза сокращает самый длительный производственный этап, а именно, коммутацию шкафа, что, согласитесь, немаловажно. И дополнительные преимущества, раз уж мы начали говорить про лизинг. Во-первых, в приведённую стоимость включена стоимость страховых взносов. Так как лизинговые платежи полностью отнесены на себестоимость, то происходит снижение налога на прибыль предприятия. Поэтому при внедрении «Perforex» экономия составляет около 1,7 миллионов, при внедрении «Vire Terminal» - сумма экономии того же порядка. Соответственно, имеем экономию по налогу на прибыль за всё время действия договора лизинга. Ускоренная амортизация – это снижение налога на имущество, сумма НДС по лизинговым договорам всегда в полном объёме ставится к зачёту. Опять же, применимость ряда госпрограмм по субсидированию части затрат на приобретение этого оборудования, в том числе на первоначальный взнос, субсидированная лизинговая ставка на часть стоимости этого оборудования.
Таким образом, производственная цепочка добавленной стоимости шкафа автоматики, шкафа электрораспределения в видении «Friedhelm Loh Group» выглядит следующим образом (Слайд 11).
- Решения «Eplan»: data portal, electric Р8, Pro panel – это что касается проектирования и планирования производства.
- Поставка комплектующих и расходных материалов – «Rittal The System» и собственно само производство.
- Слесарная обработка на станке «Perforex ВС».
- Сборка, монтаж, коммутация, тестирование – это «Eplan Smartware» и «Rittal Vire Terminal».
- И, собственно, передача в службу эксплуатации самого изделия и его цифрового двойника.
Фактически получается, что совместное применение решений холдинга «Friedhelm Loh Group» позволяет не только полностью покрыть всю производственную цепочку, но и максимально эффективно приблизить её к концепции Industry 4.0.
Хотел бы ещё остановиться ещё на программировании станка «Perforex ВС». Во-первых, самый эффективный способ, каким образом это можно сделать, это просто передать задание на обработку непосредственно из «Pro panel», что делается автоматически, буквально нажатием одной кнопки. Во-вторых, станок имеет собственный интерфейс для программирования, очень простой для освоения, не требующий каких-то определённых знаний, как, например, знание CAT-систем. Всё достаточно просто и интуитивно понятно. Наш российский инженер обучает оператора заказчика работе на этом станке буквально в течение 2 дней. Ещё один вариант программирования – это так называемый онлайн-конфигуратор «Rittal configuration systems», который выложен на нашем сайте в свободном доступе, и который можно использовать для построения некоего подобия виртуального прототипа будущего изделия. При этом можно сразу отлавливать коллизии, которые могут возникать при несовместимости компонентов. Там же можно размещать различные вырезы, различные компоненты, проводить конфигурирование шкаф. И сформированное конфигуратором задание на обработку в виде программы может через электронную почту отправлено на сам станок. Но есть ещё такая интересная бизнес-модель.
Если мы говорим про компанию «Ракурс инжиниринг», которая такой станок имеет, вы можете взаимодействуя с «Ракурсом», сконфигурировать свой шкаф, обозначить все вырезы. И этот файл отправить в «Ракурс», попросив (наверное, на не безвозмездной основе) обработать шкаф, сделать вырезы там, где вам это необходимо.
На этом всё. Спасибо за внимание.
Friedhelm Loh Group - немецкий производственно-сервисный холдинг. Имеет 18 глобальных производственных площадок и годовой доход в размере около $ 2,5 млрд.
В него входят:
Rittal - крупнейший мировой поставщик промышленных, сетевых и телекоммуникационных корпусов.
Stahlo - производитпель листовой стали и проката.
Eplan Software & Service - один из ведущих мировых разработчиков CAE-систем.
LKH - разрабатывает и производит изделия из пластмассы.
Cideon - предоставляет консультацию и поддержку предприятий по внедрению инноваций и оптимизации технологических процессов.
