Již delší dobu lze pozorovat v celé Evropě určitou snahu výrobců rozváděčů zefektivnit výrobu pomocí digitalizace a automatizace.
Na rozdíl od výroby bot, oblečení, motorů, průmyslových komponentů a dalších je však výroba el. rozváděčů velmi specifická disciplína. Zatímco výše zmíněné produkty jsou více méně sériovou záležitostí (výroba stejných, velikostí, barev atd.) u el. rozváděčů a zařízení jde o produkt vyrobený tak říkajíc na míru, dle přání zákazníka a jde z pravidla o složité zařízení. Dle vyjádření většiny výrobců rozváděčů se v 90 % případů zakázek jedná o výrobu unikátního zařízení, které se většinou nikdy neopakuje a má pokaždé jinou skladbu přístrojů s jiným zapojením.
Zjednodušeně řečeno v peci se peče pokaždé jiný chleba z jiné mouky, který chutná jinak. Jednou je tam více soli, podruhé kmínu, někdo chce velký pecen, zatímco další malý bochánek.
Vymyslet a zrealizovat v takovém případě nějaký stupeň automatizace výroby není jednoduchá věc. Klíčem k úspěchu byly, jsou a budou pečlivé projekční a konstrukční práce a výstupní data v digitální podobě. Druhou věcí jsou stroje jako CNC frézy a lasery pro řezání otvorů v rozváděcích skříňkách.
Jsou to ale i např. stroje pro krácení DIN lišt a kabelových kanálů, automaty pro výrobu hotových – konfekcionovaných vodičů, popř. stroje pro výrobu ohýbaných a vyděrovaných přípojnic pro výkonové rozváděče. Cílem je mít všechna tato zařízení datově propojená. Tyto všechny stroje lze samozřejmě programovat na místě, aby vyrobily to, co se od nich chce, ale tento způsob není efektivní. Kapacita a výkon strojů se tak zdaleka nedá využít naplno. Mnohem zajímavější cestou je zkonstruovat/vyprojektovat el. rozváděč v takovém formátu, aby výrobní data byla využitelná na všech výše zmíněných strojích, a to bez programování. Firma Rittal se svou sesterskou firmou EPLAN poskytují řešení v podobě několika softwarů především však software EPLAN Pro Panel, kterým se jednoduše řečeno vytvoří 3D digitální dvojče daného zařízení. Zde však nemluvíme pouze o modelu el. zařízení (jak vypadá), ale spíše o všech možných i nemožných informacích o našem el. zařízení.
Zpět k našemu přirovnání s chlebem. Díky softwaru EPLAN Pro Panel jsme schopni zjistit, jak chleba vypadá, ale hlavně z jaké mouky se bude péci, kolik potřebuji soli, kvásku, vody, oleje, jakou teplotu potřebuje pec, jak dlouho se bude péci, víme přesně, kolik bude chleba stát, narychlo je možné změnit složení jednotlivých ingrediencí, a to vše se zohlední u pece, kam tyto informace posíláme. Ta si pak sama nastaví správnou teplotu a čas pečení. Také lze jednotlivé ingredience automaticky objednat stisknutím tlačítka u velkoobchodů a celý proces může také sledovat vícero zaměstnanců pekárny.
Samozřejmě je třeba poctivě zmínit, že cena softwaru Pro Panel něco stojí, větší úkol je však dnes, při všeobecném nedostatku projektantů, najít člověka, který umí tento nástroj používat. Popř. nalézt člověka, který se chce naučit tento software používat a výzvou je i později tohoto člověka ohodnotit a udržet ve firmě.
Vzhledem k výše uvedeným skutečnostem, existují firmy, které se snaží najít jiné cesty a postupy, aby se pokud možno vyhnuly detailnímu a pečlivému projektování. To lze snad s obtížemi dosáhnout při obrábění prázdných skříněk a krácení DIN lišt a kabelových kanálů, přičemž taková firma přichází opravdu o mnoho výhod, které přináší projektování pomocí zmíněného Pro Panelu. Pro automatizovanou výrobu předpřipravených vodičů, však bez softwaru EPLAN Pro Panel, nastává zatím neřešitelný problém. Neexistuje zatím žádný elegantně přijatelný a rychlý způsob, jak ze schématu zapojení dostat bezchybný seznam potřebných vodičů, se všemi potřebnými informacemi o přesné délce, barvě, průřezu, typu ukončení a popisu. Tyto informace jsou právě tím důležitým pro automatickou výrobu vodičů např. pomocí automatu Rittal WT C10 (obr. 1).
Shodou okolností je to právě výroba (předpříprava) vodičů a zapojování, která při výrobě hotových el. zařízení (rozváděčů) zabere až 50 % celkového výrobního času. Pokud se zabýváme úvahou zefektivnit výrobu rozváděčů, je zapojování a výroba vodičů, právě tou operací, kde je potenciál zefektivnění největší. Ale to se zpětně dostáváme k potřebě kvalitní projekční práce pro unikátní zařízení, které se nebude nikdy opakovat. Vyplatí se to? Pokud ano, za jakých podmínek? Je možné se někoho zeptat na zkušenosti? Jsou firmy, které takovýmto způsobem vyrábí vodiče?
Pojďme nyní tuto otázku projekce opustit a popišme si velmi zajímavý srovnávací test dvou způsobů zapojování rozváděče, který proběhl za účasti několika výrobců rozváděčů v prostorách firmy Rittal, s.r.o., ve Zdibech.
Pro test byly k dispozici dva identické el. řídicí rozváděče – odsávání zplodin ve svařovně (obr. 2). Obě el. zařízení byla již osazena přístroji a svorkami na montážní desce a šlo pouze o to, tyto rozváděče zapojit. Veškeré úkony se zaznamenávaly kamerou a samozřejmě se měřil čas. Na jednom pracovišti 2 pracovníci, odděleni stěnou zapojovali stejné zařízení, avšak odlišným způsobem.
Pracovnice firmy Bühler CZ, s. r. o., zapojovala rozváděč s již kompletně předpřipravenými vodiči automatem WT C10 (zakrácené, na obou koncích popsané a ukončené dutinkou). Vodiče byly dodány z automatu WT C10 v tzv. páskovaném svazku (obr. 3), tzn. v přesném pořadí, jak se poté vodiče zapojovaly dle zapojovací tabulky. Jejím nástrojem byl pouze šroubovák, nikoli štípací, odizolovací, krimpovací kleště. Díky tomu, že projekt byl zpracován již uvedeným softwarem EPLAN Pro Panel, měla pracovnice k dispozici zmiňovanou zapojovací tabulku.
Druhý „soutěžící“ pracovník firmy Intersoft Automation, s. r. o., zapojoval rozváděč konvenčním způsobem. Na místě zapojování měl k dispozici klubka vodičů různých průřezů, ze kterých odvíjel potřebnou délku, na obou koncích bylo provedeno ručním nářadím odizolování, nasazení a krimpování dutinek, opatření konců vodiče návlečnými popiskami.
Porovnání výsledných změřených časů bylo samozřejmě jednoznačně ve prospěch zapojování pomocí předem připravených vodičů: 1:58 versus 3:40. Je však dlužno dodat, že pracovník, který zapojoval konvenčním způsobem, se poměrně pečlivě připravoval a studoval schéma zapojení doma, tzn., že rozdíl časů by byl pravděpodobně ještě větší.
Všeobecně a z jiných zkušeností se dá s čistým svědomím prohlásit, že poměr časů mezi těmito dvěma způsoby zapojování je 1:2. Pokud bychom tedy chtěli matematicky vyjádřit úsporu celkového výrobního času při zapojování pomocí předpřipravených vodičů, zredukovali bychom celkový výrobní čas el. rozváděče na 75 %. V tomto zjednodušeném výpočtu však nejsou zohledněna další zrychlení díky použití strojů např. na vyřezání otvorů do rozváděče, popř. řezání DIN lišt a kabelových kanálů a další. V okamžiku interpolace tohoto výpočtu na celý rok výroby rozváděčů mohou úspory tvořit velmi významné částky.
Při zapojování s předpřipravenými vodiči však vedle úspory času, vzniká ještě jeden důležitý benefit, který postupem doby bude hrát stále větší roli. Díky tomu, že projety vznikají pomocí již zmíněného softwaru Eplan Pro Panel je k dispozici zapojovací tabulka, která odpovídá pořadí vodičů v páskovaném svazku (hotové vodiče z automatu WT C10). Pomocí aplikace EPLAN Smart Wiring (vizualizované zapojování bez schémat s možností monitoringu) je možné, aby rozváděč zapojoval pracovník, který nemá elektrotechnické vzdělání. Celá Evropa bojuje s enormním nedostatkem kvalifikovaných odborníků v různých technických oborech, a to platí i o absolventech různých elektro učilišť a elektro škol. I když se nám to mnohým nemusí líbit, výsledkem je a bude to, že při zapojování rozváděčů se díky výše zmíněným technologiím opravdu využívají a budou využívat lidé bez znalosti elektrotechniky.
Video se zkráceným záznamem / vyhodnocením tohoto testu
Závěr našeho článku patří prognóze. Většina výrobců rozváděčů v ČR bude časem konfrontována (pokud se tak již nestalo) s tématem automatizace a digitalizace a bude se muset rozhodnout pro některý z pomyslných stupňů. Faktem je, že automatizace a digitalizace přináší zefektivnění výroby (konkrétní finanční částky), ale i vyšší kvalitu a zajímavější zakázky a nové obchodní příležitosti. Dle jedné statistiky, přepočítáno na počet obyvatel, jsou investice výrobců rozváděčů do automatizace a digitalizace v naší republice ve srovnání s Německem třikrát nižší. Co to může časem znamenat, je jasné. Výrobci rozváděčů u našich západních sousedů se mohou stát zajímavými i pro českého konečného uživatele. Pokud tedy bude svět světem tak, jak ho známe, je nejvyšší čas se o fenomén automatizace a digitalizace ve výrobě rozváděčů začít zajímat a sledovat odborné články, navštěvovat veletrhy a odborné semináře a být ochoten se učit.
Více informací získáte na www.rittal.cz
