Découvrez la transformation de Schneider Electric vers une plus grande efficacité de fabrication grâce à SEE Electrical.

Nous produisons des conceptions d’ingénierie plus robustes. La quantité d’informations disponibles pour piloter l’automatisation de la fabrication a considérablement augmenté par rapport à la solution que nous utilisions auparavant.
John Lane, Technology, Automation and Data Analytics Leader, Schneider Electric

Ayant identifié une opportunité d’améliorer la qualité et l’efficacité de ses processus de fabrication, Schneider Electric Power Systems North America a recherché une approche intégrée pour la conception électrique et les processus de câblage. Dans cette étude de cas, Schneider Electric a évalué de nouvelles méthodes par rapport à ses processus existants et mené un projet pilote afin de démontrer la valeur de la solution SEE dans le cadre de son nouveau modèle de workflow.


Répondre à la croissance rapide des demandes de fabrication à la commande

Axes d’amélioration

  • Accélérer les offres afin de rester compétitif et respecter les délais.
  • Anticiper et assurer la livraison de configurations de tableaux électriques uniques.
  • Améliorer les processus de conception et d’assemblage pour répondre aux exigences des projets spécialisés et modulaires.
  • Garantir le maintien des standards de qualité malgré la complexité croissante de l’ingénierie des faisceaux électriques.

Ce fabricant a constaté qu’une transformation majeure était en cours dans son secteur. D’une part, la digitalisation de la fabrication, et d’autre part les nouvelles exigences liées à la transition énergétique, où les systèmes multi-sources intégrant notamment le solaire et le stockage par batteries deviennent de plus en plus courants.

Chaque commande client pour un nouveau projet de bâtiment nécessite des tableaux électriques et des armoires présentant des configurations différentes en matière de câblage, de communication ainsi que de composants mécaniques et électriques. Les quantités et les dimensions des structures destinées à accueillir ces équipements varient également d’un projet à l’autre. De même, l’agencement, la taille et les caractéristiques nominales des composants électriques diffèrent selon les configurations.

Parmi les produits actuellement fabriqués figurent les appareillages basse tension PZ4 et QED6, les centres de contrôle moteurs basse tension Model 6 intégrant variateurs et démarreurs, les tableaux basse tension QED2 ainsi que les cellules moyenne tension Masterclad, chaque projet nécessitant une configuration spécifique de ces équipements.

Les tableaux et appareillages électriques modernes intègrent aujourd’hui des schémas de contrôle particulièrement élaborés, souvent redondants, avec un haut niveau de communication et parfois même une connectivité au cloud.

La division Power Systems North America de Schneider Electric a identifié la nécessité de moderniser ses processus d’ingénierie et de fabrication afin de répondre plus efficacement aux exigences spécifiques de chaque client, chaque commande nécessitant des équipements et des composants spécialisés.

Solutions intégrées à leur flux de travail

  • SEE Electrical Expert – Capacités avancées de conception, de l’ingénierie électrique 2D des armoires jusqu’à la gestion automatisée des fils et câbles, des automates (PLC) et des connecteurs, afin de rationaliser les flux de travail et d’améliorer la productivité.
  • SEE Electrical 3D Panel – Solution de conception et de fabrication de tableaux, armoires et coffrets électriques dans un environnement entièrement 3D, avec interopérabilité avec les équipements CNC, de coupe de fils, de cintrage de barres cuivre et de fabrication d’étiquettes.
  • SEE Electrical Shop Floor – Logiciel de visualisation du montage et du câblage des armoires électriques utilisé lors de l’assemblage des tableaux électriques afin d’améliorer la précision et la productivité des opérations d’installation.
  • SEE PLM – Solution cloud de gestion de projets pour la conception et la fabrication collaboratives de faisceaux électriques.

Ce que nous avons mis en œuvre

  • Services de conseil pour développer un processus intégré d’ingénierie et de gestion de projet basé sur le cloud, au sein d’un flux de travail unique (SEE One Panel Manufacturing).
  • Mise en place d’une source unique de référence pour les concepteurs électriques, les équipes de fabrication et les ingénieurs de maintenance, basée sur le modèle 3D.
  • Génération automatique des conceptions à partir des commandes clients.
  • Création de modèles 3D numériques des équipements électriques pour un positionnement précis.
  • Calcul automatique des longueurs de fils et des terminaisons directement à partir du modèle 3D.
  • Génération d’instructions de travail visuelles en 3D et de listes de câblage destinées aux ateliers de production.
  • Transfert direct des instructions vers les machines de production de fils et de faisceaux, y compris pour l’impression des étiquettes.

Résultats obtenus

Conception d’ingénierie robuste avec fabrication automatisée

  • Un processus Engineer-To-Order efficace avec des étapes, des validations et des contrôles du cycle de vie clairement définis
  • Simplification de la conception du câblage
  • Réduction significative des corrections liées aux raccordements électriques
  • Automatisation de la fabrication avec un assemblage du câblage plus rapide, moins de gaspillage de matériaux et un niveau de qualité supérieur
  • Amélioration du programme de formation des nouveaux ingénieurs grâce à l’utilisation de la réalité augmentée et des modèles 3D pour évaluer leurs compétences

Tous ces éléments se traduisent par un niveau de qualité supérieur grâce à la préparation automatisée des fils par les machines. Nous obtenons une application plus homogène des embouts sur les fils, et les longueurs de câbles sont coupées avec précision conformément aux modèles 3D.

John Lane, Responsable Technologie, Automatisation et Analyse de Données, Schneider Electric

 

Le projet pilote de câblage

L’essai de câblage consistait à comparer la nouvelle méthode de câblage à l’ancienne méthode. Deux opérateurs ont reçu le même panneau de 36 pouces de large, avec des composants électriques préassemblés dans les mêmes positions. Le test portait sur 88 fils et 103 terminaisons. Les opérations ont été réalisées et enregistrées simultanément, côte à côte.

L’ancienne méthode reposait sur un système CAO historique et un logiciel propriétaire de conception de câblage, avec une documentation familière pour l’opérateur formé à cet environnement. Le second opérateur a utilisé la nouvelle méthode basée sur SEE Electrical Expert, avec des instructions de travail visuelles générées par SEE Electrical 3D Panel et des faisceaux de fils préparés grâce à l’intégration avec la machine Komax Zeta 650. Les résultats de ce test unique ont montré une réduction de 58 % du temps de câblage et une réduction de 49 % des chutes de fil.

Méthode de câblage actuelle (ancienne) Nouvelle méthode de câblage SEE

Temps d’exécution : 8 h 40

940 pieds de fil

Temps d’exécution : 3 h 35

475 pieds de fil

Une amélioration notable de l’utilisation des matériaux a été constatée grâce aux longueurs de fils pré-calculées via l’intégration du logiciel SEE avec la machine Komax.

La division Power Systems North America de Schneider Electric déploie actuellement cette nouvelle solution intégrée SEE Electrical sur 8 sites couvrant 8 familles de produits, avec 304 utilisateurs actifs. La solution sera prochainement déployée sur 4 sites supplémentaires pour 2 nouvelles familles de produits, portant à environ 400 le nombre d’utilisateurs actifs au sein des équipes d’ingénierie.

Des développements applicatifs spécifiques avec SEE Electrical Expert sont également en cours afin d’intégrer davantage de spécialisations, notamment pour l’alignement avec leur système interne de gestion des nomenclatures (BOM) ainsi que pour l’ajout de contrôles d’erreurs propriétaires basés sur leur propre bibliothèque de produits.

Par ailleurs, dans le cadre du traitement des commandes, la visualisation des modèles 3D via SEE Electrical 3D Panel a été mise en œuvre à l’aide de leur propre bibliothèque de contenus 3D. Pour la fabrication, trois machines Komax sont actuellement exploitées avec SEE Electrical 3D Panel, et d’autres sont prévues.

Une fois le déploiement entièrement opérationnel, l’entreprise prévoit de produire environ 2 millions de terminaisons par an grâce à ce processus. Cette estimation repose toutefois sur les volumes de 2022, alors que les niveaux de production actuels laissent entrevoir des volumes encore plus importants.

L’entreprise forme activement ses ingénieurs et ses équipes d’assemblage au nouveau logiciel SEE et à ce flux de travail, notamment à travers l’utilisation des instructions de fabrication de SEE Electrical 3D Panel et d’outils de réalité augmentée permettant de vérifier le bon positionnement des composants.

L’amélioration continue fait partie intégrante du processus, qu’il s’agisse de la modélisation 3D, de la définition du routage des fils ou de la production des instructions de travail. L’expertise des équipes d’atelier est mise à contribution pour enrichir et optimiser la conception d’ingénierie.



Vidéos

Comment Schneider Electric améliore l’efficacité de sa fabrication grâce à SEE Electrical

Ayant identifié une opportunité d’améliorer la qualité et l’efficacité de sa fabrication, Schneider Electric Power Systems North America a recherché une approche intégrée pour la conception électrique et les processus de câblage. L’entreprise a trouvé cette solution avec ETAP SEE Electrical et a ainsi entamé sa transformation.
Dans cette démonstration, vous découvrirez comment Schneider Electric a évalué de nouvelles méthodes par rapport à ses processus existants. À la suite de cette démarche, SEE Electrical Expert et SEE Electrical 3D Panel+ sont désormais déployés dans les sites de production afin de fournir des conceptions d’ingénierie plus robustes, tandis que SEE One Panel a été adopté pour automatiser les opérations de fabrication à l’aide de machines de câblage.

 


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