PROBLÉMY

• Vývoj výrobků v krátkých časových lhůtách
• Integrace víceoborových pracovních postupů v rámci návrhu
• Eliminace izolovanosti dat při vývoji výrobků
• Zlepšení komunikace se smluvními výrobci

KLÍČE K ÚSPĚCHU

• Zavedení integrovaných řešení pro strojírenské, elektrotechnické a elektronické návrhy a technické publikace
• Opora v podobě školení a podpory od společnosti ADOPT id PLM, partnera řešení společnosti Siemens

VÝSLEDKY

• Zefektivnění iterací návrhu
• Snížení chybovosti
• Příprava důkladných a přesných návrhů a výrobní dokumentace

ADOPT id PLM

Společnost eNovates používá portfolio Solid Edge a software PADS v rámci integrace strojírenského, elektrotechnického a elektronického návrhu.

„Virtuální prototypování nám pomohlo snížit počet fyzických maket a prototypů o 80 procent.“

Podpora ekosystému elektromobility

eNovates je rychle rostoucí technologická společnost, která se věnuje mobilitě a udržitelnosti. Tato společnost byla založena v roce 2010 jako think-tank v rámci podnikatelského klubu zaměřeného na vývoj a výrobu nabíjecích systémů a softwaru pro správu energie na podporu ekosystému elektromobility.

Společnost eNovates se rozrůstá v rámci Evropské unie a má významný podíl na trhu v oblasti dodávek veřejné nabíjecí infrastruktury, přičemž do začátku roku 2021 se postarala o nainstalování přibližně 80 000 nabíjecích stanic. Společnost rozšiřuje svůj záběr v oblasti chytré správy spotřeby energie a nedávno do svého portfolia přidala nabíječku V2G (vehicle-to-grid). Jejími zákazníky jsou provozovatelé nabíjecích míst (CPO) – tedy společnosti, které prodávají nabíjecí místa, připojují je k sítím a zajišťují jejich údržbu. Společnost eNovates slouží svým partnerům CPO jako výrobce OEM.

„Někteří naši zákazníci se na nás obracejí pouze s nápadem na finální výrobek. V takovém případě můžeme vycházet ze sady obecných komponent a výrobků platformy a vytvořit tak pro zákazníka ten nejvhodnější výrobek na míru,“ říká Stijn Vispoel, manažer výzkumu a vývoje ve společnosti eNovates. „Další zákazníci za námi přicházejí s návrhem skříně a žádají nás, abychom pro ni vyvinuli nabíječku. Děláme pro ně kompletní projekty a všechna řešení zahrnují strojírenské, elektrotechnické, elektronické a softwarové komponenty.“

Vývoj výrobků pro rychle se měnící požadavky

Technologie, předpisy, normy a požadavky zákazníků se v ekosystému elektromobility rychle vyvíjejí. „Největší výzvou jsou pro nás neustále a rychle se měnící směrnice na trhu,“ říká Vispoel. „Musíme mít přehled o všech novinkách a každý rok potřebujeme nabízet nové výrobky. Je důležité mít dostatečnou kapacitu v rámci oddělení výzkumu a vývoje, aby bylo možné držet krok s měnícími se požadavky na nabíjecí místa. Dalším faktorem jsou různé předpisy v různých zemích Evropy. Například zákazníci v Nizozemsku mají jiné požadavky než zákazníci ve Francii.“

Vispoel vede tým projektových manažerů a podpůrného personálu s různým vzděláním v oblasti strojírenství, elektrotechniky a elektroniky. „Každý projekt začínáme fází prototypování, kdy vyvíjíme potřebné desky s plošnými spoji, elektrické zapojení a strojírenské komponenty,“ vysvětluje Vispoel. „Jakmile provedeme všechny nezbytné kontroly digitálních souborů návrhu, vyrobíme několik prototypů a provádíme různá testování, abychom si ověřili, že splňují požadavky zákazníka a odpovídají předpisům. Poté přejdeme do takzvané fáze alfa, kdy přepracováváme všechny komponenty, které potřebují úpravy. Vyrobíme další várku výrobků (jedná se přibližně o 30 až 50 nabíječek) a provedeme další sérii testování, při kterém provádíme teplotní a vysokonapěťové testy. Máme také zákazníky, kteří naše výrobky používají k nabíjení automobilů a k provádění dalších testů.“

V další fázi vývoje, v takzvané fázi beta, společnost eNovates provádí nezbytné konstrukční úpravy a pracuje na nové várce výrobků. „Naše nabíječky z fáze beta putují do certifikačních laboratoří a zhruba 100 nabíječek umístíme přímo u našich zákazníků v terénu, abychom měli jistotu, že jsou naše výrobky dostatečně vyzrálé a plně certifikované pro uvedení na trh,“ říká Vispoel. „V této fázi obvykle hardware dále nevyvíjíme, spíše se soustředíme na dokončení softwaru. Nakonec přejdeme k výrobě výrobků pro naše zákazníky.“

Nespolupracující systémy a izolovanost dat

Společnost eNovates v průběhu historie pracovala s inženýrskými softwarovými systémy pro počítačem podporované navrhování v oblasti strojírenství (MCAD), dvěma různými řešeními pro navrhování desek plošných spojů (PCB) a systémem pro navrhování elektrických rozvodů a kabelových svazků. Systémy byly vybrány na základě předchozích zkušeností inženýrů a zkušeností partnerů a zákazníků s používáním těchto řešení.

Tento software však měl určitá omezení: Systém MCAD postrádal funkce elektrotechnického návrhu, systém pro návrh kabelových svazků neměl 3D funkce a žádný ze systémů si nedokázal snadno vyměňovat data s nástroji pro návrh desek plošných spojů. Tato čtyři oddělená a nepropojená softwarová řešení izolovala data a bránila mezioborové spolupráci. Každý balíček softwaru používal jiné datové formáty, které bránily přenosu dat mezi jednotlivými obory. Jelikož byl příslušný software zakoupen od různých dodavatelů, nové verze jednotlivých softwarových řešení nebyly synchronizovány s ostatními a společnost eNovates měla čtyři různé zdroje podpory.

Tým zodpovědný za strojírenské návrhy tak posílal modely návrhu elektroinženýrům, kteří návrhy upravili a následně je odeslali zpět. Tyto opakované výměny návrhů probíhaly týdny a měsíce, což vedlo k obrovským nákladům na návrh a prototypování a ke zpožděním při uvádění výrobků na trh. Izolovaná data a bariéry mezi jednotlivými systémy komplikovaly společnosti eNovates umístění elektrotechnických návrhů do fyzických prostor. Vznikaly také problémy při sdělování informací o návrhu smluvním výrobcům. Společnost eNovates jim v rámci výroby zasílala nejasné a nesouvisející podrobnosti o návrhu, což vedlo k problémům s požadavky a předpisy.

Integrace inženýrských oborů a řešení

Společnost eNovates hledala integrovanou sadu softwarových nástrojů, která by lépe vyhovovala rychlému tempu vývoje a umožnila odstranit neefektivitu v rámci pracovních postupů. Na základě informací z Gentské univerzity objevil tým společnosti eNovates software Solid Edge®, který je součástí portfolia řešení a služeb Xcelerator™ společnosti Siemens Digital Industries Software a je přední platformou pro vývoj výrobků.

Společnost eNovates následně kontaktovala společnost ADOPT id PLM, partnera řešení společnosti Siemens v Belgii. Po úvodní schůzce připravila společnost ADOPT id pro společnost eNovates prezentaci, která zahrnovala software Solid Edge a jeho integrované nástroje pro elektrotechnický návrh a technické publikování. Tato demonstrace ukázala, jak jsou všechny aplikace softwaru Solid Edge pro strojírenský návrh, návrh elektrických vodičů a kabelových svazků a technické publikování plně integrovány a používají stejný datový formát a konvence uživatelského rozhraní. Společnost ADOPT id rovněž navrhla používat software PADS Professional od společnosti Siemens EDA (dříve Mentor), který je rovněž integrován v rámci softwaru Solid Edge, pro návrh a ověřování desek plošných spojů (software PADS je podporován partnerem řešení společnosti Siemens EDA, společností Innofour). Prezentace také zdůraznila obousměrné datové toky a asociativitu napříč strojírenskými, elektrotechnickými a elektronickými oblastmi – změny v rámci návrhu v každém oboru se totiž automaticky promítají do ostatních.

Společnost eNovates se rychle rozhodla pro navrhované řešení od společnosti Siemens, a to hned z několika důvodů. „Chtěli jsme, aby všechny naše softwarové nástroje spolupracovaly, abychom mohli zefektivnit průběh návrhu pro náš rychlý vývoj,“ říká Vispoel. „Potřebovali jsme velmi efektivní přenos informací, abychom mohli pracovat se složitými výrobky s vysokými standardy kvality a dosáhli efektivní výroby. Software od společnosti Siemens se nejlépe shodoval s našimi požadavky a umožnil nám dělat v rámci iterací návrhu méně chyb. Nikde jinde jsme na trhu s inženýrským softwarem tuto úroveň integrace nenašli. Společnost Siemens považujeme za opravdu významného dodavatele technologií, lídra na trhu v oblasti softwaru a značku, která poskytuje patřičnou kvalitu.“

Dokumentace návrhů pro potřeby výroby

„Výrobu našich výrobků plně zadáváme externím dodavatelům,“ říká Vispoel. „Smluvním výrobcům poskytujeme kompletní balík informací o tom, jak má být výrobek vyroben, jak jej testovat a jak jej zabalit. Tito výrobci pak převedou to, co děláme v oblasti inženýrství, do výroby. Na základě námi poskytnutých pokynů obstarají každou komponentu, vyrobí každou desku plošných spojů a vše otestují.“

Se svými předchozími softwarovými řešeními mohla společnost eNovates dodávat 3D soubor zobrazující strojírenský návrh, elektrotechnické výkresy a tři samostatné kusovníky pro výkresy se strojírenským, elektrotechnickým a elektronickým obsahem. Informace však nebyly dobře integrovány a jejich poskytování nebylo dostatečně efektivní.

Software Solid Edge Technical Publishing nabídl společnosti eNovates vynikající řešení pro přípravu podkladů pro výrobu. Výrobní balíček nyní obsahuje jednotný kusovník pro celý výrobek, což je obzvlášť užitečné v rámci stanovování ceny. Standardní formát souborů v rámci výroby desek plošných spojů vytvořený pomocí softwaru PADS Professional zahrnuje podrobnosti o každé fyzické vrstvě desky a souřadnice jednotlivých prvků, jako jsou měděné vodivé cesty, elektrická propojení mezi jednotlivými vrstvami, destičky a nepájivé masky. Software Solid Edge Technical Publishing používaný pro výrobu elektrických zařízení extrahuje seznam kabelů a jejich umístění, připojení, délky řezů a potřebné momenty na jejich spojovacích šroubech, přičemž tohle všechno je vytvořeno pomocí softwaru Solid Edge pro návrh elektrických zařízení. Software pro publikování využívá 3D model softwaru Solid Edge a s jeho pomocí podrobně vizuálně popisuje každý krok v procesu sestavování a testování výrobků.

Zjednodušené pracovní postupy zvyšují efektivitu

Díky této nové integrované sadě nástrojů může společnost eNovates těžit z vyšší efektivity v celém vývojovém a výrobním cyklu. „Je to pro nás velká výhra,“ říká Vispoel.

3D návrhový software Solid Edge nabízí synchronní technologii, která společnosti eNovates umožňuje upravovat CAD data z libovolného zdroje, integrované nástroje pro správu životního cyklu výrobků a spolupráci v cloudu. Elektrotechnický návrh v softwaru Solid Edge uspokojuje potřebu společnosti eNovates pro 3D návrh a ověřování elektrických rozvodů a kabelových svazků ve strojírenských sestavách.

Software pro technické publikování Solid Edge pomáhá společnosti eNovates zlepšit přehled, přesnost a úplnost výrobních informací ve složitých souborech případů. Integrace softwaru PADS Professional se softwarem Solid Edge pomohla zlepšit komunikaci mezi konstruktéry desek plošných spojů a strojními inženýry.