Zintegrowane projektowanie elektryczne i mechaniczne w jednym środowisku 3D – SOLIDWORKS Electrical

Wprowadzenie | SOLIDWORKS Electrical Professional

Związane z technologią 3D CAD korzyści w postaci wyższej wydajności projekto­wania mechanicznego są teraz dostępne w przypadku schematów elektrycznych dzięki integracji projektowania obu układów w ramach jednej platformy 3D. Zamiast polegać na powolnych, niezintegrowanych narzędziach 2D do opracowania projektów elektrycznych, paneli sterowania czy systemów elektrycznych bądź ręcznych technik prowadzenia przewodów, kabli i wiązek, producenci mogą wykorzystać zalety rozwiązania SOLIDWORKS® Electrical 3D, aby w pełni zintegrować elektryczne oraz mechaniczne aspekty projektów urządzeń i produktów, oszczędzając w ten sposób czas i koszty, a także podnosząc jakość.

Chcesz tworzyć schematy, opracowywać instalacje elektryczne, wybierać komponenty, automatyzować prowadzenie przewodów, kabli i wiązek albo po prostu udostępniać dane projektowe układu elektrycznego i mechanicznego? Ta publikacja pozwoli Ci zrozumieć, jak osiągnąć cele projektowe dzięki integracji układu elektrycznego i mechanicznego w ramach oprogramowania SOLIDWORKS Electrical.

Efektywny projekt układu elektrycznego wymaga swobodnej integracji z procesem projektowania w środowisku 3D

Na przestrzeni ostatnich dwóch dekad, kiedy technologia 3D CAD zrewolucjonizowała projektowanie mechaniczne, układy elektryczne nadal były projektowane w środowisku 2D. Udowodnione zalety projektowania w środowisku 3D — krótsze cykle projektowania, niższe koszty prac rozwojowych, wyższa jakość produktu, większa innowacyjność i szybsze wprowadzanie produktu na rynek — ominęły układy elektryczne z uwagi na tradycyjną obecność niezintegrowanych narzędzi 2D do tworzenia schematów.

Producenci zazwyczaj traktowali projektowanie układu elektrycznego, konieczność prowadzenia kabli, przewodów oraz wiązek jako zadania dodatkowe, przeznaczając inwestycje w technologie 3D na inne obszary i rozwa-żając możliwość integracji projektowania elektrycznego oraz mechanicznego.

Dalsze unikanie integracji układów elektrycznych z bardziej wydajnym obiegiem pracy projektowania mechanicznego 3D niesie ze sobą wiele utrudnień, które mogą wpłynąć negatywnie na konkurencyjność producenta na rynku globalnym. Tradycyjne, niezintegrowane podejście 2D do projektowania elektrycznego pochłania więcej czasu, np. z uwagi na konieczność ręcznego generowania osobnych list materiałów, co wydłuża czas do wejścia produktu na rynek.

Co więcej, niezintegrowane schematy elektryczne nie zawierają informacji uwzględnionych w projekcie 3D, co może prowadzić do niezgodności, nieporozumień i problemów z jakością. Z uwagi na to, że projektanci układów elektrycznych zazwyczaj korzystają z innej platformy niż zespół projektantów układów mechanicznych, brak integracji nie zachęca do współpracy, ogranicza możliwość wykorzystania gotowych rozwiązań i nie pozwala wdrożyć innowacji ani większej automatyzacji.

Jednak najważniejsze jest to, że tradycyjne, niezintegrowane podejście 2D do projektowania układów elektrycznych jest bardziej kosztowne. W wielu przypadkach potrzebny jest fizyczny prototyp, aby ręcznie poprowadzić przewody i kable oraz stworzyć wiązki, które łączą je i chronią. Niezintegrowane metody projektowania układów elektrycznych zazwyczaj wymagają większych nakładów pracy manualnej podczas planowania produkcji i opracowywania dokumentacji montażowej oraz podręczników serwisowych. Wreszcie niezintegrowane, ręczne podejście do projektowania elektrycznego zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia problemów z jakością w wyniku błędu ludzkiego co może znacznie zwiększyć koszty.

Oprócz czasu, kosztów i problemów z jakością, niezintegrowane projektowanie układów elektrycznych w środowisku 2D może utrudnić producentowi dostosowanie się do trendów rynkowych i branżowych, takich jak redukcja śladu węglowego, nadawanie właściwych rozmiarów panelom sterowania czy miniaturyzacja produktów konsumenckich. Efektywny projekt układu elektrycznego wymaga lepszego opracowania, a coraz częściej także zastosowania zintegrowanego środowiska projektowego 3D.

Dzięki zintegrowanemu rozwiązaniu, takiemu jak oprogramowanie SOLIDWORKS Electrical 3D, projektowanie elektryczne przebiega sprawniej, zachęca do innowacji i pozwala na rozwinięcie działalności.

“Kłębek sznurka” — ograniczenia tradycyjnych schematów elektrycznych

Kłębek sznurka większości z nas kojarzy się ze swetrem robionym przez babcię, kotem bawiącym się motkiem wełny czy dzieckiem puszczającym latawiec. Jednak dla projektantów układów elektrycznych ma on inne znaczenie. Oznacza konieczność poprowadzenia przewodów i kabli przez prototypową konstrukcję z użyciem miarki.

Sznurek należy poprowadzić od jednego styku do drugiego, zmierzyć długość za pomocą miarki, upewnić się, że przewód nie będzie narażony na ciepło ani uszkodzenia, a następnie udokumentować całą wytyczoną ścieżkę. Metoda prowadzenia przewodów z użyciem kłębka sznurka doskonale ilustruje sposób, w jaki układy elektryczne są postrzegane przez producentów — jako dodatek — i jest symbolem zarówno braku wyobraźni, jak i ograniczeń tradycyjnych podejść do projektowania układów elektrycznych.

Więcej niż tylko dodatek |  Producenci powinni poświęcać układom elektrycznym tyle samo uwagi co układom mechanicznym. Niezintegrowane projekty elektryczne, jeśli są traktowane jako ostatni etap procesu, stają się dodatkowym zadaniem, co sprawia, że ograniczenia pozostają niezauważone, a okazja do zwiększenia wydajności nie jest wykorzystywana. Projektowanie układów elektrycznych to znacznie więcej niż tylko uzupełnienie procesu projektowania.

To okazja do usprawnienia obiegu pracy i zwiększenia innowacyjności dzięki współpracy, wdrożenia automatyzacji poprzez cyfryzację oraz poprawienia jakości z uwagi na większą precyzję. Po integracji projektowania układów elektrycznych i mechanicznych w ramach jednej platformy 3D te możliwości stają się po prostu oczywiste. W miejsce projektantów bawiących się kłębkiem sznurka pojawia się możliwość niezawodnej komunikacji i skutecznej współpracy w środowisku 3D.

Opóźnienie czasu reakcji na wymagania klientów i rynku |  Potrzeby klientów zmieniają się coraz częściej, a sytuacja na rynku jest coraz mniej przewidywalna. Producenci potrzebują skutecznych narzędzi, aby móc reagować na zmienne warunki, takie jak zapotrzebowanie na nowe funkcje lub możliwości czy konieczność wdrożenia nowatorskich rozwiązań.

Niezintegrowane podejścia do projektowania układów elektrycznych w środowisku 2D ograniczają możliwość szybkiej reakcji na nowe trendy branżowe i rynkowe. Na przykład większość producentów stara się ograniczyć rozmiary systemów elektrycznych, aby zaoszczędzić miejsce w hali produkcyjnej i zużywać mniej materiałów. Niestety projektanci muszą pogodzić te dążenia z innymi wymogami, związanymi z ulepszeniem paneli sterowania, utrzymaniem i konserwacją. Właśnie oni potrzebują zintegrowanych narzędzi do projektowania w środowisku 3D, aby dopasować rozmiary systemów oraz komponentów i uniknąć potencjalnych konfliktów.

Uniemożliwienie współpracy między projektantami układów elektrycznych a mechanicznych |  Praca w osobnej aplikacji do projektowania elektrycznego uniemożliwia współpracę między projektantami układów elektrycznych i projektantami układów mechanicznych. Taka współpraca może nie tylko zapobiec powstaniu błędów w projekcie oraz problemom z wydajnością w procesie opracowywania, ale również zachęca do stosowania nowatorskich rozwiązań i ulepszeń.

Kiedy projektanci układów elektrycznych i mechanicznych pracują na oddzielnych, niezintegrowanych platformach, posługują się innym językiem i nie mają możliwości rozwoju zawodowego. Zamiast pracować razem nad wspólnym projektem, który spełnia wymogi elektryczne i mechaniczne, większość projektantów układów elektrycznych i mechanicznych tworzy osobne projekty, które trzeba mozolnie łączyć ze sobą w trakcie produkcji. Projektant układu elektrycznego może zapytać, ile miejsca w obudowie można przeznaczyć na układ elektryczny; projektant układu mechanicznego może zapytać, jak duży musi być panel sterowania. Konieczność pracy z użyciem osobnych platform praktycznie uniemożliwia efektywną współpracę — tak ważną dla optymalizacji projektu elektromechanicznego.

Brak integracji obniża wydajność pracy i wiąże się z problemami |  Kiedy projektanci układów elektrycznych i mechanicznych pracują na różnych pakietach projektu, brak integracji danych stawia przed nimi niezliczone wyzwania, ponieważ zachodzi konieczność obsługi dwóch różnych rodzajów informacji projektowych na końcu procesu. Generowanie różnych list materiałów, list elementów ciętych oraz dokumentacji produkcyjnej układów elektrycznych i mechanicznych prowadzi do powielania wykonanej już pracy na etapie pozyskiwania materiałów, planowania produkcji czy wytwarzania i montażu. Wydłuża to czas wprowadzenia produktu na rynek, podnosi koszty i zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia błędów. Dodatkowo korzystanie z odrębnego, niezintegrowanego systemu projektowego może zniechęcać do wdrażania nowych pomysłów i technik pracy, cementując istniejące podejścia, a także ograniczając wydajność obiegu pracy i innowacyjność produktu.

…konkretny przykład | Skrzynka elektryczna GLSV  Inc.

Firma GLSV, Inc. wykorzystuje doświadczenie w tworzeniu konstrukcji odpornych na hałas i wibracje na potrzeby przemysłu obronnego, stoczniowego, samochodowego, pojazdów terenowych i rekreacyjnych. Rozwiązuje też problemy z akustyką, wibracjami i wstrząsami w istniejących konstrukcjach. Wiedza firmy GLSV pozwala jej na opracowywanie i wytwarzanie zaawansowanych systemów testowych, które służą klientom do identyfikowania i rozwiązywania problemów z hałasem i wibracjami w ich produktach.

Już od 2004 roku firma GLSV polega na oprogramowaniu SOLIDWORKS Professional i SOLIDWORKS Premium w zakresie przygotowywania projektów układów mechanicznych do swoich systemów testowych. Jednak według Ryana Helminena, inżyniera projektów, który obsługuje układy elektryczne w systemach GLSV, firma potrzebowała bardziej wydajnego rozwiązania do opracowywania schematów elektrycznych i generowania listy materiałów niż używane dotychczas oprogramowanie Microsoft® Visio® 2D.

Firma wybrała oprogramowanie SOLIDWORKS Electrical 3D, ponieważ jest ono łatwe w obsłudze, automatycznie generuje listy materiałów, poprawia jakość schematów elektrycznych 3D i integruje się bezpośrednio z rozwiązaniami do projektowania układów mechanicznych SOLIDWORKS.

„Oprogramowanie SOLIDWORKS Electrical jest dla projektów elektrycznych tym, czym SOLIDWORKS jest dla projektów mechanicznych” — mówi Ryan Helminen. „Korzystaliśmy już z oprogramowania SOLIDWORKS i oczekiwaliśmy, że integracja z programem SOLIDWORKS Electrical pozwoli nam zaoszczędzić czas i poprawić jakość. Tak też się stało”.

Dzięki wdrożeniu oprogramowania SOLIDWORKS Electrical 3D firma GLSV skróciła czas projektowania układów elektrycznych o 50 procent, zmniejszyła rozmiar skrzynek elektrycznych o 25 procent, polepszyła jakość schematów elektrycznych i — wskutek automatycznego tworzenia list materiałów — zmniejszyła liczbę błędów.

Zintegrowane projektowanie układów elektrycznych i mechanicznych – szybsze i bardziej ekonomiczne opracowywanie produktów o wyższej jakości

Zastąpienie niezintegrowanych narzędzi do projektowania układów elektrycznych w pełni zintegrowanym pakietem oprogramowania, takim jak SOLIDWORKS Electrical, pozwala uprościć opracowywanie systemów elektrycznych na podstawie schematów oraz przewodów i wiązek w środowisku 3D, co z kolei przekłada się na wyższą jakość produktów — tworzonych w krótszym czasie. Poza uproszczeniem całego procesu, praca w ramach tej samej platformy projektowania elektromechanicznego zachęca do współpracy między zespołami projektantów, a także inżynierami i wykonawcami.

Wprowadzanie produktu na rynek szybciej niż konkurencja |  Zalety zintegrowanej platformy projektowania elektromechanicznego pozwalają projektantom na szybsze opracowanie projektów, dzięki czemu produkt szybciej trafia na rynek. Co więcej korzyści płynące z korzystania ze zintegrowanej platformy projektowania elektromechanicznego wykraczają poza krótsze cykle projektowania i zapewniają wyższą wydajność oraz mniejszy stopień skomplikowania obiegu pracy — na etapie projektowania i pod koniec projektu.

Zintegrowana platforma elektromechaniczna pozwala na wyeliminowanie konieczności importowania, eksportowania i konwertowania danych, ujednolicenie i zautomatyzowanie tworzenia list materiałów, połączenie zadań związanych z pozyskaniem materiałów i przygotowaniem do produkcji, a także ograniczenie liczby planów produkcyjnych i dokumentów, co pomoże producentom wprowadzić nowe produkty na rynek szybciej niż konkurencja.

Redukcja kosztów prac rozwojowych |  Jak zintegrowana platforma projektowania elektromechanicznego może pomóc producentom w ograniczeniu i kontrolowaniu kosztów opracowania projektu? Oprócz uproszczenia procesu projektowania i obiegów pracy, co pozwala zaoszczędzić czas i zwiększyć wydajność, zintegrowanie projektowania elektrycznego i mechanicznego w ramach jednego środowiska umożliwia stworzenie lepszych standardów, wyeliminowanie konieczności tworzenia prototypów w celu poprowadzenia przewodów, a także zmniejszenie liczby błędów w projekcie i problemów produkcyjnych, zredukowanie strat materiałów oraz ograniczenie liczby zwrotów gwarancyjnych i kosztów ich obsługi. Możliwość dopasowania rozmiarów szafek, paneli, systemów i komponentów to kolejna kluczowa zaleta, która pozwala producentom zoptymalizować wykorzystanie materiałów i obniżyć związane z nimi koszty.

Poprawienie jakości i zwiększenie innowacyjności |  Zintegrowany system projektowania elektromechanicznego nie tylko zapewnia producentom oszczędność czasu i pieniędzy, ale także pozwala na polepszenie jakości i zwiększenie innowacyjności. Zintegrowana platforma projektowania elektromechanicznego sama w sobie ułatwia wymianę spostrzeżeń między zespołami i zachęca do współpracy projektantów układów elektrycznych i mechanicznych oraz wytwórców. Dzięki uproszczonej komunikacji i dokładniejszej wizualizacji projektu można nie tylko znaleźć niedociągnięcia przed oddaniem projektu do produkcji, ale również przygotować grunt pod nowe pomysły i nowatorskie podejścia. Kiedy współpraca zastępuje założenia, obie strony mogą z łatwością zwizualizować kompletny projekt elektryczny i mechaniczny w środowisku 3D, co pozwala osiągnąć wysoki poziom jakości i nowatorstwa.

…konkretny przykład | Zautomatyzowana komórka robocza CNC Solutions LLC

Firma CNC Solutions LLC opracowuje, wytwarza i konstruuje rozwiązania do automatyzacji fabryk i narzędzi dla najważniejszych producentów. Działalność firmy skupia się na integracji i automatyzacji systemów elektrycznych oraz mechanicznych na potrzeby różnych producentów OEM i użytkowników końcowych, którzy korzystają z wysokiej jakości usług z zakresu automatyzacji oraz inżynierii produkcji.

Firma korzysta od kilku lat z oprogramowania SOLIDWORKS do projektowania układów mechanicznych i odnotowała znaczny wzrost wydajności. Jednak, jak twierdzi Shawn Eckhardt, inżynier sterowania, aby poprawić wyniki w zakresie projektów układów elektrycznych, konieczna była rezygnacja z narzędzi AutoCAD® 2D, które służyły do opracowywania schematów szafek elektrycznych i systemów sterowania.

„Oprócz przyspieszenia procesu opracowania projektu układu elektrycznego i schematów interesowała nas możliwość wyświetlenia naszych skrzynek elektrycznych w środowisku 3D tak, aby było możliwe poprowadzenie przewodów, a także uproszczenie generowania list materiałów i zachęcenie do współpracy naszych zespołów inżynieryjnych” — mówi Shawn Eckhardt. „Wdrożenie oprogramowania SOLIDWORKS Electrical 3D pozwoliło nam usprawnić współpracę, zwiększyło wydajność i umożliwiło lepsze dopasowanie rozmiarów naszych skrzynek… Dzięki możliwości szybszego przygotowania projektu układu elektrycznego możemy obsłużyć większą liczbę projektów, co wiąże się z przyspieszeniem produkcji i zwiększeniem wydajności”.

Po wdrożeniu oprogramowania SOLIDWORKS Electrical 3D firma CNC Solutions odnotowała skrócenie czasu projektowania układów elektrycznych o 50 do 75 procent, przyspieszenie generowania list materiałów (kilka minut zamiast kilku godzin), podniesienie jakości i dokładności schematów elektrycznych oraz skuteczniejszą współpracę zespołów ds. układów mechanicznych i elektrycznych.

SolidWorks Electrical — dodatkowe zalety środowiska 3d, dzięki integracji projektowania elektrycznego i mechanicznego

Aby pomóc producentom w wykorzystaniu zalet integracji projektowania elektrycznego i mechanicznego w środowisku 3D — w tym osiągnięcie wyższej jakości oraz wydajności i niższych kosztów — firma Dassault Systèmes SolidWorks Corporation opracowała rozwiązania programowe SOLIDWORKS Electrical. Te zintegrowane rozwiązania do projektowania układów elektrycznych obsługują cztery główne etapy integracji projektów elektromechanicznych i pozwalają m.in. na udostępnianie danych projektowych układów elektrycznych (ECAD) i mechanicznych (MCAD) oraz zapewniają pełne środowisko 3D umożliwiające całkowitą inte- grację obu dyscyplin w ramach jednej platformy.

Etapy integracji projektowania elektromechanicznego:

• Pełna integracja ze środowiskiem 3D: każdy aspekt projektu układu elektrycznego i mechanicznego — w tym opracowanie schematu, modelowanie 3D, ujednolicone generowanie list materiałów oraz zautomatyzowane prowadzenie przewodów — jest obsługiwany we wspólnym, całkowicie zintegrowanym środowisku projektowym 3D.
• Zintegrowane projektowanie elektromechaniczne 3D: integracji ze wspólnym środowiskiem projektowania 3D podlegają tylko aspekty modelowania projektów układu elektrycznego i mechanicznego — w tym modelowanie 3D, ujednolicone generowanie list materiałów i zautomatyzowane prowadzenie przewodów. Opracowanie schematów jest przeprowadzane w innym miejscu
• Zintegrowane projektowanie układów elektrycznych na podstawie schematów: ze środowiskiem projektowania mechanicznego 3D jest integrowana tylko platforma do opracowywania schematów.
• Udostępnianie danych projektowych układu elektrycznego i mechanicznego: projektanci układów elektrycznych i mechanicznych mogą udostępniać dane projektowe ECAD i MCAD, korzystając z funkcji importowania i eksportowania

Projektowanie układów elektrycznych na podstawie schematów — SOLIDWORKS Electrical Schematic

Ten łatwy w użyciu zestaw narzędzi do współpracy i projektowania schematów pozwala na szybkie opracowanie osadzonych systemów elektrycznych dla maszyn, urządzeń i produktów. Wbudowane biblioteki symboli, informacji producenta o częściach i modeli komponentów 3D stanowią uniwersalne materiały wielokrotnego użytku optymalizujące możliwości ponownego wykorzystania danego projektu.

Zintegrowane projektowanie elektromechaniczne w środowisku 3D — SOLIDWORKS Electrical 3D

Ta zintegrowana aplikacja do projektowania układów elektrycznych w środowisku 3D umożliwia dowolne rozmieszczanie komponentów i wykorzystanie zaawansowanej technologii SOLIDWORKS do wyznaczania trasy przebiegu przewodów, co pozwala na automatyczne połączenie elementów projektu elektrycznego z modelem 3D. Oprogramowanie SOLIDWORKS Electrical 3D umożliwia określanie optymalnej długości przewodów, kabli i wiązek przy zachowaniu synchronizacji projektu oraz listy materiałów między projektami elektrycznym i mechanicznym.

Pełna integracja ze środowiskiem 3D — SOLIDWORKS Electrical Professional

To wszechstronne i łatwe w użyciu oprogramowanie do projektowania układów elektrycznych łączy w sobie funkcje opracowywania schematów dostępne w programie SOLIDWORKS Electrical Schematic z opcjami modelowania 3D z programu SOLIDWORKS Electrical 3D, zapewniając kompletne środowisko 3D do zintegrowanego projektowania elektromechanicznego. Oprogramowanie SOLIDWORKS Electrical Professional obsługuje funkcje integracji projektów elektrycznych i mechanicznych z modelami 3D, schematami, ujednoliconym generowaniem list materiałów i zautomatyzowanym prowadzeniem przewodów.

Podsumowanie – przewaga nad konkurencją

Aby skorzystać z zalet związanych z technologią 3D CAD w obszarze projektowania układów elektrycznych, należy zastosować zintegrowane rozwiązanie do projektowania. Zamiast dalszego stosowania przestarzałych systemów opartych na środowisku 2D oraz podejścia na zasadzie kłębka sznurka można potraktować projekt układu elektrycznego jako okazję do zwiększenia wydajności i zdobycia przewagi nad konkurencją dzięki integracji projektów elektrycznych i mechanicznych w środowisku 3D.

Zintegrowane projekty elektromechaniczne mogą zapewnić te same korzyści, co w przypadku projektów układu mechanicznego w środowisku 3D, w tym krótszy cykl projektowania, niższe koszty opracowania, wyższą jakość produktu, bardziej nowatorskie rozwiązania i krótszy czas wprowadzenia produktu na rynek, co znacznie zwiększy Twoją konkurencyjność.

Niezależnie od tego, czy chcesz tworzyć schematy elektryczne, projektować systemy, dobierać komponenty, automatyzować prowadzenie przewodów i wiązek, czy po prostu udostępniać dane projektów elektrycznych i mechanicznych, oprogramowanie SOLIDWORKS Electrical pomoże Ci osiągnąć cele projektowe, integrując projekty elektryczne i mechaniczne w ramach środowiska 3D. Zintegrowany system projektowania elektromechanicznego oparty  na rozwiązaniu SOLIDWORKS Electrical nie tylko zapewni Twojej firmie oszczędność czasu i pieniędzy, ale także pozwoli na polepszenie jakości i zwiększenie innowacyjności.

Warto doczytać:  Prezentacja SlideShare (kliknij aby otworzyć) z której dowiesz się dodatkowo:

1. Projekt elektryczny w oprogramowaniu ogólnego przeznaczenia
2. Czym jest program SolidWorks Electrical?
3. Podstawowe funckjonalności SolidWorks Electrical

Aby dowiedzieć się więcej o tym, jak oprogramowanie SOLIDWORKS Electrical może usprawnić Twoją pracę dzięki zintegrowaniu projektowania układów elektrycznych i mechanicznych w ramach środowiska 3D, przejdź do zakładki KONTAKT i skontaktuj się z wybranym oddziałem DPS Software Polska.