راز کاهش ۷۵٪ زمان طراحی نقشههای برق با EPLAN
طراحی نقشههای برق با EPLAN
راز کاهش ۷۵٪ زمان طراحی نقشههای برق با EPLAN در استفاده از ابزارهای هوشمند و قابلیتهای اتوماسیون این نرمافزار نهفته است. طراحی نقشههای برق با EPLAN به مهندسان کمک میکند تا با سرعت بیشتر، خطاهای کمتر و رعایت استانداردهای صنعتی، پروژههای خود را اجرا کنند.
امکاناتی مانند تولید اتومات ریپورتها و گزارشات فنی نقشه، مدیریت تجهیزات و بهروزرسانی همزمان اطلاعات، بهرهوری تیمهای طراحی را بهطور چشمگیری افزایش میدهد. اگر به دنبال طراحی حرفهای، دقیق و سریع هستید، EPLAN یکی از بهترین انتخابها برای پروژههای برق صنعتی است.
پاسخ مهندسی نسل ۴.۰ به صنعت نسل ۴.۰
صنعت نسل ۴.۰ چیست و چرا اهمیت دارد؟
امروزه همه درباره صنعت نسل ۴.۰ صحبت میکنند؛ انقلابی که در حال تغییر شیوه تولید و مدیریت کارخانههاست. در این رویکرد، ماشینآلات، تجهیزات و سیستمها از طریق شبکههای هوشمند به یکدیگر متصل میشوند و میتوانند با هم ارتباط برقرار کنند، اطلاعات را تحلیل کنند و بسیاری از فرآیندها را بهصورت هوشمند مدیریت و بهینهسازی کنند.
اما یک سؤال مهم مطرح میشود: اگر کارخانهها در حال هوشمند شدن هستند، آیا فرآیند طراحی و مهندسی آنها نیز باید هوشمند شود؟
پاسخ این سؤال کاملاً مثبت است. زیرا یکی از بزرگترین چالشهای شرکتهای تولیدی و مهندسی، پاسخ سریع و دقیق به نیازهای متنوع مشتریان و اجرای پروژهها با کمترین زمان و هزینه ممکن است.
مهندسی ۴.۰؛ پاسخ هوشمند به چالشهای طراحی
برای پاسخ به این نیاز، مفهوم مهندسی ۴.۰ (Engineering 4.0) مطرح شده است.
در همین راستا، مرکز European 4.0 Transformation Center (E4TC) در دانشگاه RWTH Aachen آلمان، طی یک مطالعه هشتماهه که به سفارش شرکت EPLAN انجام شد، وضعیت مهندسی و طراحی نقشههای برق با EPLAN را در شرکتهای سازنده ماشینآلات و تجهیزات صنعتی بررسی کرد.
هدف این تحقیق، بررسی میزان بهرهوری، کارایی و نحوه استفاده از نرمافزارهای CAE در فرآیند طراحی برق بود. این مطالعه شرکتهایی را شامل میشد که در زمینه ساخت ماشینآلات تولید انبوه، ماشینهای سفارشی، طراحی سیستمهای صنعتی و خدمات مهندسی فعالیت میکنند.
هدف این پژوهش چه بود؟
محققان ابتدا یک مدل مرجع برای گردش کار مهندسی طراحی کردند تا بتوانند فرآیند طراحی در شرکتهای مختلف را با یک معیار یکسان ارزیابی کنند.
سپس یک ماتریس ارزیابی پنجسطحی ایجاد کردند که نشان میداد هر شرکت از نظر دیجیتالی شدن، یکپارچگی اطلاعات، اتوماسیون طراحی و بهرهوری مهندسی در چه جایگاهی قرار دارد.
به کمک این مدل، مشخص شد که شرکتها تا چه اندازه از ظرفیت نرمافزارهای مهندسی مانند EPLAN استفاده میکنند و برای رسیدن به مهندسی ۴.۰ چه مراحلی را باید طی کنند.
مدل مهندسی Workflow ؛ مسیر رسیدن به مهندسی نسل ۴.۰
برای بررسی میزان بلوغ دیجیتال در فرآیندهای مهندسی، پژوهشگران یک مدل گردش کار مهندسی (Engineering Workflow Model) طراحی کردند. این مدل، تمام مراحل اصلی اجرای یک پروژه را از زمان دریافت سفارش تا آمادهسازی مدارک تولید پوشش میدهد و مشخص میکند در هر مرحله چگونه میتوان با استفاده از ابزارهای دیجیتال، زمان و هزینه را کاهش داد.
مراحل اصلی مهندسی Workflow
در این مدل، فرآیند طراحی و ساخت به هشت مرحله اصلی تقسیم میشود:
1. شفافسازی مشخصات و نیازهای پروژه
2. بررسی شرایط و الزامات اولیه
3. طراحی توابع و ساختار سیستم
4. طراحی نقشههای برق با EPLAN
5. بررسی و کنترل نقشهها
6. تهیه فهرست قطعات (BOM)
7. تولید مستندات موردنیاز برای ساخت
8. طراحی تابلو یا تابلو کنترل
هر یک از این مراحل میتواند با استفاده از نرمافزارهای مهندسی مانند EPLAN بهصورت استاندارد، دقیق و اتومات انجام شود.
استانداردسازی؛ پایه اصلی مهندسی نسل ۴.۰
پس از تکمیل مراحل طراحی، دو مرحله بسیار مهم برای افزایش بهرهوری وجود دارد که به استانداردسازی اختصاص دارند:
مرحله ۹: ایجاد استانداردهای طراحی تجهیزات
مرحله ۱۰: ایجاد ماکروها و قالبهای آماده برای استفاده در پروژههای آینده
استانداردسازی باعث میشود بسیاری از کارهای تکراری تنها یکبار انجام شوند و در پروژههای بعدی تنها با چند کلیک قابل استفاده باشند. این موضوع علاوه بر کاهش زمان طراحی، احتمال بروز خطا را نیز به حداقل میرساند.
چرا این مدل روی فرآیند مهندسی تمرکز دارد؟
محققان در این مطالعه تصمیم گرفتند روی بخشهایی تمرکز کنند که شرکتها بیشترین کنترل را روی آنها دارند. این بخشها شامل موارد زیر هستند:
- طراحی نقشههای برق با EPLAN
- تهیه فهرست قطعات (BOM)
- تولید گزارشها طراحی تابلوهای برق
- ایجاد کتابخانهها، ماکروها و قالبهای استاندارد
دلیل این انتخاب کاملاً مشخص است؛ زیرا در این بخشها شرکتها میتوانند با اجرای پروژههای استانداردسازی و اتوماسیون، بیشترین صرفهجویی را در زمان و هزینه به دست آورند.
به گفته دکتر توماس گارتزن، مدیر مرکز E4TC، وابستگی این مراحل به مشتری یا سایر شرکای تجاری بسیار کم و در برخی موارد تقریباً صفر است؛ بنابراین شرکتها میتوانند بدون وابستگی به عوامل بیرونی، فرآیندهای مهندسی خود را بهینه کنند.
هر سطح از مهندسی دیجیتال، زمان بیشتری ذخیره میکند
برای اندازهگیری میزان پیشرفت شرکتها، پژوهشگران فرآیند مهندسی را به پنج سطح کارایی (eLevel) تقسیم کردند.
هرچه یک شرکت در سطح بالاتری قرار داشته باشد، استفاده بیشتری از قابلیتهای نرمافزارهای CAE مانند EPLAN خواهد داشت و در نتیجه:
سرعت طراحی افزایش پیدا میکند. خطاهای انسانی کاهش مییابد.
کیفیت مستندات بالاتر میرود. زمان اجرای پروژه کمتر میشود.
هزینههای مهندسی کاهش پیدا میکند.
به همین دلیل، پژوهشگران معتقدند هر سطح بالاتر از مهندسی دیجیتال، به معنای صرفهجویی بیشتر در زمان و افزایش بهرهوری است.
فرضیه اصلی این هدف
پژوهشگران در این مطالعه یک فرضیه مهم را مطرح کردند:
هرچه میزان اتوماسیون در فرآیند مهندسی بیشتر باشد، زمان و تلاش موردنیاز برای انجام طراحی کاهش پیدا میکند.
به بیان ساده، زمانی که از ابزارهای اتوماسیون و قابلیتهای پیشرفته نرمافزارهای مهندسی مانند EPLAN استفاده میشود، طراحی هر صفحه از نقشههای برق با EPLAN با سرعت بیشتری انجام شده و نیاز به انجام کارهای تکراری و دستی به حداقل میرسد.
البته رسیدن به این سطح از اتوماسیون، نیازمند صرف زمان برای استانداردسازی است. به عبارت دیگر، در ابتدای کار باید زمان کافی برای ایجاد استانداردها، کتابخانهها، ماکروها و قالبهای آماده اختصاص داده شود. اما این سرمایهگذاری اولیه باعث میشود در پروژههای بعدی، طراحی با سرعت بسیار بیشتری انجام شود و بهرهوری به شکل قابل توجهی افزایش یابد.
بنابراین، زمان طراحی و میزان تلاش موردنیاز برای استانداردسازی، به روش مهندسی و سطح اتوماسیون هر شرکت بستگی دارد. هرچه فرآیندهای مهندسی استانداردتر و خودکارتر باشند، زمان اجرای پروژهها کمتر، کیفیت طراحی بالاتر و احتمال بروز خطا نیز کاهش خواهد یافت.
مهمترین یافتههای این پژوهش
نتایج این مطالعه نشان داد که استفاده از استانداردسازی و اتوماسیون در فرآیندهای مهندسی میتواند تأثیر چشمگیری بر کاهش زمان طراحی و افزایش بهرهوری داشته باشد.
مهمترین نتایج به دست آمده عبارتاند از:
استفاده از روش طراحی دستگاهمحور (Device-Oriented Design) باعث شد زمان موردنیاز برای طراحی نقشهها حدود ۲۵ درصد کاهش پیدا کند.
شرکتهایی که برای طراحی از کتابخانههای استاندارد (Circuit Libraries) استفاده میکردند، توانستند حدود ۵۰ درصد در زمان طراحی صرفهجویی کنند. این یعنی بسیاری از مدارهای تکراری بهجای طراحی مجدد، تنها با چند کلیک در پروژه استفاده شدند.
با پیادهسازی اتوماسیون جزئی نیز امکان ۲۵ درصد صرفهجویی بیشتر در زمان طراحی فراهم شد. این موضوع نشان میدهد حتی استفاده محدود از قابلیتهای اتوماسیون نیز میتواند تأثیر قابل توجهی بر سرعت انجام پروژهها داشته باشد.
یکی از نتایج جالب این پژوهش این بود که استانداردسازی فرآیندها، زمان موردنیاز برای تهیه گزارشها را تقریباً به صفر رساند. زیرا گزارشها و مستندات بهصورت اتومات توسط نرمافزار تولید میشدند و دیگر نیازی به تهیه دستی آنها نبود.
جمعبندی نتایج پژوهش
پس از تحلیل اطلاعات جمعآوریشده، پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که شرکتها با ارتقای سطح دیجیتالیسازی و حرکت از یک سطح مهندسی (eLevel) به سطح بالاتر، میتوانند بهطور متوسط حدود ۲۰ درصد بهرهوری کل فرآیندهای مهندسی خود را افزایش دهند.
به بیان ساده، هرچه میزان استانداردسازی، استفاده از کتابخانهها، ماکروها و قابلیتهای اتوماسیون در نرمافزارهایی مانند EPLAN بیشتر باشد، زمان طراحی نقشههای برق با EPLAN کاهش مییابد، خطاهای انسانی کمتر میشود و پروژهها با سرعت و کیفیت بالاتری به پایان میرسند.
این موضوع نشان میدهد که مهندسی ۴.۰ تنها یک مفهوم تئوری نیست، بلکه راهکاری عملی برای افزایش بهرهوری و رقابتپذیری شرکتها در صنعت امروز است.
سطح بهینه اتوماسیون چیست؟
یکی از مهمترین سؤالات در مهندسی ۴.۰ این است که چه میزان اتوماسیون برای یک شرکت مناسب است؟ آیا باید همه فرآیندها کاملاً اتومات شوند یا اتوماسیون در یک سطح مشخص، نتیجه بهتری خواهد داشت؟
نتایج این پژوهش نشان میدهد که پاسخ این سؤال برای همه شرکتها یکسان نیست. عوامل مختلفی بر میزان موفقیت اتوماسیون تأثیر میگذارند که از مهمترین آنها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
میزان تنوع پروژههای مهندسی درصد پروژههای سفارشی (Engineer-to-Order یا ETO)
سطح مهارت تیم در برنامهنویسی و اتوماسیون تجربه و دانش مهندسان
میزان استاندارد بودن فرآیندهای طراحی
به همین دلیل، نمیتوان یک عدد یا فرمول ثابت برای محاسبه میزان بهرهوری اتوماسیون ارائه داد. اما با استفاده از شاخصهای عملکرد و مقایسه نتایج شرکتهای مختلف، میتوان بهترین سطح اتوماسیون را برای هر سازمان برآورد کرد.
نتیجه نهایی پژوهش
تحلیل دادههای این تحقیق نشان داد که *اتوماسیون جزئی (Partial Automation) در بسیاری از شرکتها بهترین تعادل را بین هزینه، زمان و میزان بهرهوری ایجاد میکند.
به عبارت دیگر، لازم نیست همه مراحل طراحی بهطور کامل اتومات شوند. در بسیاری از موارد، استانداردسازی فرآیندها، استفاده از ماکروها، کتابخانههای آماده و خودکارسازی بخشهای تکراری طراحی میتواند بیشترین بازده را با کمترین هزینه و پیچیدگی فراهم کند.
این نتیجه نشان میدهد که مسیر رسیدن به مهندسی ۴.۰، لزوماً از اتوماسیون صددرصدی عبور نمیکند؛ بلکه انتخاب هوشمندانه بخشهایی که بیشترین تأثیر را بر سرعت، کیفیت و بهرهوری دارند، نقش تعیینکنندهای در موفقیت شرکتها خواهد داشت.
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
