La configuration plutôt que la construction

Les bonnes choses sont parfois l’affaire du hasard. En visitant un stand EPLAN lors d’un salon professionnel, des collaborateurs d’AL-KO THERM GMBH ont découvert par hasard la solution EPLAN Engineering Configuration (EEC), le système qui permet une configuration simple et cohérente des systèmes mécatroniques. Ils emploient maintenant l’EEC à travers le monde comme configurateur et bénéficient d’une ingénierie d’instrumentation et de régulation (I&R) visiblement plus simple.

Les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) sont des structures modulaires utilisant des filtres, des échangeurs de chaleur, des ventilateurs et des unités de récupération de la chaleur. Cet aspect est évident dans les systèmes fabriqués par l’entreprise AL-KO THERM GMBH située à Jettingen-Scheppach, près d’Augsbourg, en Allemagne. Chaque fonction est hébergée dans un module distinct. En visitant l’usine, les visiteurs seront impressionnés par le nombre de systèmes, ainsi que par la taille du site de production. En tant que leader du marché, AL-KO THERM fournit chaque année environ 5 000 systèmes personnalisés.

Près de 5 000 systèmes « uniques » chaque année

Chacun de ces 5 000 systèmes est conçu et fabriqué de manière personnalisée selon des exigences spécifiques. Un processus d’ingénierie performant est donc nécessaire. Au cœur de ce processus se trouve le logiciel de conception mécanique d’AL-KO développé en interne : « Klim@Soft ». Nico Frühinsfeld, chef de projet en charge de la technologie d’I&R : « Klim@Soft est l’outil principal. Il fait le lien avec EPLAN Electric P8 pour l’ingénierie électrique, ainsi qu’avec SAP pour les tâches commerciales. » Un processus cohérent et continu a existé ici pendant une période, mais ce n’était pas le cas de l’ingénierie d’I&R. L’I&R couvre l’intégralité de la régulation et de la surveillance de toutes les fonctions, comme les flux d’air, les températures et l’humidité, ainsi que le réglage d’une multitude de vannes et de volets. Il revient au client de décider s’il acquiert un système de régulation intégré d’AL-KO ou s’il utilise un intégrateur de système sur site. Nico Frühinsfeld, chef de projet, explique le processus : « Un concepteur spécialisé détermine tous les paramètres nécessaires et nous demande un devis pour le système via une entreprise d’installation. Nous sommes très attachés à fournir au système notre technologie de régulation AL-KO, appelée ART. Toutefois, les différentes sections du système, y compris l’ingénierie d’I&R, sont lancées séparément en appels d’offre, ce qui signifie que nous devons également fournir des systèmes sans technologie d’I&R. »

Objectif : conception automatisée et ingénierie d’I&R

En tant que fournisseur de systèmes, AL-KO THERM a pour objectif d’offrir autant de systèmes que possible avec la technologie d’I&R. Toutefois, cet objectif est entravé par les procédures commerciales et marketing. Pendant la phase de création du devis, l’I&R est trop complexe pour être incluse dans un devis rapide bien qu'une option soit souvent disponible pour offrir les systèmes sans technologie d’I&R. Pour surmonter cet obstacle, les responsables d’AL-KO souhaitaient une conception automatisée de l’ingénierie d’I&R. L’idée de départ de cette automatisation est née en 2010, puis a rapidement été abandonnée. Bien que le développement interne d’un configurateur soit réalisable, il était trop onéreux, notamment en raison de la nécessité de sa maintenance continue. Une visite lors d’un salon professionnel à l’automne 2014 a alors relancé le projet de configurateur. Tandis que ses collègues du service conception discutaient d’un projet spécifique avec les experts d’EPLAN, Nico Frühinsfeld fit le tour du stand et remarqua l’EPLAN Engineering Configuration (EEC).

Découverte fortuite de la base d’un configurateur d’I&R

Il est rapidement devenu évident que la solution satisfaisait à toutes les exigences de base qu’AL-KO formulait pour un configurateur et qu’elle était simple à mettre en œuvre, car AL-KO travaillait déjà avec EPLAN Electric P8. L’ingénierie d’I&R a ensuite pu être facilement intégrée au processus continu existant. L’EEC était donc installée.

Ce module fournit le niveau d’automatisation le plus élevé possible pour la configuration de l’I&R. Il est également lié au système EPLAN Electric P8, ainsi qu’à Klim@Soft, et donc à SAP également. Par conséquent, il est intégré de manière optimale dans un processus continu et cohérent. Cela permet un processus d’ingénierie d’I&R grandement simplifié. Nico Frühinsfeld : « Notre version de l’EEC va bien au-delà de la « simple » configuration. Elle est utilisée pour tous les processus de régulation et génère automatiquement des schémas et des nomenclatures pour la conception d’I&R. » Pour les spécialistes de l’I&R d’AL-KO THERM, il était vital que la configuration soit réalisée de manière aussi simple et pratique que possible : « L’ingénierie mécanique reste le cœur de notre secteur, donc les utilisateurs de l’EEC ne doivent pas être des experts de l’I&R. »

« Nous avons significativement gagné en rapidité. »

Le configurateur « lit » les composants sélectionnés par le concepteur, ainsi que leur logique inhérente, telle que requise par les composants et circuits de l’I&R. Le configurateur détecte ainsi si la régulation de l’humidité doit ou non être incluse. Les utilisateurs peuvent évidemment définir et déterminer plus précisément chaque type de régulation. Une liste des accessoires permet de sélectionner des options en un clic. Le système intègre alors l'option dans le schéma électrique et d’I&R.

Lorsque le configurateur transfère finalement le schéma d’I&R à Klim@Soft, il inclut la disposition schématique et celle des câbles. Klim@Soft transfère ensuite le schéma d’I&R à SAP qui choisit ou commande les éléments nécessaires. À ce moment, les coûts des composants d’I&R sont déjà transparents.

La cohérence et la continuité du processus signifient également que les concepteurs peuvent travailler bien plus rapidement. Nico Frühinsfeld : « L’ingénierie d’I&R ralentissait nos processus de conception. Elle est désormais non seulement plus rapide, mais également fiable, car sans erreurs. » Ce point s’applique également aux applications spéciales conçues pour des systèmes de régulation spécifiques, comme pour la prévention des explosions, l'industrie pharmaceutique, les hôpitaux et l’ingénierie maritime. Les navires de croisière utilisent également les systèmes AL-KO Therm pour la climatisation.

Environ 1 000 utilisateurs à travers le monde dans les bureaux et le domaine commercial

Pendant ce temps, environ 100 utilisateurs actifs de Klim@Soft sur 1 000 ont été formés à utiliser le configurateur, tous n'étant pas requis pour effectuer les tâches d’I&R. Les ventes en bureau et sur le terrain l’utilisent sur des périphériques fixes et mobiles. Diverses langues sont disponibles. Les ensembles de caractères chinois sont également pris en charge, car AL-KO THERM possède une usine en Chine. La version Web de l’EEC est utilisée de manière à ce que les mises à jour se déroulent automatiquement du point de vue des utilisateurs.

La question systématiquement associée à l’automatisation est la suivante : quelle somme peut être économisée ? Chez AL-KO, cette question n’est pas primordiale. Nico Frühinsfeld : « Dans les systèmes en cours de conception, nous voulions augmenter la part incluant la technologie d’I&R, et nous avons réussi. »

Les responsables d’AL-KO THERM ont aussi constaté d’autres avantages, comme le niveau élevé de précision de la conception et les coûts transparents fournis par les liens vers Klim@Soft et SAP. Collaborer avec EPLAN a également fait bonne impression. C’est donc sans surprise qu’AL-KO prévoit d’autres projets avec le configurateur. Nico Frühinsfeld : « Nous pouvons imaginer sans peine que les concepteurs utiliserons aussi le système pour configurer automatiquement les paramètres pour nos systèmes de régulation. La régulation du système effectuerait ensuite le paramétrage directement dans SAP. »

Témoignages de clients

Nico Frühinsfeld, responsable chez AL-KO THERM de l’ingénierie d’I&R et de la mise en œuvre du configurateur EEC : « L’ingénierie d’I&R ralentissait nos processus de conception. Elle est désormais non seulement plus rapide, mais également fiable, car sans erreurs. »

Alexander Saumer, responsable chez AL-KO THERM de l’ingénierie d’I&R et de la mise en œuvre d’ART (technologie de régulation d’AL-KO) : « Sans le configurateur, concevoir un système de régulation efficace est inimaginable, pour tous les aspects. »

Benedikt Wiedemann, responsable de la conception électrotechnique chez AL-KO THERM : « Le configurateur permet de multiplier la main d’œuvre et me permet de me concentrer sur le maintien et le perfectionnement des macros de conception. »