Elektrotechnické plánování s digitálními dvojčaty
„Inteligentní projektování“ pro oblast technologií budov.
Fabian Camek, vedoucí elektrotechnického plánování ve společnosti Alexander Bürkle GmbH & Co. KG (vpravo), s ním Ruben Schemel, vedoucí konstrukce rozvaděčů a plánování výroby.
© Alexander Bürkle GmbH & Co. KG
Vylepšení návrhů s využitím digitálních dvojčat. Případová studie shrnující principy, podle nichž společnost Alexander Bürkle GmbH & Co. KG nově organizuje projektování a montáž rozvaděčů. Ústředním předpokladem je platforma EPLAN.
Během více než 100 let od svého založení se firma Alexander Bürkle GmbH & Co. KG mnohokrát proměnila, ale vždy se držela svých dobře zavedených klíčových kompetencí. Společnost, která zaměstnává kolem 800 lidí na 22 místech v jižním Německu, v současnosti přechází z role velkoobchodního prodejce k poskytovateli služeb. Svým zákazníkům z oblasti technologií budov a průmyslu nabízí inteligentní inženýrské služby, čímž je podporuje na cestě k digitalizované budoucnosti. Společnost Alexander Bürkle vyvinula celé portfolio služeb „inteligentního průmyslu“ pro svůj cílový průmyslový trh.
Těžištěm její činnosti je projektování rozvaděčů, které nabízí jak pro segment technického zařízení budov (domovní rozvaděče), tak pro průmysl. Zpočátku fungovalo toto oddělení společnosti jako smluvní výrobce pro své zákazníky. Následně byl předmět podnikání cíleně rozšířen o (polo)automatizované systémy pro montáž kabelů, označování a zpracování kovů, jakož i inteligentní služby typu optimalizace rozvaděčů. Výsledkem bylo, že stále více společností využívá výhod technického know-how značky Alexander Bürkle. Projektování rozvaděčů proto permanentně narůstalo.
Začátky s „inteligentní budovou“ o jeden a půl roku dříve
Dobře před rokem a půl se vedení firmy rozhodlo soustavně rozšiřovat inženýrské služby v této oblasti a ukazovat zákazníkům cestu k Průmyslu 4.0 pomocí nového konceptu pro plánování elektrotechnických systémů. Oblast technologií budov byla první, což doplňuje technický manažer Fabian Camek: „Vyměnili jsme ECAD software a přešli na EPLAN, který nabízí nejlepší možnosti pro využití dat end-to-end – od počátečního konceptu přes detailní plánování až po provoz zařízení“.
Výhody návrhu rozvaděče pomocí systémů EPLAN Cogineer a EPLAN Preplanning lze popsat v jedné větě: „Zatímco projektant – obvykle přímo v místě zákazníka – konfiguruje rozvaděč a vybírá a přiřazuje komponenty pomocí myši (drag&drop), systém ECAD vykonává tuto práci na pozadí.“ Základní plánovací činnosti jsou prováděny automaticky do nejmenších detailů. Stejně jako příprava dat pro výrobu v podobě označení kabelů, vodičů a 3D struktura rozvaděče je generována na základě standardizovaných šablon automaticky.
Ve firmě Alexander Bürkle jsou kabely automaticky označovány přímo ze systému EPLAN.
© Alexander Bürkle GmbH & Co. KG
Druhý krok: Rozvaděče pro Průmysl 4.0
Ve druhém kroku převedla společnost Alexander Bürkle tyto principy na projektování řídicích skříní pro průmyslové zákazníky, jako jsou přední výrobci obráběcích strojů. I zde roste objem projekční práce, takže důležitým předpokladem je integrované plánování a elektrotechnický design na platformě EPLAN, začínající v EEC One (v budoucnu EPLAN Cogineer). Předběžné plánování se provádí pomocí EPLAN Preplanning, 3D rozvržení rozvaděče pomocí EPLAN Pro Panel a návrh hydraulického a pneumatického řízení pomocí EPLAN Fluid.
Vysoká poptávka po údajích o dílech
Předem bylo nutné splnit jeden důležitý předpoklad pro automatizovaný návrh a montáž rozvaděčů. Všechny komponenty potřebné pro montáž domovních rozvaděčů a – ve druhém kroku – řídicí skříně pro průmysl jsou uloženy v systému EPLAN se všemi charakteristickými údaji a rozměry. Tři kolegové v elektrotechnickém oddělení zaznamenávají nové díly podle standardizovaných pokynů, uložených v Metodice práce, a zadávají je do databáze součástek společnosti Alexander Bürkle. Je to úsilí, které se vyplatí jak pro firmu, tak pro zákazníky.
„Pro nás se tím výrazně zrychluje konstrukce rozvaděče, protože součástky jsou vybírány na základě možných systémových konfigurací. Na vyžádání zpřístupňujeme data také zákazníkům a jen stěží se najde takový, který tuto službu neocení.“ říká Fabian Camek, vedoucí elektrotechnického plánování ve společnosti Alexander Bürkle GmbH & Co. KG, Freiburg.
Databáze dílů jako základ pro „digitální dvojče“
Je tedy logické, že firma Alexander Bürkle nabízí tyto služby také zákazníkům v průmyslovém sektoru. Poskytování údajů o dílech podle definovaných standardů (průvodce projektováním), které se provádí odděleně od návrhů rozvaděčů. Poptávka po datech je vysoká. Důvodem této poptávky ze strany strojních inženýrů a jejich zákazníků je to, že data zobrazují „digitální dvojčata“, tj. virtuální obraz stroje nebo systému, který lze aktualizovat podle jeho reálného dvojčete po celou dobu životnosti. Fabian Camek potvrzuje: „Protože digitální a reálné systémy jsou trvale propojeny, vytvářejí paměť objektů.
Ti, kteří používají a udržují digitální data, šetří čas a peníze, protože mohou například lépe plánovat implementaci a údržbu systému a mít vždy po ruce všechny potřebné informace, je-li vyžádán servis. Tato data jsou také velmi cenná při modernizaci nebo přeměně stroje.“
Příklad z výroby rozvaděčů… a zobrazení „digitálního dvojčete“. Pohled z EPLAN Pro Panel.
© Alexander Bürkle GmbH & Co. KG
Výhody end-to-end využití dat
Když byl Fabian Camek dotazován na další výhody integrovaného elektrotechnického plánování, dokázal najít mnoho aspektů: „Nyní navrhujeme organicky, počínaje funkcemi a strukturovaně podle modulů a oblastí.“ Projektanti nezačínají výběrem velikosti rozvaděče, protože jeho velikost automaticky vyplyne z funkcí, součástí a modulů. Elektrodesignéři používají řadu Rittal, pokud zákazníci nežádají jinak. Podle Fabiana Cameka znamená zlepšený pracovní postup také to, že návrhy jsou hned od začátku bezchybné. Dále: „Mnoho specifických úkolů, jako je výběr vodičů pro kabelové žlaby nebo označování prvků, se provádí automaticky. Data mohou být dokonce použita pro námořní balení. Rozměry přepravky na moři lze odvodit z podkladů EPLAN, stejně jako přepravní hmotnost spedice.“
První použití terminálového serveru na světě
Terminálový server dále zlepšuje konzistenci dat a jejich transparentnost. Software EPLAN byl přizpůsoben této technologii, umožňující centralizovanou infrastrukturu. Požadovaná data, jako jsou 3D pohledy na rozvaděče, schémata obvodů atd., jsou poskytována nezávisle na umístění např. na notebooku nebo tabletu. Fabian Camek se pochlubil: „Jsme první na světě, kteří tento nástroj používali, a také jsme ho využili k propojení s elektroprojektanty ve frankfurtské pobočce. Tam navrhujeme a stavíme rozvaděče pro americký trh v souladu s UL/ANSI a – pomocí terminálového serveru – můžeme přistupovat ke sdílenému datovému fondu z obou lokací.“
Na cestě od poskytovatele výrobních služeb k systémovému integrátorovi
Vzhledem k těmto výhodám a vysoké poptávce po pokročilých inženýrských službách není překvapivé, že se společnost Alexander Bürkle cítí být s platformou EPLAN na správné cestě. Fabian Camek potvrzuje: „Rozhodnutí bylo správné. Rozšířili jsme naše portfolio a zintenzivnili kontakt se zákazníky, kterým ušetříme spoustu práce.“
Jedním z cílů v blízké budoucnosti je, aby zákazníci nakonfigurovali své projekty na platformě EPLAN poskytované firmou Alexander Bürkle, a tím získali (vysoce automatizované) plánování se všemi seznamy dílů, 3D pohledy a schématy zapojení. Přínosy tohoto nového typu sdílení úkolů jsou obrovské. Společnost Alexander Bürkle očekává 75% zkrácení času potřebného na elektrotechnické plánování. Zároveň tento nový přístup k návrhům změní způsob, jakým zákazníci pracují s techniky. Fabian Camek shrnuje: „Vyvíjíme se od výrobce rozvaděčů a poskytovatele projekčních služeb k systémovému integrátorovi.“ A zákazníci firmy Alexander Bürkle sledují tento vývoj s velkým zájmem.
Typický produkt firmy Alexander Bürkle – skutečný montážní panel.
© Alexander Bürkle GmbH & Co. KG
A zde digitální dvojče montážního panelu.
© Alexander Bürkle GmbH & Co. KG
