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“Engenharia inteligente” para serviços e setor de construção com o design elétrico e digital twins (gêmeos digitais) da Alexander Bürkle

Design aprimorado utilizando gêmeos digitais. Isso sintetiza o princípio segundo o qual a Alexander Bürkle GmbH & Co. KG organizou recentemente sua engenharia e montagem de quadros de comando. Um pré-requisito central para isso é a Plataforma Eplan.


Nos mais de 100 anos desde a sua fundação, a Alexander Bürkle GmbH & Co. KG sempre se reinventou, mas sempre se mantendo fiel às suas principais competências estabelecidas. A empresa, que emprega cerca de 800 pessoas em 22 locais no sul da Alemanha, está atualmente deixando de ser um atacadista elétrico para se tornar um prestador de serviços que oferece aos clientes suporte em tecnologia de construção e engenharia inteligente para o setor, apoiando-os no caminho para um futuro digitalizado. A Alexander Bürkle desenvolveu um portfólio completo de serviços da »indústria inteligente» para o seu mercado industrial alvo.


“Engenharia inteligente” para serviços e setor de construção com o design elétrico e digital twins (gêmeos digitais) da Alexander Bürkle
Figura 1 Na Alexander Bürkle, os fios são rotulados automaticamente pela Eplan.

A base desses serviços é a engenharia de quadros de comando, que a Alexander Bürkle oferece para a engenharia de serviços da construção (distribuidores de eletricidade), assim como para a indústria em geral. Inicialmente, esse departamento trabalhava como fabricante por contrato para seus clientes. Logo, o segmento do negócio se expandiu de maneira direcionada para incluir sistemas (semi) automatizados para montagem, rotulagem e usinagem de fios, assim como serviços inteligentes, como a otimização dos quadros de comando. Isso teve como resultado que cada vez mais empresas aproveitavam o know-how de engenharia da Alexander Bürkle. Portanto, a engenharia dos quadros de comando cresceu continuamente.

O início com a »construção inteligente» há um ano e meio
Há um ano e meio, a gerência decidiu expandir de maneira consistente os serviços de engenharia nessa área e mostrar aos clientes como acessar a indústria 4.0 utilizando um novo conceito de planejamento de sistemas elétricos. A engenharia de serviços de construção foi a primeira. Fabian Camek, Diretor de engenharia: »Substituímos o software ECAD, migrando-o para a Eplan, que oferece as melhores oportunidades para utilização de dados de ponta a ponta - do conceito inicial até o planejamento detalhado e a operação da fábrica».


“Engenharia inteligente” para serviços e setor de construção com o design elétrico e digital twins (gêmeos digitais) da Alexander Bürkle
Figura 2 Fabian Camek, Diretor de design elétrico da Alexander Bürkle GmbH & Co. KG (à direita), com Ruben Schemel, Diretor de planejamento da construção e produção dos quadros de comando

Os benefícios do desenvolvimento de design de distribuidores com as ferramentas Eplan Cogineer e Preplanning podem ser descritos em
uma frase: »Enquanto o projetista - geralmente no local nas instalações do cliente - configura o distribuidor, seleciona e atribui componentes via drag&drop, o sistema ECAD assume o trabalho de design em segundo plano». Portanto, o trabalho de planejamento básico é executado automaticamente até os mínimos detalhes. A rotulagem de fios e condutores - que também são criados automaticamente depois - já está estabelecida assim como a estrutura 3D do quadro de comando.

Segunda etapa: Quadros de comando para a indústria 4.0
Em uma segunda etapa, a Alexander Bürkle transferiu esses princípios para a engenharia dos quadros de comando para clientes industriais, como os principais fabricantes de máquinas-ferramenta. Aqui também, a quantidade de engenharia está aumentando e, portanto, um pré-requisito importante é o planejamento integrado e o design elétrico na Plataforma Eplan, que começa com o EEC One (no futuro, com o Eplan Cogineer). O planejamento (prévio) é realizado com a ajuda do Eplan Preplanning, o layout do quadro de comando 3D com o Eplan Pro Panel e o design do controle hidráulico e pneumático com o Eplan Fluid.


“Engenharia inteligente” para serviços e setor de construção com o design elétrico e digital twins (gêmeos digitais) da Alexander Bürkle
Figura 3 Um exemplo da produção de quadros de comando.

Alta demanda por dados de peças
Um pré-requisito importante para o design e a montagem do quadro de comando automatizado precisava ser atendido antecipadamente. Todos os componentes necessários para a montagem dos distribuidores e, em uma segunda etapa, dos quadros de comando para a indústria são armazenados na Eplan com todos os dados e dimensões característicos. Três colegas do departamento de design elétrico registram as novas peças de acordo com as diretrizes padronizadas, armazenadas em um »Guia de estilo» e as colocam no banco de dados de peças da Alexander Bürkle.

É um esforço que compensa tanto para a Alexander Bürkle quanto para o cliente. Fabian Camek: »Para nós, isso acelera consideravelmente o design do quadro de comando porque as peças são selecionadas de acordo com um sistema de opções. Nós também disponibilizamos, sob demanda, os dados para os clientes e não há um cliente que não aprecie este serviço».

Banco de dados de peças como base para um »gêmeo digital»
Portanto, é lógico que a Alexander Bürkle também ofereça esse serviço para os clientes do setor industrial. O fornecimento de dados sobre as peças de acordo com os padrões do Guia de estilos é um projeto realizado separadamente do design do quadro de comando. A demanda pelos dados é alta. A razão para esta demanda é que, para os engenheiros mecânicos e seus clientes, os dados representam »gêmeos digitais», ou seja, a imagem virtual de uma máquina ou sistema que pode ser atualizada para seu gêmeo real durante toda a sua vida útil. Fabian Camek: »Como os sistemas digitais e reais estão permanentemente conectados, eles desenvolvem uma memória de objeto. Aqueles que utilizam e mantêm os dados digitais economizam tempo e dinheiro porque podem, por exemplo, planejar melhor a implementação e manutenção do sistema e dispor sempre de todas as informações quando for necessária uma manutenção. Esses dados também são muito úteis na modernização ou conversão de uma máquina».


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Figura 4 ... e um retrato de um »gêmeo digital». Exibição no Eplan Pro Panel

As vantagens da utilização de dados de ponta a ponta
Quando perguntado sobre as outras vantagens do design elétrico integrado, Fabian Camek pôde apresentar muitos aspectos: »Agora projetamos de maneira orgânica, a partir das funções e estruturamos em função dos módulos e campos». Os projetistas não começam pela seleção do tamanho do quadro de comando porque seu tamanho emerge automaticamente das funções, componentes e módulos. Os projetistas de eletricidade utilizam a gama da Rittal, a menos que os clientes solicitem o contrário. De acordo com Fabian Camek, o fluxo de trabalho aprimorado também significa que os projetos estão livres de erros desde o início. Além disso: »Muitas tarefas específicas, como a seleção dos fios para dutos de cabos ou equipamentos de rotulagem, são realizadas automaticamente. Os dados podem até ser utilizados em embalagens navegáveis. As dimensões de uma caixa navegável podem ser calculadas na Eplan, assim como o peso de transporte para o transportador».


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Figura 5 Um produto típico da Alexander Bürkle - um painel de montagem real

Primeira utilização mundial do Terminal Server
O Terminal Server melhora ainda mais a consistência e a transparência dos dados. O software Eplan foi adaptado para essa tecnologia, o que permite uma infraestrutura centralizada. Os dados necessários, tais como visualizações 3D dos quadros de comando, diagramas de circuitos, etc. são fornecidos independentemente do local, por exemplo, em um laptop ou tablet. Fabian Camek: »Somos os primeiros no mundo a utilizar essa ferramenta e também a usamos para conexão com projetistas de eletricidade na filial de Frankfurt. Projetamos e criamos os quadros de comando para o mercado dos EUA de acordo com a UL/ANSI e, usando o Terminal Server, podemos acessar um pool de dados compartilhado nos dois locais».

Deixando de ser um prestador de serviços de fabricação e tornando-se uma empresa de sistemas
Diante desses benefícios e da alta demanda por serviços avançados de engenharia, não é surpresa que a Alexander Bürkle se sinta na direção correta com a Plataforma Eplan. Fabian Camek: »A decisão estava certa. Ampliamos nosso portfólio de engenharia e mantivemos contato mais intenso com os clientes, para os quais economizamos muito trabalho».

  
“Engenharia inteligente” para serviços e setor de construção com o design elétrico e digital twins (gêmeos digitais) da Alexander Bürkle
Figura 6 E aqui o gêmeo digital do painel de montagem

Um dos objetivos a curto prazo é permitir que os clientes configurem seus projetos em uma Plataforma Eplan fornecida pela Alexander Bürkle e recebam o planejamento (em grande parte automatizado) com todas as listas de peças, visualizações 3D e diagramas de circuitos. Os benefícios deste novo tipo de tarefas de compartilhamento são enormes. A Alexander Bürkle espera uma redução de 75% no tempo necessário para o planejamento elétrico. Ao mesmo tempo, essa nova abordagem de design também mudará a maneira como os clientes trabalham com engenheiros mecânicos. Fabian Camek: »Estamos nos transformando de um fabricante de quadros de comando e prestador de serviços de engenharia para uma empresa de sistemas». Os clientes da Alexander Bürkle estão acompanhando esse desenvolvimento com grande interesse.

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