Equipamentos de chaveamento de alta qualidade - com projetos integrados
EPLAN Cogineer e Pro Panel na Siemens
Em sua instalação em Leipzig, na Alemanha, a Siemens projeta e constrói placas de distribuição de energia de baixa tensão e centros de controle de motores testados para a série de produção SIVACON S8. A padronização alcançada com o EPLAN Cogineer economiza muito tempo dos engenheiros elétricos da Siemens, ao mesmo tempo em que melhora a qualidade – assim como o design tridimensional do painel de controle feito com o EPLAN Pro Panel, que a empresa implementou ao mesmo tempo. Como próximo passo, a Siemens também planeja adicionar serviços EPLAN baseados em nuvem para intensificar e simplificar a cooperação entre suas fábricas internacionais.
A Siemens desenvolveu um sistema de distribuição de energia de baixa tensão e um centro de controle de motores – o SIVACON S8 – que está sendo usado em muitos dos projetos internacionais de infraestrutura da empresa. Aplicações típicas incluem distribuição de energia em data centers e outros projetos de infraestrutura, mas especialmente centros de controle de motores em usinas de energia e nas indústrias de petróleo, gás e processos. A variedade de aplicações e especificações é correspondentemente grande.
A principal fábrica para projetar e fabricar este sistema está localizada em Leipzig, Alemanha, e faz parte da divisão de negócios Smart Infrastructure Distribution Systems. Michel Strusch, chefe de engenharia elétrica em Leipzig e gerente de projeto geral do projeto “Wiring 4.0” da empresa, explica: “Nossos parceiros de contrato fazem parte principalmente do Grupo Siemens, mas a maioria das entregas vai para clientes externos”. Quase oitenta por cento dos sistemas fabricados são instalados fora da Alemanha.
Customização em massa para projeto e fabricação de painéis de controle
Os sistemas de comutação que estão sendo construídos em Leipzig têm principalmente entre 5 e 25 painéis com larguras de 400 a 1200 milímetros. Mas projetos com mais de mil painéis também foram realizados. Normalmente, são sistemas únicos e totalmente personalizados. Como explica Strusch: “Cada projeto tem seus próprios requisitos especiais – e muito exigentes, o grau de repetição é bastante baixo e a variação aumenta a cada novo projeto”.
Isso torna a padronização desses projetos ainda mais importante para a Siemens. É por isso que os engenheiros de projeto em Leipzig desenvolveram um configurador para o SIVACON S8 anos atrás. Simplifica e acelera consideravelmente o planejamento do projeto porque os engenheiros de projeto podem contar com módulos funcionais testados por tipo para seu trabalho. No entanto, inicialmente esta padronização aplicava-se apenas aos circuitos principais, ou seja, os circuitos de energia. A principal tarefa dos engenheiros elétricos era, portanto, projetar os circuitos secundários e os circuitos de controle.
O objetivo: padronizar também os circuitos secundários
O próximo passo foi expandir a padronização também para esses circuitos elétricos. O coordenador técnico Benjamin Herold foi o responsável pelo projeto: “Trabalhamos com o EPLAN em engenharia elétrica desde 2008.” Portanto, fazia sentido usar a plataforma EPLAN também para automatizar a criação de esquemas.
Para isso, eles adotaram uma abordagem sistemática. Trabalhando com um consultor da EPLAN, em 2017 eles desenvolveram o básico para a criação de esquemas automatizados usando o EPLAN Cogineer. Como explica Herold: “Primeiro desconstruímos as funções e componentes individuais nos circuitos de controle até o nível mais baixo. Então estruturamos e combinamos esses componentes para que formassem unidades que pudessem ser utilizadas da melhor maneira possível.”
Os responsáveis pela implementação do EPLAN Cogineer e do EPLAN Pro Panel na Siemens em Leipzig, Alemanha, da esquerda para a direita:
- “Wiring 4.0” Coordenador Técnico Benjamin Herold
- Diretor de Projeto do EPLAN Pro Panel Tobias Isensee
- Diretor do Grupo de Engenharia Elétrica “Wiring 4.0” Gerente de Projeto Michel Strusch
- EPLAN Cogineer Diretor de Projeto Florian Pusch
Os responsáveis pela implementação do EPLAN Cogineer e do EPLAN Pro Panel na Siemens em Leipzig, Alemanha, da esquerda para a direita:
- “Wiring 4.0” Coordenador Técnico Benjamin Herold
- Diretor de Projeto do EPLAN Pro Panel Tobias Isensee
- Diretor do Grupo de Engenharia Elétrica “Wiring 4.0” Gerente de Projeto Michel Strusch
- EPLAN Cogineer Diretor de Projeto Florian Pusch
Criação Esquemática Automática
Os engenheiros de projeto criaram assim uma base sólida e muito prática para projetar os circuitos de controle. Herold: “O EPLAN Cogineer é intuitivo de usar. O engenheiro de projeto elétrico seleciona os dispositivos e/ou funções e o esquema se cria em grande parte.”
Isso economiza tempo, mas também oferece vantagens adicionais – por exemplo, a Siemens conseguiu atingir um grau mais forte de padronização. Strusch: “O layout dos gabinetes de controle costumava depender do engenheiro de projeto principal e do projetista elétrico, o que significa um arranjo diferente a cada vez. Para os clientes que compram regularmente nossos sistemas de distribuição, isso pode ser bastante irritante. Agora com Cogineer, a chave de segurança do motor ou o disjuntor, por exemplo, está sempre no mesmo lugar.” Outra vantagem é o fato de ser fácil e rápido adicionar novas funções à ferramenta para geração automática de esquemas.
Engenharia com menos erros e integração mais rápida
Além disso, como apontam os responsáveis, o uso do Cogineer leva a uma redução de estoque porque os mesmos dispositivos são selecionados para uma mesma tarefa. Os erros ocorrem com menos frequência porque os módulos funcionais são experimentados e testados. E quando novos funcionários são necessários na equipe de engenharia elétrica, a integração deles é muito mais rápida. Strusch: “Eles podem realmente começar a trabalhar em um de nossos projetos completamente do zero, sem ter que se preocupar com a aparência dos esquemas, e rapidamente se familiarizar e trabalhar de forma produtiva.”
Conhecimento de Engenharia “Instalado”
No momento, doze dos dezoito engenheiros elétricos da Siemens Leipzig estão usando o configurador Cogineer como seu “construtor de projeto”. E há um designer na equipe, Florian Pusch, que além de ser diretor de projeto para a criação automática de esquemas também está desenvolvendo novas funções padrão e implementando-as no Cogineer. Os engenheiros elétricos foram questionados sobre suas sugestões. Existem atualmente cerca de cinquenta funções configuráveis com cerca de mil dispositivos armazenados no EPLAN Cogineer.
Como diz Pusch, o objetivo geral ao introduzir o Cogineer era “instalar” o máximo possível de conhecimento de design e fabricação no sistema ou retratá-lo lá: “Meus colegas de trabalho relataram exatamente como criaram esquemas, como um campo é equipado e quais funções podem ser combinadas entre si. Esse conhecimento especializado é armazenado no software e aplicado a cada projeto.”
Cadeia de Processo Integrada
A Siemens em Leipzig também introduziu o EPLAN Pro Panel – para design tridimensional do gabinete de controle – ao mesmo tempo que a Cogineer. Tobias Isensee é o responsável pelo projeto. Ele vê vantagens claras em introduzir os dois módulos EPLAN em paralelo: “Os métodos de trabalho no Cogineer, por exemplo, definir pontos de definição de conexão, significa que fomos capazes de usar o Pro Panel de forma produtiva em pouco tempo. Agora estamos trabalhando com uma cadeia de processo integrada para os projetos elétricos.”
Por exemplo, isso melhora o pré-processamento do fio (externo). Isensee: “Temos requisitos muito especiais aqui e usamos muitas seções transversais e cores. Estes podem ser facilmente representados no Pro Panel. E o roteamento de fios automatizado aumenta a qualidade e garante uma aparência uniforme dentro dos gabinetes de controle.”
A Siemens também definiu padrões para os componentes mecânicos no Pro Panel. “Os painéis de montagem são equipados com dutos de cabos e trilhos DIN como padrão, o que significa que os engenheiros elétricos podem posicionar os dispositivos de maneira ideal de acordo com as especificações internas desenvolvidas em conjunto com o departamento de fabricação. Isso também melhora a qualidade.” Para a Siemens, os cálculos de capacidade de preenchimento de dutos de cabos e verificações de colisão também são ferramentas muito práticas, sem contar que o Pro Panel também simplifica o trabalho envolvido no pedido de dispositivos como bornes.
Economizando tempo e dinheiro
Os engenheiros da Siemens naturalmente avaliam com muito cuidado a relação entre o esforço necessário e a economia, tanto em termos de custos quanto de tempos de produção. Strusch: “No momento, a fase de planejamento requer mais esforço. Isso se deve ao maior grau de detalhamento nos projetos de engenharia elétrica. Costumávamos ser um pouco mais rápidos com os esquemas. Mas agora o software Cogineer está nos ajudando com isso, compensando qualquer tempo ‘perdido’.”
A equipe relata que a carga de trabalho para cabeamento foi significativamente reduzida: “Como os técnicos recebem fios totalmente rotulados e montados, precisamos de até quarenta por cento menos tempo para cabeamento em alguns casos. Os fios são um pouco mais caros porque são pré-processados, mas o resultado final é que nos poupa muito esforço. Custos adicionais devido a erros também foram reduzidos devido às melhorias de qualidade graças ao roteamento automático de fios.”
Auto-otimização contínua
A Siemens vê a introdução do Pro Panel e do Cogineer, iniciada em 2018, como um processo contínuo que ainda não está completo em termos de auto-otimização contínua. Pusch: “Fornecemos uma nova versão do Cogineer todos os meses, que também incorpora feedback de dados de engenharia ou dispositivos modificados. Em seguida, inserimos essas alterações centralmente e temos a vantagem de não precisar alterar ou editar cinquenta macros.” O departamento de engenharia também se beneficia dessa melhoria de qualidade “instalada”: “Se recebemos informações da produção de que uma especificação não pôde ser implementada, adaptamos diretamente no Cogineer”. Os responsáveis pelo projeto também estão em contato contínuo com a EPLAN: “Coisas que pedimos são frequentemente levadas em consideração e introduzidas como parte de novas funções.”
Aguardando a Solução Cloud
Os engenheiros de projeto elétrico da Siemens em Leipzig estão planejando implementar o uso do ePulse, a plataforma baseada em nuvem para engenharia elétrica que permite colaboração e acesso a todos os projetos. Strusch explica por que isso é interessante para eles: “Trabalhamos em estreita colaboração com outras instalações da Siemens em vários países, incluindo Portugal, China e Turquia. Como fábrica principal, frequentemente assumimos o planejamento e parte da engenharia dos sistemas fabricados nessas várias instalações. A padronização via EPLAN já nos ajudou bastante nisso. Se agora pudéssemos nos conectar a esses 'hubs' em uma plataforma de design comum, isso seria mais um passo em direção à padronização e também abriria novas oportunidades de colaboração entre as instalações. Estamos realmente ansiosos por isso, especialmente porque já pudemos testar a versão em nuvem como parte de uma cooperação de desenvolvimento com a EPLAN.” Eles não terão que esperar muito: o software em nuvem correspondente eBuild deve estar disponível para os usuários em junho de 2020.
O sistema de distribuição de energia de baixa tensão SIVACON S8 e o centro de controle de motores da Siemens são usados em muitos dos projetos internacionais de infraestrutura da empresa.
Os engenheiros de projeto elétrico da Siemens acham que os projetos tridimensionais do painel de controle com o EPLAN Pro Panel oferecem inúmeras vantagens.
O EPLAN Cogineer permite que os engenheiros de projeto elétrico nas instalações da Siemens em Leipzig, Alemanha, criem esquemas automaticamente.
Configurar em vez de construir: a metodologia de design muda fundamentalmente com o EPLAN Cogineer.
Créditos da foto: Siemens AG
