Integração perfeita da rede - diretamente do projeto à produção
Gêmeo digital como facilitador para lotes unitários
Cerca de 21.000 painéis de controle e 29.000 painéis pequenos são produzidos aqui anualmente, a maioria dos quais é exclusiva. A empresa sediada em Chemnitz foi rápida na padronização e no gêmeo digital, que sempre fornece uma imagem do armário real. Juntamente com a EPLAN e a Rittal, a empresa resolveu a contradição entre a automação e a fabricação de lotes unitários.
Quem olha da galeria para o chão de fábrica da Siemens WKC - quase uma visão panorâmica - tem uma vista impressionante. Entre a infinidade de painéis em uma vasta área, quase nenhum é produzido em massa ou é uma simples variação. Em vez disso, são produtos exclusivos e únicos, projetados de acordo com os requisitos do cliente desde o início e agora fabricados da mesma maneira.
Como essa diversidade de produtos pode ser gerenciada? E como isso ajudou a Siemens WKC a manter sua posição de líder do mercado europeu na fabricação de painéis para máquinas-ferramenta por tantos anos? Isso fica claro depois de conversar com Hans-Peter Kasparick e Mirko Löffler, os arquitetos do fluxo de trabalho digital e da engenharia de fabricação da Siemens WKC.
A Siemens WKC trabalha extensivamente com o EPLAN Electric P8 e o EPLAN Pro Panel.
Quem olha da galeria para o chão de fábrica da Siemens WKC - quase uma visão panorâmica - tem uma vista impressionante abaixo de si. Entre a infinidade de painéis de controle em uma vasta área, quase nenhum é produzido em massa ou é uma simples variação. Em vez disso, são produtos exclusivos e únicos, projetados de acordo com os requisitos do cliente desde o início e agora fabricados da mesma maneira.
Como essa diversidade de produtos pode ser gerenciada? E como isso ajudou a Siemens WKC a manter sua posição de líder do mercado europeu na fabricação de painéis de controle para máquinas-ferramenta por tantos anos? Isso fica claro depois de conversar com Hans-Peter Kasparick e Mirko Löffler, os arquitetos do fluxo de trabalho digital e da engenharia de fabricação da Siemens WKC.
Padronização e digitalização
O motivo da eficiência e da posição muito competitiva da empresa na personalização de painéis de controle pode ser resumido em uma única frase: A Siemens WKC começou muito cedo - há quase vinte anos - a padronizar o processo de projeto e fabricação de painéis de controle e a usar os dados para criar um gêmeo digital: a imagem digital do painel de controle físico. Esse processo começa basicamente com a transferência dos dados do cliente para um formato padronizado. Hans-Peter Kasparick, gerente de estratégia digital e inovação da Siemens WKC, explica: "Desenvolvemos nosso próprio modelo de dados com base no EPLAN Electric P8 e no EPLAN Pro Panel - simplesmente porque nossos clientes de engenharia mecânica em geral trabalham predominantemente com o EPLAN. Atualmente, ainda há muitos dados que precisam ser coletados manualmente devido a descontinuidades de mídia. Na ZVEI [Associação do Setor Eletroeletrônico e Digital da Alemanha], estamos discutindo a automação da troca de dados entre empresas, com a semântica do ECLASS Advanced e uma estrutura de banco de dados padronizada, o 'conceito de shell de gerenciamento'."
Foco no gêmeo digital
Durante o processo de produção, o gêmeo digital continua a ser aprimorado e completado com dados de produção, valores PCF, dados de exportação, etc., e pode ser entregue ao cliente junto com o produto real. Isso oferece vantagens em todos os níveis de planejamento, projeto e fabricação que o Siemens WKC abrange - desde fornecedores (para cabos pré-montados, por exemplo) até o uso dos dados durante todo o ciclo de vida do painel de controle.
As vantagens da padronização
O esforço necessário para padronizar os dados no início de cada projeto pode ser maior do que simplesmente usar e aprimorar o conjunto de dados existente. No entanto, esse esforço vale muito a pena, pois o processo continua durante a engenharia e a fabricação. Mirko Löffler, Gerente do Segmento de Engenharia de Manufatura, explica: "O gêmeo digital deve ser independente do sistema usado para criá-lo ou processá-lo. Temos que padronizar a troca de dados. Temos que padronizar a troca de dados para que todas as ferramentas de engenharia possam contribuir para a criação eficiente de dados e, ao mesmo tempo, as várias fábricas, todas com equipamentos muito diferentes, possam utilizar os dados criados." Em última análise, também são os clientes da Siemens WKC que se beneficiam - com tempos de produção mais rápidos, maior qualidade e preços alinhados com o mercado: "Além disso, nossos clientes estão obtendo valor agregado na engenharia e na fabricação."
A EPLAN e a Rittal são parceiras essenciais para a Siemens WKC no que diz respeito ao desenvolvimento de novas ideias para desenvolver ainda mais a construção de painéis de controle e sistemas de distribuição.
Making consistency work: the data model that Siemens WKC developed and standardised retains a 1:1 correspondence with the control cabinet during production.
Gerente de segmento de engenharia de manufatura Mirko Löffler: "O gêmeo digital deve ser independente do sistema usado para criá-lo ou processá-lo."
Conexão direta com sistemas de produção
Uma análise mais detalhada da produção de painéis de controle demonstra o valor específico desse modelo de dados no nível do chão de fábrica na Siemens WKC. Mirko Löffler: "Os dados de produção são gerados automaticamente a partir do gêmeo digital, mesmo quando estão sendo usados no processo de produção - com os sistemas de perfuração e fresagem, para processamento a laser e na montagem de cabos. Os mundos digital e real estão diretamente conectados aqui e criamos interfaces para conseguir isso. Esse também é o caso, por exemplo, quando o equipamento é testado no final da produção."
Um conceito integrado
A flexibilidade também sempre desempenha um papel importante quando os dados são digitalizados na Siemens WKC. Como explica Mirko Löffler, o gêmeo digital também não deve ser afetado, por exemplo, pelo fato de uma pessoa ou um robô fazer o trabalho ou por qual máquina deve ser controlada: "Não temos apenas dados brutos que podemos gerenciar muito bem, temos também interfaces para todos os tipos de padrões e máquinas. Isso nos permite trabalhar com bastante flexibilidade. Também nos ajuda a manter as etapas de valor agregado separadas, como na forma como as implementamos em nossa estação de montagem digital com navegação a laser 3D integrada."
Hans-Peter Kasparick, gerente de estratégia digital e inovação da Siemens WKC: "Desenvolvemos nosso próprio modelo de dados com base no EPLAN Electric P8 e no EPLAN Pro Panel."
Bom intercâmbio com a EPLAN e a Rittal
Na produção mecânica, o painel de controle é preparado usando o EPLAN Pro Panel e processado usando máquinas da Rittal. Mirko Löffler: "Fomos os primeiros a usar as máquinas Perforex com sistemas de controle da Siemens." Além disso, a Siemens WKC encomendou recentemente um sistema de usinagem a laser 3D da Rittal.
No entanto, o relacionamento entre as três empresas não se limita ao fornecimento de hardware e software. A Siemens WKC também mantém contato próximo com a EPLAN e a Rittal para trocar ideias e planejar as próximas etapas da automação e digitalização da empresa. Hans-Peter Kasparick: "A Rittal e a EPLAN são parceiras essenciais para nós, pois estão trabalhando intensamente na promoção de soluções para a fabricação de painéis de controle e distribuição - no lado do software, em produtos relacionados, bem como em soluções de automação e máquinas. É por isso que eles são nossos fornecedores preferenciais e parceiros de inovação. Nós adotamos as ideias que eles desenvolvem até a maturidade do mercado. Aprendemos uns com os outros, complementamos uns aos outros e trocamos ideias." Mirko Löffler acrescenta: "Naturalmente, também temos discussões regulares e abrangentes com nossos clientes dos setores de engenharia mecânica e engenharia de sistemas de plantas. Fornecemos e recebemos impulsos e ideias que ajudam ambos os lados a avançar."
Perspectiva: Maior automação - e abertura de novos setores-alvo
Com a mais ampla padronização e consistência de dados de ponta a ponta, sem mencionar a transferência direta dos dados para a produção, a Siemens WKC se vê bem posicionada para expandir ainda mais sua posição de liderança no mercado. Os benefícios do gêmeo digital são evidentes. Usando esse conceito, a empresa continuará a implementar outras etapas de automação e também entrará em novos mercados. Hans-Peter Kasparick: "O gerenciamento de energia neutro para o clima e a mobilidade que reduz as emissões de dióxido de carbono estão abrindo novos grupos de clientes para nós.
A energia precisa ser distribuída em todos os lugares, os sensores e os atuadores devem ser conectados, e a melhor maneira de fazer tudo isso é em um ponto central, no painel de controle. Somente com uma colaboração eficiente entre as empresas é que poderemos aproveitar esse potencial nos próximos anos. Isso envolve a padronização conjunta e o desenvolvimento adicional da troca de informações digitais. É aqui que queremos e precisamos ser convincentes - como WKC, mas também na ZVEI, em outros comitês e com nossos mais de 200 clientes ativos."
