Futuras oportunidades de digitalización en la construcción de armarios de distribución

La construcción convencional de armarios de control, tanto para la producción en serie como para la producción única, implica muchos pasos de trabajo manual que hacen que el proceso sea largo y costoso. Sin embargo, la digitalización de principio a fin a lo largo de toda la cadena de valor es una solución que promete aumentar la productividad junto con la flexibilidad y la transparencia. Los flujos de procesos totalmente digitalizados aumentan la eficiencia de la producción y la planificación en casi un 40%.

El objetivo en la construcción de armarios de control es conectar los distintos procesos entre sí y gestionar de forma centralizada los datos resultantes de todos los pasos de trabajo. Hay que evitar las interrupciones de medios, como las que se producen cuando se introducen nuevos datos en otros sistemas o cuando se emiten esquemas en formato papel. Los procesos conectados hacen que los fabricantes se beneficien de procesos mucho más eficientes. La conexión de los distintos pasos de trabajo, como el diseño eléctrico en el sistema CAD y la planificación de la disposición hasta la producción mecánica, el cableado y las pruebas finales, minimiza el esfuerzo necesario para tareas como la transferencia manual de datos de listas de piezas. Otras tareas que pueden evitarse son la introducción manual múltiple de información que ya está disponible en el departamento de diseño. Estas tareas manuales no sólo consumen tiempo de trabajo, sino que aumentan la probabilidad de errores. Cuando los pasos individuales del proceso no están conectados entre sí, cualquier cambio realizado en el pedido original requiere su implementación en múltiples sistemas.

Perspectivas y statu quo: El gemelo digital en la construcción de armarios de distribución

Los gemelos digitales aumentan considerablemente las ventajas de conectar los pasos de trabajo en la construcción de armarios de control. El gemelo se crea durante el diseño eléctrico y la planificación de la disposición y, a continuación, acompaña todo el proceso de producción proporcionando a los distintos departamentos la información necesaria. Lo que hace especial a un gemelo digital es que clientes, fabricantes y proveedores trabajan todos con el mismo modelo. "Los fabricantes de dispositivos, como Siemens, Schneider o SEW, proporcionan macros EPLAN que incluyen todas las propiedades de sus productos. Nuestros diseñadores eléctricos introducen estos dispositivos en sus esquemas y generan así una versión lógica del modelo", explica Mathias Terstegen, responsable de producción para la construcción de armarios de control en Unitechnik Systems GmbH. A continuación, el planificador de diseños da forma física al modelo colocando los dispositivos en el armario virtual. El modelo acabado incluye todas las dimensiones y muestra los dispositivos individuales del interior con un aspecto 3D realista. También se incluye el cableado completo con todas las rutas de cables, conductos y carriles DIN (posiciones y longitudes), así como todos los orificios y recortes. La representación háptica simplifica gran parte del trabajo, ya que las tareas de las distintas disciplinas técnicas son fáciles de identificar. De este modo, la producción requiere menos tiempo y la probabilidad de errores disminuye considerablemente.

Automatización de la fabricación mecánica

Los datos almacenados en el gemelo también aportan otras ventajas. Las longitudes de los canales de cables y los raíles DIN se generan automáticamente. La medición y el corte manual ya no son necesarios con un cortador automático de canal para cables y carril DIN que proporciona el material para cada armario. Los datos de precisión del gemelo digital también aportan un gran valor a otros pasos del proceso. "Las taladradoras y fresadoras obtienen sus datos del modelo 3D para la posición precisa de los taladros y recortes", dice Terstegen. Además, las estaciones automatizadas de trazado e impresión ahorran al personal el esfuerzo de etiquetar los componentes individuales. La externalización de la producción de regletas de bornes es otro ejemplo de aumento de la eficiencia mediante procesos digitalizados. Las regletas de bornes totalmente etiquetadas y configuradas pueden encargarse a los proveedores enviando la regleta de bornes acabada desde el gemelo digital al proveedor de servicios, que la fabrica de forma totalmente automática. "Una máquina de este tipo sólo se amortiza cuando se necesitan continuamente grandes cantidades", afirma Terstegen. "Por tanto, las empresas fabricantes pueden decidir en qué máquinas tiene sentido invertir y cuáles pueden subcontratarse". Los cables también pueden preensamblarse según las necesidades.

Producción sin papeles gracias al cableado inteligente

El cableado inteligente representa un paso más hacia la producción sin papel. Permite visualizar todo el cableado del sistema a través de un gemelo digital. De este modo, los esquemas impresos del cableado pasan a la historia y el trabajo se realiza directamente en el modelo 3D a través de una tableta. El gemelo digital permite leer la longitud de los cables, su trazado y los puntos de conexión. El sistema garantiza que los conductos de cables tengan una capacidad de llenado constante. El gemelo digital también permite ver en tiempo real el estado actual de procesamiento cuando varios departamentos trabajan simultáneamente en el modelo. De este modo, los cambios son transparentes y se documentan con precisión en todo momento y para todas las partes implicadas. "Un aspecto importante para nosotros es que, al digitalizar los procesos, podemos integrar los cambios con flexibilidad", afirma Terstegen. Cuando se realizan modificaciones, el diseñador eléctrico ve en línea si el componente en cuestión ya está cableado, y el cambio aparece inmediatamente en la tableta del técnico de cableado. A la inversa, el técnico de cableado puede identificar un error. El cambio se transmite entonces al diseñador eléctrico en tiempo real.

Problemas de interfaz en la ingeniería de conmutación

Uno de los problemas que plantea la transmisión de datos entre empresas es la ausencia generalizada de una interfaz de estandarización para el modelo 3D de un armario eléctrico. En otros sectores, como el de la construcción, la interfaz IFC estandariza la representación 3D de un edificio. Con Eplan Pro Panel, Eplan ofrece la posibilidad de describir el gemelo digital de un armario eléctrico en 3D. Sobre la base de este modelo, toda la información necesaria en los procesos posteriores puede proporcionarse a través de interfaces estandarizadas. Los clientes y proveedores de servicios pueden utilizar los datos del gemelo digital en sus propios procesos. No se necesitan documentos adicionales para compartir la información.

Flexibilidad más allá de los límites de la empresa

Trabajar con el gemelo digital significa que todos los implicados están siempre al día. El gemelo digital permite una cooperación muy eficaz entre empresas, entre clientes y fabricantes de armarios, así como entre fabricantes de armarios y sus proveedores. El cliente también se beneficia de tener una buena visión general del proceso y del progreso del proyecto. Hasta el más mínimo detalle puede consultarse al instante. Esto facilita los acuerdos, ya que los problemas pueden verse conjuntamente en el modelo y discutirse.

Acerca de Unitechnik
Unitechnik Systems GmbH tiene su sede en Wiehl y es uno de los principales proveedores de automatización industrial y tecnología de la información desde hace cuatro décadas. La segunda generación de la empresa familiar diseña e implanta sistemas a medida para logística interna, instalaciones de carga y producción. Unitechnik opera en todo el mundo como integrador de sistemas y proveedor integral. La gestión profesional de los proyectos y el soporte de las instalaciones implantadas son la base de las relaciones comerciales a largo plazo y garantizan la seguridad de las inversiones de los clientes. Entre los clientes de Unitechnik se encuentran empresas de renombre como Claas, Dehn, Emirates, Linde, Lindt & Sprüngli, Nobilia, Otto Fuchs, Soennecken y Turck.

Autor: Dirk Schütz, jefe de departamento y ventas de ingeniería de armarios de control en Unitechnik