تصميم "الهندسة الذكية" لخدمات البناء والصناعة في Alexander Bürkle Electrical مع التوائم الرقمية

على مدار أكثر من 100 عام منذ تأسيسها، واصلت Alexander Bürkle GmbH & Co. KG إعادة اكتشاف نفسها، مرتكزة دائمًا على الكفاءات الأساسية المعمول بها حيث يعمل بالشركة حوالي 800 شخص في 22 موقعًا في جنوب ألمانيا، وبذلك تنتقل من كونها تاجر أدوات كهربائية بالجملة إلى مزود خدمة يقدم الدعم للعملاء في مجال تكنولوجيا البناء والهندسة الذكية ويساعدهم في طريقهم نحو مستقبل رقمي. ولقد طورت Alexander Bürkle GmbH & Co. KG مجموعة كاملة من خدمات "الصناعة الذكية" لسوقها الصناعية المستهدفة. 
 

شكل رقم 1 في Alexander Bürkle يتم لصق البيانات آليًا من إيبلان

 

ويمثل أساس هذه الخدمات هندسة غرف التحكم التي تقدمها Alexander Bürkle لهندسة خدمات البناء (موزعي المنتجات الكهربائية) فضلاً عن الصناعة ذاتها. في البداية عمل هذا القسم بوصفه مصنع متعاهد للعملاء ثم توسع هذا القطاع من الأعمال بطريقة مستهدفة ليشمل النظم (شبه) المؤتمتة لتجميع الأسلاك، وطباعة البيانات، والأعمال المعدنية إضافة إلى الخدمات الذكية مثل تحسين غرف التحكم وهو ما أدى إلى زيادة عدد الشركات التي تطلب الاستفادة من المعرفة الفنية والهندسية لـ Alexander Bürkle الأمر الذي ساهم في النمو المتواصل لهندسة غرف التحكم.
 

الانطلاقة كانت مع "البناء الذكي" منذ عام ونصف

منذ عام ونصف قررت الإدارة مواصلة التوسع في الخدمات الهندسية في هذا المجال وأنارت الطريق للعملاء إلى تلك الصناعة باستخدام مفهوم جديد لتخطيط النظم الكهربائية وكانت البداية مع هندسة خدمات البناء وقد صرح فابيان كيمك المدير الهندسي قائلاً: "استبدلنا برنامج ECAD بالانتقال إلى إيبلان التي تقدم أفضل الفرص للاستفادة الشاملة من البيانات بداية من المفهوم الأولي وحتى التخطيط التفصيلي وتشغيل المصنع".
 

شكل رقم 2 فابيان كيمك رئيس قسم التصميم في Alexander Bürkle GmbH & Co. KG (على اليمين) مع روبين شيميل رئيس إنتاج بناء غرف التحكم وتخطيط الإنتاج.
 

ويمكن اختصار فوائد تصميم موزع البناء مع Eplan Cogineer و أدوات التخطيط المسبق Preplanning tools في جملة واحدة هي: "بينما يقوم المصمم -عادة في موقع العميل- بتجهيز الموزع واختيار وتحديد المكونات عبر السحب والإدراج فإن نظام ECAD يتولى التصميم في الخلفية" حيث يتم تنفيذ أعمال التخطيط تلقائيًا من البدائية حتى أدق التفاصيل، حيث يكون وضع بيانات الأسلاك والموصلات -التي يتم إنشائها آليًا بعد ذلك- قد تم إنشائها مثل بنية الأبعاد الثلاثية لغرفة التحكم. 
 

الخطوة الثانية: غرف التحكم لصناعة 4.0

وفي خطوة ثانية نقلت Alexander Bürkle هذه المبادئ إلى هندسة غرف التحكم للعملاء الصناعيين مثل رواد صناعة الأدوات الآلية، وهنا أيضًا يتزايد حجم الهندسة، وبهذا هناك متطلب هام وهو التخطيط المتكامل والتصميم الكهربائي على منصة إيبلان والذي يبدأ بـ EEC One (في المستقبل سيبدأ بـ Eplan cogineer). ويتم تنفيذ التخطيط المسبق باستخدام Eplan Perpanning ومخطط غرف التحكم ثلاثي الأبعاد باستخدام Eplan Pro Panel، وتصميم التحكم الهيدروليكي والهوائي باستخدام Eplan Fluid.
 

شكل رقم 3 نموذج إنتاج غرفة تحكم.

 

ارتفاع الطلب على بيانات الأجزاء

هناك حاجة إلى تلبية المتطلبات المسبقة الهامة لتصميم غرفة التحكم الآلي وتجميعها مسبقًا حيث يتطلب وجود كافة المكونات اللازمة لتجميع موزعي البناء وفي خطوة ثانية تُخزن غرف التحكم للصناعة في إيبلان مع جميع البيانات المميزة والأبعاد، لقد قام ثلاثة من الزملاء في قسم التصميم الكهربائي بتسجيل أجزاء جديدة وفقًا للإرشادات المعيارية وتخزينها في "دليل أسلوب" وإدراجها في قاعدة بيانات أجزاء Alexander Bürkle. إنه مجهود يؤتي ثماره لكل من Alexander Bürkle والعميل ويقول فابيان كيمك "بالنسبة لنا يسرع هذا تصميم غرف التحكم على نحو ملحوظ لأن الأجزاء يتم اختيارها وفقًا لنظام من الخيارات، إننا أيضًا نتيح البيانات للعملاء بناء على طلبهم ومن الصعب أن تجد أي عميل لا يقدر هذه الخدمة".
 

أجزاء قاعدة البيانات كأساس للتوأم الرقمي

من المنطقي أن تقدم Alexander Bürkle هذه الخدمة أيضًا للعملاء في القطاع الصناعي. إن توفير بيانات الأجزاء وفقًا لمعايير Style Guide هو مشروع يتم تنفيذه بشكل منفصل عن تصميم غرفة التحكم. والطلب على البيانات مرتفع ويعود السبب في ذلك إلى أن البيانات تصور "التوائم الرقمية" بالنسبة للمهندسين الميكانيكيين وعملائهم؛ أي الصورة الافتراضية لأي جهاز أو نظام يمكن تحديثه مع التوأم الحقيقي على مدى عمر الخدمة الكامل. يقول فابيان كيمك: "نظرًا لأن النظم الرقمية والحقيقية متصلة دائمًا، فإنها تطور ذاكرة أي عنصر. وأولئك الذين يستخدمون البيانات الرقمية ويحافظون عليها يوفرون الوقت والمال لأنهم، على سبيل المثال، يمكنهم تخطيط تنفيذ نظام والحفاظ عليه على نحو أفضل ودائمًا ما تكون المعلومات اللازمة في متناولهم عندما تكون هناك حاجة إلى خدمة. وهذه البيانات قيمة للغاية أيضًا عند تحديث أو تحويل أي آلة ".
 

شكل رقم 4 صورة للتوأم الرقمي مأخوذة من Eplan Pro Panel 
 

مميزات الاستخدام الأمثل للبيانات الطرفية

كان فابيان كيمك قادرًا على تقديم الكثير من الجوانب عندما سئل عن المزايا الأخرى للتصميم الكهربائي المتكامل قائلاً:" نحن الآن نصمم التصميم العضوي بداية من الوظائف والبنية وفقًا للوحدات والمجالات". فلا يبدأ المصممون باختيار حجم أي غرفة تحكم لأن حجمها يظهر تلقائيًا من الوظائف والمكونات والوحدات. يستخدم المصممون الكهربائيون نطاق Rittal ما لم يطلب العملاء خلاف ذلك. ووفقًا لـفابيان كيمك، فإن سير العمل المحسن يعني أيضًا أن التصميمات خالية من الأخطاء منذ البداية. علاوة على ذلك: "يتم تنفيذ العديد من المهام المحددة، مثل اختيار الأسلاك لأنابيب الكابلات أو معدات وضع العلامات تلقائيًا، كما يمكن استخدام البيانات للتغليف الصالح للملاحة البحرية ويمكن أيضًا الحصول على أبعاد الصناديق الصالحة للملاحة من إيبلان، وكذلك وزن النقل لوكيل الشحن".

شكل رقم 5 منتج نموذجي من Alexander Bürkle لوحة تركيب فعلية.
 

أول استخدام في العالم للملقم الطرفي

يعمل الملقم الطرفي على تحسين تناسق البيانات وشفافيتها ولقد تمت موائمة برمجيات إيبلان مع هذه التكنولوجيا، والتي تمكن بنية تحتية مركزية. كما يتم توفير البيانات المطلوبة مثل طرق العرض ثلاثية الأبعاد لغرف التحكم ومخططات الدوائر وما إلى ذلك، على نحو منفصل عن الموقع مثل الكمبيوتر المحمول أو الأجهزة اللوحية. صرح فابيان كيمك قائلاً: "نحن أول شركة في العالم تستخدم هذه الأداة وقد استخدمناها أيضًا للربط مع مصممي الكهرباء في فرع فرانكفورت. إننا نصمم ونؤسس غرف التحكم هناك للسوق الأمريكية وفقًا لـمعايير UL / ANSI وعبر استخدام الملقم الطرفي يمكن الوصول إلى تجمع بيانات مشترك من كلا الموقعين ".

الانطلاق في المسار الصحيح للتحول من مزود خدمات تصنيع إلى مركز صناعة نظم

ليس من المستغرب في ضوء هذه الفوائد وارتفاع الطلب على الخدمات الهندسية المتقدمة، أن تشعر Alexander Bürkle أنها على الطريق الصحيح مع منصة إيبلان. يقول فابيان كيمك: "لقد كان القرار صحيحًا. لقد وسعنا نطاق أعمالنا الهندسية وسنستمر في التواصل المكثف مع العملاء الذين نوفر لهم الكثير من العمل".
 

شكل رقم 6 وهنا التوأم الرقمي للوحة التركيب

 

يتمثل أحد أهداف المستقبل القريب في تهيئة العملاء لمشاريعهم على منصة إيبلان التي توفرها Alexander Bürkle، ثم بعد ذلك يحصلون على التخطيط (المؤتمت على نطاق واسع) مع جميع قوائم الأجزاء والعروض ثلاثية الأبعاد ومخططات الدوائر، كما تعد المميزات لهذا النوع الجديد من مهام المشاركة هائلة. تتوقع Alexander Bürkle تخفيضًا بنسبة 75٪ في الوقت اللازم للتخطيط الكهربائي، وفي الوقت ذاته، سيغير هذا النهج الجديد للتصميم أيضًا طريقة عمل العملاء مع المهندسين الميكانيكيين. يقول فابيان كيمك: "نحن نتطور من شركة مصنعة لغرف التحكم ومزود خدمات هندسية إلى مركز تصنيع أنظمة". ويتابع عملاء Alexander Bürkle هذا التطور باهتمام كبير.