Alexander Bürkle GmbH & Co. KG

Electrical design with digital twins

Alexander Bürkle biedt ‘Smart Engineering’ voor gebouwtechniek en de bouwindustrie

Verbeterd ontwerp dankzij digital twins. Dat is kort samengevat hoe Alexander Bürkle GmbH & Co. KG het ontwerp en de montage van zijn schakelkasten sinds kort organiseert. Het EPLAN Platform speelt daarbij een essentiële rol.


Sinds de oprichting ruim een eeuw geleden heeft Alexander Bürkle GmbH & Co. KG zichzelf keer op keer opnieuw uitgevonden. Met behoud van de ontwikkelde kernvaardigheden, dat spreekt vanzelf. De onderneming heeft zo'n 800 mensen in dienst op 22 locaties in het zuiden van Duitsland. Op dit moment maakt ze een transformatie door van elektrogroothandel naar een dienstverlener en aanbieder van ondersteuning op het vlak van Smart Engineering aan bouwtechnische en industriële bedrijven, de digitale toekomst tegemoet. Alexander Bürkle heeft een hele portfolio aan ‘smart industry’-diensten ontwikkeld voor zijn industriële doelmarkt.

De basis voor die diensten wordt gevormd door schakelkasttechniek, die Alexander Bürkle aanbiedt voor gebouwtechnische toepassingen (elektrische verdelers) en voor de industrie. Aanvankelijk werkte deze afdeling als contractfabrikant voor haar klanten. Vervolgens werd het bedrijfssegment op doelgerichte wijze uitgebreid met (semi-)automatische systemen voor kabelassemblage, etikettering en metaalbewerking, evenals slimme diensten zoals schakelkastoptimalisatie. Dit leidde tot toenemende belangstelling van bedrijven voor de bouwtechnische knowhow van Alexander Bürkle. De schakelkasttechniek bleef daardoor groeien.


‘Smart building’: anderhalf jaar op weg

Ruim anderhalf jaar geleden besloot het management van de onderneming de technische diensten verder uit te breiden en de klanten de weg te wijzen naar Industrie 4.0 aan de hand van een nieuw concept voor de planning van elektrische systemen. Gebouwtechniek stond daarbij voorop. Fabian Camek, Hoofd Elektrisch Ontwerp: "We vervingen de ECAD-software door die naar EPLAN te migreren, want EPLAN bood de beste opties voor end-to-end datagebruik – van het beginconcept tot en met de gedetailleerde planning en de operatie van de fabriek."

De voordelen van het ontwerp van verdelers in gebouwen met EPLAN Cogineer en EPLAN Preplanning kunnen in één zin worden samengevat: "Terwijl de ontwerper – meestal op de locatie van de klant – de verdeler configureert en via drag&drop componenten selecteert en toewijst, neemt het ECAD-systeem de ontwerptaken op de achtergrond over." De basisplanning wordt dus automatisch tot in de fijnste details uitgevoerd. De etikettering van draden en geleiders – die in een latere stap ook automatisch worden aangemaakt – is dan al gereed, evenals de 3D-structuur van de schakelkast.

Stap twee: schakelkasten voor Industrie 4.0

In een tweede fase paste Alexander Bürkle diezelfde principes toe op de bouw van schakelkasten voor industriële klanten, waaronder meerdere toonaangevende fabrikanten van machineonderdelen. Ook hier neemt het aandeel van de techniek toe, dus de integratie van de planning en het elektrisch ontwerp in het EPLAN Platform is een belangrijke vereiste. Dit begint met EEC One (in de toekomst wordt dat EPLAN Cogineer). Het voorontwerp wordt uitgevoerd met EPLAN Preplanning, de 3D-vormgeving van de schakelkasten gebeurt met EPLAN Pro Panel en de hydraulische en pneumatische bediening wordt met EPLAN Fluid ontworpen.


Sterke vraag naar onderdeelgegevens

Vooraf moest aan een belangrijke vereiste voor de geautomatiseerde vormgeving en assemblage van schakelkasten worden voldaan. Alle benodigde componenten voor de assemblage van de verdelers in gebouwen en, in een tweede fase, de schakelkasten voor de industrie worden met alle kenmerkende data en afmetingen opgeslagen in EPLAN. Drie medewerkers op de afdeling elektrische engineering leggen nieuwe onderdelen vast in overeenstemming met gestandaardiseerde richtlijnen, die in een ‘stijlgids’ zijn vastgelegd, en voeren die in in de onderdelendatabase van Alexander Bürkle.

Die inspanningen zijn lonend, zowel voor Alexander Bürkle als voor de klant. Fabian Camek: "Voor ons verloopt het ontwerp van de schakelkasten veel sneller, want de onderdelen worden geselecteerd op basis van een optiesysteem. We stellen de data op verzoek ook beschikbaar aan de klant. Er is haast geen klant die dat niet prijs op stelt."


Onderdelendatabase als basis voor de ‘digital twin’

Het is niet meer dan logisch dat Alexander Bürkle deze dienst ook aan klanten in de industriële sector aanbiedt. Het aanbieden van onderdeelgegevens in overeenstemming met de stijlgids gebeurt los van het ontwerp van de schakelkasten. Er is grote vraag naar deze data. Dat heeft te maken met het feit dat de data voor werktuigbouwkundig ingenieurs en hun klanten via een digital twin wordt weergeven, d.w.z. een virtueel prototype van een machine of systeem dat gedurende de volledige levensduur wordt geactualiseerd op basis van zijn fysieke origineel. Fabian Camek: "Doordat de digitale en fysieke systemen permanent verbonden blijven, ontwikkelen ze een objectgeheugen. Degenen die de digitale data gebruiken en onderhouden, besparen tijd en geld omdat ze bijvoorbeeld de systeemimplementatie en het systeemonderhoud beter kunnen plannen en altijd over de benodigde informatie beschikken wanneer een onderhoudsbeurt nodig is. Deze data zijn ook bijzonder nuttig wanneer een machine wordt gemoderniseerd of verbouwd."

De voordelen van end-to-end datagebruik

Gevraagd naar de andere voordelen van geïntegreerd elektrisch ontwerp wist Fabian Camek een hele reeks aspecten te noemen: "We ontwerpen nu organisch, vertrekkend van de functies en gestructureerd rond de modules en velden." De ontwerpers beginnen niet door een formaat van schakelkast te kiezen, want de afmetingen komen er automatisch op basis van de functies, componenten en modules. Elektrisch ontwerpers gebruiken de Rittal-lijn, tenzij de klant iets anders wenst. Volgens Fabian Camek betekent de verbeterde workflow ook dat de ontwerpen van bij het begin vrij zijn van fouten. En dat is niet alles: "Veel specifieke taken, zoals de selectie van de draden voor kabelleidingen of de etiketteringsuitrusting, worden automatisch uitgevoerd. De data kunnen zelfs voor zeewaardige verpakking worden gebruikt. De afmetingen van een zeewaardig krat kunnen uit EPLAN worden gehaald, net als het transportgewicht voor de expediteur."


Wereldwijde primeur: de Terminal Server

De Terminal Server biedt nog meer dataconsistentie en -transparantie. De EPLAN software is aangepast aan deze technologie, die een gecentraliseerde infrastructuur mogelijk maakt. De vereiste gegevens, zoals 3D-weergaven van schakelkasten, elektrische schema's enz., worden onafhankelijk van de locatie verstrekt, bijv. ook op laptop of tablet. Fabian Camek: "Wij zijn de eersten ter wereld die dit hulpmiddel gebruiken. We hebben het ook gebruikt om verbinding te maken met elektrisch ontwerpers in ons filiaal in Frankfurt. Daar ontwerpen en bouwen we schakelkasten voor de Amerikaanse markt, in overeenstemming met UL/ANSI. Dankzij de Terminal Server hebben we op beide locaties toegang tot de gedeelde data."


Op weg van een productiedienstenleverancier naar een systeemhuis

Kijkend naar deze voordelen en de hoge vraag naar geavanceerde technische diensten wekt het geen verbazing dat Alexander Bürkle tevreden is met zijn keuze voor het EPLAN Platform. Fabian Camek: "Dit was de juiste beslissing. We hebben onze technische portfolio uitgebreid en onderhouden intensiever contact met onze klanten, die we een hoop werk besparen."

Een van de doelen voor de nabije toekomst is klanten in staat stellen hun projecten te configureren op een EPLAN Platform dat door Alexander Bürkle wordt aangeboden, waarna ze de (grotendeels geautomatiseerde) planning ontvangen met alle onderdelenlijsten, 3D-weergaven en elektrische schema's. Deze nieuwe vorm van taakdeling biedt enorme voordelen. Alexander Bürkle verwacht 75% minder tijd te hoeven besteden aan de elektrische planning. Tegelijk zal deze nieuwe ontwerpbenadering ook verandering brengen in de wijze waarop klanten met werktuigbouwkundig ingenieurs samenwerken. Fabian Camek: "We zijn bezig van een fabrikant van schakelkasten en een technische dienstenleverancier te veranderen in een systeemhuis." De klanten van Alexander Bürkle volgen deze ontwikkelingen met grote belangstelling.