19/01/2024

Enercon

Engineering in de cloud

wind-turbine

“Ongeveer 40 ontwikkelaars op meerdere locaties voeren cloudgebaseerde engineeringwerkzaamheden uit met Eplan"

Enercon GmbH is de grootste fabrikant van windturbines in Duitsland. Het bedrijf gebruikt cloudgebaseerde infrastructuur op het Eplan Platform voor het ontwerpen van zijn elektrotechnische installaties – en behoort daarmee wereldwijd tot de eerste gebruikers van zo’n infrastructuur. Deze infrastructuur maakt engineering met meerdere gebruikers en over verschillende locaties heen mogelijk en helpt zelfs bij het aantrekken van nieuwe vakmensen. Voor de automatisering van de assemblage van zijn eigen kasten vertrouwt Enercon op oplossingen van Rittal en Rittal Automation Systems.

Op de markt van wereldwijd toonaangevende fabrikanten van windturbines is Enercon uniek. Het bedrijf richt zich op onshore-installaties en het tandwielloze direct-drive-concept is ongeëvenaard – een strategie die wereldwijd succes heeft gebracht.

wind-turbine
Grote hoogte: vorig jaar werden ongeveer 1.300 windturbines van Enercon in gebruik genomen.

Uniek geavanceerd

Het nieuwe model in het windturbineaanbod van Enercon is de E-175 EP5, met een nominaal vermogen van 6 MW en een maximale ashoogte van 163 meter. De rotordiameter bedraagt 175 meter, waardoor dit een van de grootste turbines op de Europese markt is. Deze turbine is ontwikkeld voor onshore-gebruik in regio’s met matige tot lichte wind en onderscheidt zich door zijn vermogen om op deze locaties kostenefficiënt elektriciteit op te wekken.

Een ander belangrijk kenmerk is de geïntegreerde elektrotechniek van de nieuwste generatie – de kasten bevinden zich in de gondel in plaats van op grondniveau. Ook de elektrotechnische ontwikkeling bij Enercon is uniek geavanceerd binnen de sector. Bij de planning van de E-175 EP5 gebruikten de ontwerpingenieurs voor het eerst het Eplan Platform, dat is gebaseerd op de Microsoft Azure-cloud. Zoals Andree Rülander, Head of Electrical Design, uitlegt: “We hebben een Eplan-oplossing opgezet voor multi-user engineering, waarmee gelijktijdige engineering mogelijk is voor medewerkers op onze ontwikkellocaties in Duitsland, Nederland, Polen en India.”

Wereldwijd inzetbaar – engineering in de cloud

Wat was de doorslaggevende factor bij de beslissing om het engineeringplatform naar de cloud te verplaatsen? “Onze volledige IT-strategie beweegt richting de cloud, en dit project was een pilot voor die overgang,” legt Rülander uit. “Ten eerste is het veel eenvoudiger te beheren. Je hoeft je geen zorgen te maken over drivers, updates of administratie – de cloudprovider regelt dat allemaal. Bovendien duurt het opzetten van een nieuwe computer nog maar 20 minuten in plaats van dagen.” Nog belangrijker is dat meerdere medewerkers – ook op verschillende locaties – altijd werken aan hetzelfde datamodel, dat steeds up-to-date is.

In overleg met Eplan Consulting besloot Enercon geen standaard cloudoplossing te gebruiken. In plaats daarvan worden de on-premises processen en producten zo naar de cloud overgebracht dat ze exact werken als een domeinoplossing. Met Microsoft Azure Marketplace als startpunt is de oplossing toegankelijk via vier verschillende Eplan Solutions-apps, afhankelijk van de specifieke behoefte.

Baanbrekende prestatie geleverd

Het configureren en installeren van deze fundamenteel nieuwe oplossing bleek aanvankelijk uitdagend. Detlef Harms, Project Manager bij Eplan, legt uit: “Dit was een première en we hebben er zeker veel van geleerd.” Het proces begon daarom met een proof of concept. Pas daarna ging de cloudgebaseerde elektrotechnische engineeringoplossing live, in oktober 2022 – en inmiddels werkt deze perfect.

Bovendien betraden alle betrokken partijen – Eplan, Enercon en Microsoft – hiermee nieuw terrein. Harms legt uit: “Ons doel was een schaalbare oplossing te creëren, en die is nu wereldwijd toegankelijk voor Eplan-gebruikers, onder andere via Microsoft Azure Marketplace. In dit geval hebben we samen echt pionierswerk verricht.” Rülander voegt daaraan toe: “Ongeveer 40 ontwikkelaars op meerdere locaties voeren cloudgebaseerde engineeringwerkzaamheden uit met Eplan – en ze zijn zeer tevreden over de infrastructuur, de werking en de responssnelheid.” Daarnaast heeft Enercon zijn engineeringstructuur opnieuw ingericht en werkt het nu op basis van bibliotheken. Concreet betekent dit dat engineers uit een vooraf gedefinieerde bibliotheek kunnen selecteren welke modules ze nodig hebben voor een specifieke windturbine.

eplan-pro-panel
De digitale twin van de schakelkastlay-out in Eplan Pro Panel heeft het mogelijk gemaakt om productieprocessen aanzienlijk te optimaliseren.

Een andere reden waarom de migratie van de ECAD-infrastructuur naar de cloud geen geringe opgave was, is dat Enercon zeer intensief gebruikmaakt van het Eplan Platform. Naast Eplan Pro Panel (kastontwerp) en Eplan Electric P8 (elektrotechnisch ontwerp) gebruikt het bedrijf ook aanvullende tools zoals Eplan Pro Panel Copper (voor stroomverdelingssystemen). Het bedrijf maakt intensief gebruik van de module Eplan Harness proD voor bekabeling en is onlangs ook gestart met het gebruik van de Rittal Wire Terminal voor de verwerking van draden en kabels. Siemens Teamcenter, dat als PDM-systeem wordt gebruikt, is onlangs eveneens naar de cloud gemigreerd.

Functiegebaseerde structuur

Met de introductie van Eplan heeft Enercon tegelijkertijd ook een functiegebaseerde structuur voor de elektrotechniek opgezet. Daarbij wordt gewerkt met modules, zoals toren, verstelsysteem en elektrische verdeling. Deze structuur is niet alleen logisch, maar maakt het werk ook eenvoudiger en voldoet bovendien aan de nieuwste internationale aanduidingsstandaard voor windturbines, het “Reference Designation System for Power Systems” (RDS-PS). Handig is dat Eplan deze standaard ondersteunt, die Enercon nu gebruikt.

enercon-eplan-harness-prod
Eplan Harness proD wordt ook gebruikt om de bekabeling voor de windturbine in de fabriek te plannen en voor te assembleren, zodat deze niet arbeidsintensief op locatie hoeft te worden aangepast.

In al zijn projecten en investeringen op het gebied van ontwerp en productie streeft Enercon naar een grotendeels geautomatiseerde end-to-end waardeketen. Dit geldt ook voor de overdracht van de “digitale twin” die tijdens het elektrotechnische ontwerpproces wordt gecreëerd. Deze moet ook in de echte wereld, dus in de productie, de databasis vormen. Rülander legt uit: “Ook op dit vlak hebben we in één keer meerdere stappen vooruitgezet, omdat we onze productie hebben opgedeeld in processtappen die overeenkomen met de afzonderlijke Eplan modules. De digitale twin dient als databasis waaruit we productiestappen zoals bedrading, kabelverwerking en kastassemblage kunnen afleiden.”

Hoe goed dit in de praktijk werkt, is te zien in het kastbouwproces. Voor de kasten van de nieuwe E-175 EP5- en E-160 EP5-serie worden de boorgaten in Eplan Pro Panel gedefinieerd en worden de data naar Rittal verzonden. Rittal levert Enercon vervolgens voorgeboorde en voorgefreesde kastonderdelen. De procedures voor kabelverwerking zijn vergelijkbaar. Hiervoor werkt Enercon samen met CadCabel – een specialist die ook Eplan partner is.

Een grote stap vooruit

Na de overstap naar de cloud en de praktijkervaringen van de eerste maanden is de conclusie van de beslissers ronduit positief. Rülander legt uit: “Met de nieuwe cloudgebaseerde infrastructuur voor elektrotechnische engineering hebben we een grote stap vooruitgezet en zijn we op dit vlak nu een sectorbrede koploper.” Bovendien wordt hiermee ook een ernstig tekort aangepakt waar alle bedrijven mee te maken hebben: “De nieuwe infrastructuur is ook een pluspunt bij het aantrekken van nieuwe vakmensen, omdat we onze medewerkers een echt moderne, geavanceerde ontwerpengineeringomgeving bieden.” Daarnaast zijn de managers niet alleen tevreden met het resultaat van de cloudgebaseerde elektrotechnische engineering – ze zijn ook zeer te spreken over het advies en de trainingen van Eplan: “Heel eenvoudig gezegd: de samenwerking was en is goed – net als met externe collega’s.”

enercon-data-cloud
In de datacloud: de ontwerpingenieurs gebruikten voor het eerst het cloudgebaseerde Eplan Platform bij de planning van de E-175 EP5-windturbine

Opnieuw gekozen voor Rittal

Tijdens de ontwikkelingsprojecten voor de nieuwe E-160 EP5- en E-175 EP5-serie – en parallel aan de overstap naar de cloud met Eplan – keek Enercon ook opnieuw naar het kastenvraagstuk. Het bedrijf voerde een benchmark uit onder belangrijke leveranciers en testte voorbeeldkasten. Rülander zegt: “Het resultaat was duidelijk. De grote en kleine kasten van Rittal blijven onze standaard. Een van de redenen hiervoor is de uitstekende weergave van Rittal oplossingen in Eplan. In de toekomst wordt dit voor ons nog belangrijker, omdat we de assemblage van onze kasten steeds verder automatiseren.

Betere bedrading met de Rittal Wire Terminal

Enercon gebruikt verschillende Eplan-tools voor planningsdoeleinden en is onlangs ook gestart met het gebruik van de Rittal Wire Terminal in de productieafdeling voor het verwerken van kabels en draden. De volledig geautomatiseerde draadverwerkingsmachine van Rittal Automation Systems is een belangrijk onderdeel van het productieproces geworden en een echte efficiëntieversneller – want bij kastconfiguratie biedt juist bedrading het grootste potentieel voor efficiëntieverbetering en kostenbesparing. De Rittal Wire Terminal maakt het bedrijven bovendien mogelijk hun interne processen snel aan te passen en te optimaliseren, en speelt daarmee een sleutelrol bij het behouden van hun concurrentievermogen.