Techniek van schakelkast en Kabelboom Bouwgroep bij Nordex
Kan de lengte van een Kabelboom die in een 120 meter lange windturbinetoren wordt geleid en direct op een besturingskast in een gondel wordt aangesloten, nauwkeurig door een computer worden bepaald? Ja, dat kan. Nordex, de op vier na grootste fabrikant van windturbines ter wereld, gebruikt het Eplan Platform uitgebreid en gedetailleerd, en niet alleen voor draadverwerking en ontwerper van kabelbomen.
Windturbines alleen al produceren in Duitsland ongeveer 50 GW aan Uitvoer en turbines van de Nordex Group spelen hier een belangrijke rol. Het Bedrijf is sinds 1985 actief in deze snelgroeiende markt en behoort wereldwijd tot de vijf grootste fabrikanten van windturbines. In april 2016 fuseerde Nordex met de windenergiedivisie van de Spaanse Acciona Group. De nieuw ontstane groep heeft momenteel wereldwijd meer dan 4.800 mensen in dienst, behaalde in 2016 een omzet van ongeveer € 3,4 miljard en heeft tot nu toe installaties geïnstalleerd met een Uitvoer van 21 GW.
Een platformstrategie met verschillende opties
Nordex biedt zijn klanten twee turbinefamilies: de Nordex-productreeks, die voornamelijk in Europa wordt gebruikt, en de Acciona Windpower-turbinereeks, waar ook buiten Europa vraag naar is. Op de Europese kernmarkt richt Nordex zich op het volumesegment van 2,4-4,5 MW op land. In elk Vermogen krijgen klanten Nordex turbines die optimaal zijn aangepast aan de windomstandigheden.
Er zijn opties beschikbaar voor lage, medium en hoge windsnelheden, verschillende torenhoogten en rotordiameters, ijsbestrijdingssystemen, conditiebewaking en prestatieverbeterende kenmerken. Dr. Klaus Faltin, hoofd Electrical Drives & Techniek bij Nordex: "Wij bieden 15 tot 20 opties voor elke Bouwserie. Dan zijn er nog de verschillende regionale vereisten, bijvoorbeeld voor Raster Verbinding."
Moderne Stuurleiding productie - ook voor Cabinet
De afzonderlijke Bouwseries worden gebouwd in hoeveelheden van enkele duizenden. Nordex is dus een klassieke producent van Bouwseries en heeft zijn belangrijkste productielocaties in Rostock al in een vroeg stadium omgebouwd naar ultramoderne lijnproductie. Behuizingen van gondels en rotorbladen worden daar geproduceerd, evenals cabinets voor de besturing, waarbij ongeveer 100 mensen betrokken zijn.
In vijf lijnen worden elk tot 30 cabinets op skids van station naar station verplaatst en geleidelijk in grote hoeveelheden voltooid. Wolfgang Conrad, expert-ingenieur: "Naast een Middelpuntkast worden in elke gondelbehuizing zeven decentrale cabinets en besturingskasten voor individuele functies geïnstalleerd, zoals yaw-, azimut- en pitchaandrijvingen."
Rittal cabinets worden hier gebruikt. De centrale schakelkast in de gondel bestaat bijvoorbeeld uit twee TS8 schakelkasten uit de beproefde Rittal systeemserie en uit Indeling van andere bekende fabrikanten.
"We willen het maximale uit Eplan halen"
Nordex gebruikt het Eplan Platform en ze hebben een duidelijk gedefinieerd doel: de elektrische ontwerpers in Rostock proberen de ontwikkeling zo ver mogelijk te standaardiseren en elk detail, hoe klein ook, binnen het Eplan Platform te mappen.
Wolfgang Conrad: "Ons doel is om het maximale uit Eplan te halen en de mogelijkheden van gestandaardiseerde ontwikkeling en productie zoveel mogelijk te benutten". Dit blijkt al uit de extreem hoge kwaliteit en gedetailleerdheid van de Materiaallijsten en schakelschema's. Alle gebruikte componenten, tot en met kleine en zeer kleine onderdelen zoals schroeven, moeren en sluitringen, worden verworven en automatisch toegewezen aan projecten.
Het voordeel is dat eventuele inconsistenties onmiddellijk worden gedetecteerd: "Als een artikel niet is toegewezen of geen Locatie heeft, wordt dit onmiddellijk opgemerkt omdat alle onderdelen logisch aan elkaar zijn gekoppeld".
Dit geldt ook voor de plaatbewerking die nodig is voor de Cabinet. Ontwikkelingsingenieur Enrico Durka: "Voorheen gebruikte het productiepersoneel sjablonen voor de Boorpatronen in Rittal control cabinets. Nu genereren we een Boorpatroon vanuit Eplan Pro Panel en sturen dit als DXF-bestand rechtstreeks naar de verwerkingsmachine". Dit resulteert in (interne) levertijden voor geboorde cabinets die zijn teruggebracht van enkele weken naar tijden variërend van 48 uur tot maximaal een week.
Eplan Pro Panel: 3D Routing met automatische bedrading Bouwgroep
Nordex elektrische ontwerpers maken ook intensief gebruik van Eplan Pro Panel in combinatie met Eplan Smart Wiring. De basis hiervoor wordt gevormd door gegevens uit 3D-montageopbouw en informatie over verbindingen uit schakelschema's. Een voordeel van deze aanpak is de bepaling van de draadlengte met behulp van nauwkeurige 3D Routing. Vervolgens wordt een elektronisch Record gegenereerd en naar de externe bedradingsassembleur gestuurd.
Wolfgang Conrad: "Wij ontwerpen nieuwe schakelkasten met alleen Eplan Pro Panel en de Smart Wiring module. Ze maken extreem hoge kwaliteitsnormen mogelijk - en je moet niet vergeten dat ze ook zeer nauwkeurig werk moeten afleveren".
Kabel routing in torens en gondels met behulp van Eplan Harness proD
De positieve ervaring die is opgedaan met het gebruik van Eplan Pro Panel heeft ertoe geleid dat Nordex een tweede stap heeft gezet in de engineering van kabelbomen, namelijk de Routing van kabels in een 3D-model naar de toren en van de bedieningskasten naar de consumenten. Dit is waar Eplan Harness proD om de hoek komt kijken en Nordex gebruikt het zeer intensief. Martin Richter, verantwoordelijk voor Kabelboom Techniek: "De aandrijflijn bevindt zich in het midden van de gondel, dus de Kabelbomen worden gerouteerd op de binnenste afgeronde panelen. Het is daarom een enorme uitdaging om lengtes te bepalen". Elke Kabel wordt gespecificeerd aan de hand van 16 parameters. Deze omvatten bron/zink, Steunpunten en buigradii. Zelfs de positie van kabelbinders en aardingsbanden wordt nauwkeurig gedefinieerd. "Het resultaat is dat alle kabellengtes, varianten van connectoren, labels enz. nu duidelijk en consistent zijn".
Past altijd: "All-inclusive" routing
Tijdens de implementatie van Eplan Harness proD hebben elektrische ontwerpers monsters getest en een vergelijking gemaakt tussen "mensen" en "machines". Martin Richter: "De taak was om de gondelbehuizing van een prototype op te meten en de lengtes te bepalen van 50 kabels die langs de panelen lopen. Twee productiemedewerkers hadden één dag nodig om de exacte afmetingen te bepalen.
Met Eplan Harness proD was deze hoeveelheid inspanning niet nodig en hadden we slechts een derde van de tijd nodig voor de taak". Dit positieve resultaat werd opnieuw bevestigd in een zeer vergelijkbare test voor een kabelboom van een toren: "Hier moesten 27 individuele kabellijnen met een lengte van ongeveer 120 meter per fase worden gerouteerd. Eventuele misrekeningen zaten in het lage centimeterbereik. Routeringstrajecten passen altijd precies en we hoeven geen extra bekabeling te plannen, zelfs niet voor zeer lange kabels". Op basis van deze ervaring zijn de ontwerpers van Nordex begonnen met het routeren van kabelgoten in de toren als bron-doel Bedrading tot in de regelkasten.
Doel: Digitale weergave van een complete turbine
Met het Eplan Platform komen de elektrische ontwerpers van Nordex dichter bij hun doel om de hele windturbine te digitaliseren. Dr. Klaus Faltin: "Wanneer we een 'digitale mock-up' van het systeem in de computer hebben, kunnen we zonder een echt prototype werken voor Techniek en direct een eerste voorbeeld produceren voor productie". Dit is wenselijk omdat systemen steeds complexer worden. Vandaag de dag worden er al meer dan 500 Sensors in één systeem geïnstalleerd en de trend blijft stijgen.
In ieder geval zijn Eplan gegevens als gedetailleerde basis al beschikbaar. Wolfgang Conrad: "We werken met zeer grote gegevensmodellen van 9 tot 11 GB". Nordex onderhoudt ook een uitgebreide Databank van de gebruikte componenten. Deze omvat 3D gegevensmodellen van de Eplan Data Portal die voortdurend wordt uitgebreid en verbeterd. Gegevens gegenereerd in Eplan worden ook gebruikt buiten de Techniek. Dr. Klaus Faltin: "In de toekomst zullen we nog intensiever werken met de Eplan Viewer, bijvoorbeeld direct aan de productielijn, en we voeren momenteel een testfase uit".