Planejamento de cabos em máquinas: como reduzir retrabalho com a engenharia 3D

O que é planejamento de cabos em máquinas?

O planejamento de cabos em máquinas consiste em definir quais cabos serão utilizados, quais dispositivos eles deverão conectar, por onde passarão e qual será o comprimento necessário para cada percurso.

Essa etapa é fundamental para garantir que o projeto elétrico possa ser executado corretamente durante a montagem, considerando não apenas as conexões lógicas entre os componentes, mas também a disposição física dos equipamentos.

Em um projeto convencional, os diagramas elétricos indicam como os dispositivos devem ser conectados. Entretanto, transformar essas informações em trajetos físicos de cabos pode exigir atividades adicionais, como medições manuais, estimativas de comprimento, controles em planilhas e ajustes realizados diretamente na máquina.

Esse processo se torna mais trabalhoso à medida que a complexidade do sistema aumenta.

Uma máquina pode conter, por exemplo:

• Painéis elétricos principais e remotos;
• Estações de entradas e saídas (I/O) distribuídas;
• Painéis de operação;
• Motores e acionamentos;
• Sensores e atuadores;
• Dispositivos de segurança;
• Sistemas de visão e equipamentos de processo.

Todos esses componentes precisam estar conectados corretamente, com informações que permitam planejar, adquirir e instalar os cabos necessários.

Por isso, o planejamento de cabos não deve ser tratado apenas como uma etapa complementar ao projeto elétrico. Ele precisa fazer parte de um fluxo integrado de engenharia, capaz de conectar as informações do projeto à execução física da máquina.

Quais são os desafios do planejamento manual de cabos?

Em muitos processos de engenharia, o planejamento lógico e a execução física das conexões são tratados separadamente. Embora os diagramas elétricos definam as relações entre os dispositivos, os trajetos e os comprimentos dos cabos nem sempre são determinados nessa mesma etapa.

Como consequência, engenheiros e técnicos precisam realizar atividades adicionais para preparar a máquina para a montagem.

Entre as tarefas mais comuns estão:

• Definir manualmente os trajetos dos cabos;
• Estimar comprimentos com base em desenhos ou na experiência de projetos anteriores;
• Medir os percursos durante a montagem;
• Controlar tipos e quantidades de cabos em planilhas;
• Preparar instruções de instalação separadamente;
• Atualizar documentos sempre que houver alterações no projeto.

Quando essas informações não estão integradas, até pequenas mudanças podem provocar uma sequência de ajustes.

Imagine que um painel remoto precise ser reposicionado. Essa alteração pode afetar o comprimento dos cabos, os trajetos de instalação, os materiais necessários e as informações utilizadas pela equipe de montagem.

Se o projeto não estiver devidamente conectado às informações físicas da máquina, cada mudança poderá exigir novas medições, cálculos e atualizações manuais.

O resultado pode ser o aumento do retrabalho, a compra de cabos com comprimentos inadequados e a necessidade de adaptações durante a instalação.

O planejamento digital ajuda a antecipar esses desafios, permitindo avaliar os percursos e as conexões antes de a máquina chegar à etapa de montagem.

Como integrar o projeto elétrico ao planejamento 3D de cabos?

Uma das principais formas de melhorar o planejamento de cabos é estabelecer um fluxo de engenharia no qual as informações sejam reaproveitadas ao longo de todo o projeto.

Na Plataforma EPLAN, diferentes soluções contribuem para essa integração, conectando esquemas elétricos, projeto de painéis e cabeamento de máquinas.

1. Desenvolva os esquemas elétricos no EPLAN Electric P8

O processo começa com a definição das conexões elétricas e dos dispositivos do sistema.

O EPLAN Electric P8 permite desenvolver esquemas elétricos e registrar as informações dos componentes, terminais, fios, cabos, pontos de conexão e entradas e saídas de CLPs.

Esses dados não servem apenas para documentar o funcionamento lógico da máquina. Eles também constituem a base para as próximas etapas do projeto.

Ao manter as informações organizadas em uma base de dados integrada, a equipe evita recriar manualmente conexões que já foram definidas na engenharia elétrica.

Isso contribui para reduzir o trabalho de transferência de dados e minimizar o risco de erros de transcrição.

2. Desenvolva os layouts 3D dos painéis com o EPLAN Pro Panel

Uma máquina industrial nem sempre possui todos os seus componentes de controle concentrados em um único painel elétrico.

Dependendo da aplicação, podem existir painéis remotos, estações de operação, caixas de conexão de sensores, gabinetes instalados diretamente na máquina e painéis de acionamento distribuídos.

Com o EPLAN Pro Panel, é possível desenvolver layouts 3D dos painéis e sistemas de distribuição, considerando o posicionamento físico dos componentes e as informações definidas no projeto elétrico.

Como a solução está integrada ao EPLAN Electric P8, os dados de dispositivos e conexões podem ser aproveitados sem a necessidade de reconstruir todas as informações em outro ambiente.

Dessa forma, a equipe consegue desenvolver uma representação digital mais completa da arquitetura de controle da máquina antes do início da fabricação.

3. Planeje o cabeamento com o EPLAN Cable proD

Enquanto o EPLAN Pro Panel permite projetar os painéis em 3D, o EPLAN Cable proD é voltado ao planejamento do cabeamento da máquina e dos percursos entre os equipamentos.

A solução permite utilizar o modelo mecânico 3D da máquina como referência para definir as rotas dos cabos no ambiente físico em que serão instalados.

O projeto pode considerar estruturas metálicas, transportadores, proteções de segurança, células robotizadas, equipamentos de processo e outros elementos que influenciam os trajetos disponíveis.

As informações elétricas já definidas nas etapas anteriores podem ser aproveitadas no planejamento, incluindo dispositivos de origem e destino, definições de cabos e relações de conexão.

Com isso, o cabeamento deixa de depender exclusivamente de estimativas ou medições realizadas durante a montagem. Os percursos passam a ser planejados digitalmente, com base na estrutura real da máquina.

Como funciona o roteamento de cabos em 3D?

O roteamento de cabos em 3D permite representar digitalmente os caminhos pelos quais os cabos passarão durante a instalação da máquina.

Em vez de considerar apenas a conexão entre dois dispositivos no esquema elétrico, o projetista também avalia como essa conexão será executada fisicamente.

O fluxo de trabalho pode ser organizado em três etapas principais.

Importação do modelo mecânico

Primeiro, o modelo 3D da máquina é importado para o ambiente de planejamento. Essa representação fornece a referência geométrica necessária para avaliar o posicionamento dos componentes e os espaços disponíveis para a passagem dos cabos.

Definição dos trajetos

Na sequência, o projetista define os espaços e os caminhos destinados ao cabeamento, considerando elementos como eletrocalhas, eletrodutos, canaletas, esteiras porta-cabos e outros canais de roteamento presentes no projeto.

A partir dessas referências, é possível planejar as conexões entre o painel principal, os painéis remotos, os motores, os sensores, os atuadores e os dispositivos de segurança distribuídos pela máquina.

Cálculo dos comprimentos

Com as rotas definidas no modelo 3D, o software calcula os comprimentos dos cabos com base nos percursos planejados.

Essas informações podem ser aproveitadas na preparação da lista de materiais e no planejamento da instalação, contribuindo para compras mais precisas e para a utilização de cabos pré-fabricados, quando aplicável.

O resultado é uma representação digital do cabeamento que ajuda a antecipar necessidades da montagem e reduz a dependência de ajustes realizados diretamente no equipamento.

Quais são os benefícios do planejamento digital de cabos?

Integrar o projeto elétrico ao roteamento 3D traz benefícios que vão além da visualização dos cabos. A principal vantagem está em conectar as informações de engenharia às necessidades de fabricação e montagem. Confira os principais ganhos:

Mais precisão na aquisição de materiais: Quando os comprimentos dos cabos são definidos com base nos trajetos planejados, a equipe tem informações mais consistentes para estimar as quantidades necessárias e organizar as compras.

Isso ajuda a reduzir situações em que os cabos adquiridos são curtos demais ou apresentam comprimento excessivo, evitando desperdícios e compras complementares não previstas.

Menos retrabalho durante a montagem: Planejar o cabeamento antes da instalação permite identificar necessidades e possíveis problemas antecipadamente.

Em vez de descobrir apenas em campo que determinado percurso exige ajustes, a equipe pode utilizar o modelo digital e a documentação do projeto como referência para a execução.

Assim, diminui-se a dependência de improvisações e correções durante a montagem.

Mais agilidade na fabricação e na instalação: O planejamento digital permite gerar informações que apoiam as atividades de fabricação e montagem.

Os técnicos podem utilizar documentação baseada nos percursos definidos no projeto, facilitando a identificação das conexões e a execução das instalações conforme o planejamento da engenharia.

Quando os cabos pré-fabricados são utilizados, os comprimentos determinados digitalmente também ajudam a preparar a instalação com antecedência.

Mais previsibilidade de custos e prazos: O consumo de materiais, as necessidades de montagem e as possíveis adaptações durante a instalação influenciam os custos e o prazo de entrega de uma máquina.

Ao antecipar essas definições, a equipe de engenharia melhora a qualidade das informações utilizadas no planejamento e reduz a exposição a ajustes imprevistos.

Embora os ganhos variem conforme a complexidade do projeto e o processo de trabalho adotado, a integração dos dados cria condições para uma execução mais previsível.

Documentação mais consistente: Quando as informações são reaproveitadas entre as etapas de engenharia, diminui a necessidade de manter documentos e controles paralelos.

Isso facilita a atualização dos dados do projeto e ajuda a garantir que a equipe responsável pela montagem tenha acesso às informações necessárias para realizar o trabalho.

Como o planejamento digital de cabos apoia a montagem de máquinas?

A eficiência da engenharia não deve ser medida apenas pela velocidade com que um projeto é concluído. Também é importante considerar como as informações produzidas serão utilizadas pelas equipes responsáveis pela fabricação e pela montagem.

Quando o planejamento de cabos é realizado digitalmente, os percursos definidos no projeto podem servir de referência para orientar a instalação.

Os técnicos passam a contar com documentação baseada na configuração prevista para a máquina, em vez de depender apenas de interpretações dos diagramas elétricos ou de orientações transmitidas separadamente.

Essa integração contribui para padronizar o processo de montagem e reduzir diferenças de execução entre máquinas semelhantes.

Além disso, a disponibilidade de informações estruturadas facilita o planejamento dos materiais e das atividades de instalação, tornando o processo mais organizado.

Quer entender como o planejamento 3D pode se encaixar no fluxo de engenharia da sua empresa? Conheça as possibilidades do EPLAN Cable proD e avalie como a solução pode apoiar os projetos da sua equipe.

O planejamento integrado também pode abranger sistemas hidráulicos e pneumáticos?

Sim. A integração de dados de engenharia também pode apoiar o planejamento de sistemas hidráulicos e pneumáticos, nos quais o roteamento de tubos, mangueiras e linhas de fluido apresenta desafios semelhantes aos encontrados no cabeamento elétrico.

Nesses sistemas, o planejamento precisa considerar não apenas a função de cada componente, mas também a disposição física dos equipamentos e os trajetos necessários para realizar as conexões.

No ambiente EPLAN, os projetos de fluidos podem ser conectados às informações da engenharia elétrica e à representação 3D, conforme as soluções utilizadas e os requisitos de cada projeto.

Entre as possibilidades estão:

• Desenvolver diagramas hidráulicos e pneumáticos;
• Relacionar dispositivos de fluidos aos respectivos controles elétricos;
• Planejar trajetos de tubos e mangueiras em 3D;
• Determinar comprimentos com base nos percursos definidos;
• Gerar documentação para apoiar a fabricação e a montagem.

Um exemplo é uma válvula solenoide hidráulica, que pode estar relacionada tanto ao sinal de controle elétrico quanto à sua função no circuito hidráulico.

Quando essas informações estão conectadas, as equipes conseguem trabalhar com uma visão mais integrada do sistema, reduzindo a separação entre dados elétricos e de fluidos.

É importante observar que os recursos disponíveis dependem das soluções e configurações aplicadas ao projeto. O objetivo da integração é permitir que as diferentes disciplinas compartilhem informações consistentes ao longo do processo de engenharia.

Otimize o planejamento de cabos da sua máquina com a EPLAN

À medida que os sistemas de automação se tornam mais distribuídos e complexos, depender de estimativas manuais, planilhas isoladas e medições realizadas durante a montagem torna o processo de engenharia mais trabalhoso e sujeito a ajustes.

Integrar esquemas elétricos, layouts 3D de painéis e roteamento de cabos permite antecipar necessidades, melhorar a precisão dos materiais e fornecer informações mais consistentes para as equipes de fabricação e montagem.

Com o EPLAN Electric P8, o EPLAN Pro Panel e o EPLAN Cable proD, é possível conectar diferentes etapas do projeto em um fluxo digital, aproveitando os dados da engenharia e ampliando a visibilidade sobre o cabeamento da máquina antes de sua construção.

Dê o próximo passo para tornar seus projetos de máquinas mais integrados e previsíveis.