19/01/2024

Enercon

progettazione nel cloud

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"Circa 40 sviluppatori distribuiti in diverse sedi svolgono attività di progettazione basate sul cloud utilizzando Eplan"

Enercon GmbH è il maggior produttore di turbine eoliche in Germania. L'azienda utilizza un'infrastruttura basata sul cloud sulla piattaforma Eplan per progettare le proprie apparecchiature elettrotecniche, diventando così una delle prime organizzazioni al mondo a sfruttare tale infrastruttura. L'infrastruttura agevola le attività di ingegneria tra sedi diverse e con più utenti e contribuisce persino ad attrarre nuovi lavoratori qualificati. Per automatizzare l'assemblaggio dei propri armadi, Enercon si affida alle soluzioni di Rittal e Rittal Automation Systems.

Nel panorama dei principali produttori mondiali di turbine eoliche, Enercon occupa una posizione unica. L'azienda si concentra sui sistemi onshore e il suo sistema di trasmissione diretta senza ingranaggi non ha rivali: una strategia che le ha garantito un successo mondiale.

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Volare alto: lo scorso anno sono state messe in funzione circa 1.300 turbine eoliche Enercon.

Sistemi unici e all'avanguardia

Il nuovo modello di punta della gamma di turbine eoliche Enercon è l'E-175 EP5, che vanta una potenza nominale di 6 MW e un'altezza massima del mozzo di 163 metri. Il diametro del rotore è di 175 metri, il che la rende una delle più grandi disponibili sul mercato europeo. Sviluppata per l'uso (onshore) in regioni con venti leggeri e moderati, questa turbina si distingue per la sua capacità di generare energia elettrica a basso costo in tali località.

Un'altra caratteristica fondamentale è la tecnologia elettrotecnica integrata di ultima generazione: i quadri elettrici sono collocati nella gondola anziché a livello del suolo. Anche lo sviluppo elettrotecnico presso Enercon è particolarmente avanzato nel settore. Durante la progettazione dell'E-175 EP5, i progettisti hanno utilizzato per la prima volta la piattaforma Eplan, basata sul cloud Microsoft Azure. Come spiega Andree Rülander, Head of Electrical Design: "Abbiamo implementato una soluzione Eplan per la progettazione multiutente che consente la progettazione simultanea da parte del personale dei nostri centri di sviluppo in Germania, Paesi Bassi, Polonia e India".

Per l'uso in tutto il mondo: progettazione nel cloud

Qual è stato il fattore chiave nella decisione di trasferire la piattaforma di progettazione nel cloud? "Tutta la nostra strategia IT si sta orientando verso il cloud e questo progetto è stato un pilota per tale transizione", spiega Rülander. "Da un lato, è molto più facile da gestire. Non ci si deve preoccupare di driver, aggiornamenti o amministrazione: ci pensa il fornitore del cloud. Inoltre, per configurare un nuovo computer bastano 20 minuti invece di giorni". Ma, cosa ancora più importante, diversi membri del personale, anche in sedi diverse, lavorano sempre sullo stesso modello di dati, che è costantemente aggiornato.

In accordo con Eplan Consulting, Enercon ha deciso di non ricorrere a una tipica soluzione cloud. I processi e i prodotti on-premises vengono invece trasferiti sul cloud in modo tale da funzionare esattamente come una soluzione di dominio. Partendo da Microsoft Azure Marketplace, è possibile accedere alla soluzione tramite quattro diverse app di Eplan Solutions, a seconda delle specifiche esigenze.

Un risultato pionieristico

La configurazione e l'installazione di questa soluzione radicalmente nuova si sono rivelate inizialmente impegnative. Detlef Harms, Project Manager presso Eplan, spiega: "Si è trattato di una novità assoluta, dalla quale abbiamo sicuramente imparato molto". Il processo è quindi partito con un proof of concept. La soluzione di elettrotecnica nel cloud è entrata in funzione solo dopo, nell'ottobre 2022, e ora è perfettamente operativa.

Inoltre, tutte le parti coinvolte in questo progetto, Eplan, Enercon e Microsoft, hanno aperto nuove strade. Harms spiega: "Il nostro obiettivo era creare una soluzione scalabile, che ora è accessibile agli utenti Eplan in tutto il mondo, anche tramite Microsoft Azure Marketplace. In questo caso, abbiamo collaborato tutti insieme per realizzare un'impresa davvero pionieristica". Rülander aggiunge: "Circa 40 sviluppatori, distribuiti su più sedi, svolgono attività di progettazione nel cloud con Eplan e sono molto soddisfatti dell'infrastruttura, dell'operatività e della rapidità di risposta." Inoltre, Enercon ha ridefinito la propria struttura di progettazione e ora opera sulla base di librerie. In pratica, questo significa che gli ingegneri possono selezionare, da una libreria predefinita, i moduli necessari per una specifica turbina eolica.

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Il gemello digitale del layout dell'armadio di controllo in Eplan Pro Panel ha permesso di ottimizzare in modo significativo i processi produttivi.

Un altro motivo per cui la migrazione dell'infrastruttura ECAD sul cloud non è stata un'impresa da poco è legato al fatto che Enercon fa un uso molto esteso della piattaforma Eplan. Oltre a Eplan Pro Panel (costruzione di armadi) ed Eplan Electric P8 (progettazione elettrotecnica), l'azienda utilizza anche strumenti aggiuntivi come Eplan Pro Panel Copper (per i sistemi di distribuzione dell'energia). Utilizza intensivamente il modulo Eplan Harness proD per il cablaggio e di recente ha iniziato a usare anche Rittal Wire Terminal per la lavorazione di fili e cavi. Anche Siemens Teamcenter, utilizzato come sistema PDM, è stato migrato nel cloud di recente.

Struttura orientata alle funzioni

Con l'introduzione di Eplan, Enercon ha anche implementato una struttura orientata alle funzioni per l'elettrotecnica. Ciò comporta una suddivisione in moduli, come torre, sistema di regolazione e distribuzione elettrica. Oltre a essere logica, questa struttura semplifica il lavoro ed è anche conforme al più recente standard internazionale di designazione per le turbine eoliche, il "Reference Designation System for Power Systems" (RDS-PS). Fortunatamente, Eplan supporta questo standard, che Enercon sta ora utilizzando.

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Eplan Harness proD viene inoltre utilizzato per progettare e preassemblare il cablaggio della turbina eolica in fabbrica, in modo da evitare di doverlo adattare con molto sforzo in loco.

In tutti i progetti e gli investimenti legati a progettazione e produzione, Enercon punta a una catena del valore in gran parte automatizzata dall'inizio alla fine. Lo stesso vale per il trasferimento del "gemello digitale" creato durante il processo di progettazione elettrotecnica. Questa dovrebbe essere la base di dati anche nel mondo reale, ovvero in produzione. Rülander spiega: "Anche sotto questo aspetto abbiamo compiuto diversi passi avanti contemporaneamente, poiché abbiamo suddiviso il nostro processo produttivo in fasi che corrispondono ai singoli moduli di Eplan. Il gemello digitale funge da base di dati da cui possiamo ricavare fasi di produzione come il cablaggio, la lavorazione dei cavi e l'assemblaggio dell'involucro".

L'efficacia di questo approccio nella pratica è evidente nel processo di realizzazione degli armadi. Nel caso degli armadi delle nuove serie E-175 EP5 ed E-160 EP5, i fori vengono definiti in Eplan Pro Panel e i dati vengono trasmessi a Rittal. Rittal fornisce quindi a Enercon elementi degli armadi già forati e pre-fresati. Le procedure di lavorazione dei cavi sono simili. In questo caso, Enercon collabora con CadCabel, un'azienda specializzata che è anche partner di Eplan.

Un grande passo avanti

Dopo il passaggio al cloud e alla luce dell'esperienza pratica maturata nei primi mesi, il giudizio dei responsabili è decisamente positivo. Rülander spiega: "Con la nuova infrastruttura nel cloud per l'elettrotecnica, abbiamo compiuto un grande passo avanti e ora, sotto questo aspetto, siamo leader nel settore". Inoltre, si sta affrontando anche una grave carenza che colpisce tutte le aziende: "La nuova infrastruttura rappresenta anche un punto di forza quando si tratta di attrarre nuovo personale qualificato, perché offriamo ai nostri dipendenti un ambiente di progettazione elettrica all'avanguardia e sofisticato". Inoltre, i responsabili non solo sono soddisfatti del risultato ottenuto con la progettazione elettrica basata sul cloud, ma sono anche molto contenti della consulenza e della formazione fornite da Eplan: "In poche parole, la collaborazione è stata positiva e continua ad esserlo, proprio come con i colleghi esterni".

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Nel cloud dei dati: i progettisti hanno utilizzato per la prima volta la piattaforma Eplan basata sul cloud durante la progettazione della turbina eolica E-175 EP5

Decisione di scegliere di nuovo Rittal

Nel corso dei progetti di sviluppo delle nuove serie E-160 EP5 ed E-175 EP5, e parallelamente al passaggio al cloud con Eplan, Enercon ha anche riesaminato la questione degli armadi, effettuando un processo di benchmarking tra i principali fornitori e testando alcuni modelli di armadi. Rülander afferma: "Il risultato è stato chiaro. Gli armadi Rittal, grandi e piccoli, continuano a essere il nostro standard. Uno dei motivi è l'eccellente mappatura delle soluzioni Rittal in Eplan. In futuro, questo aspetto diventerà ancora più importante per noi, poiché automatizzeremo sempre di più l'assemblaggio dei nostri armadi".

Cablaggio più efficiente con Rittal Wire Terminal

Enercon utilizza diversi strumenti Eplan per la progettazione e, di recente, ha iniziato a impiegare anche il Rittal Wire Terminal nel proprio reparto di produzione per la lavorazione di cavi e fili. La macchina per la lavorazione dei cavi completamente automatizzata di Rittal Automation Systems è diventata un elemento importante del processo produttivo e un fattore decisivo in termini di efficienza: infatti, quando si tratta della configurazione degli armadi elettrici, è proprio il cablaggio a offrire il maggiore potenziale per migliorare l'efficienza e ottenere risparmi. Il Rittal Wire Terminal consente inoltre alle aziende di adattare e ottimizzare rapidamente i propri processi interni, svolgendo così un ruolo fondamentale nell'aiutarle a mantenere la propria competitività.