【制御盤製造】導入事例：制御盤の設計製造でデジタルツインを活用- 世界標準の電気設計CAD EPLANブログ

電気設計のデジタルツイン

「デジタルツインで設計の品質を向上させる。」これは、Alexander Bürkle社が制御盤の設計から組立までの標準化を一言で言い現わしたものです。この標準化に伴い、EPLANプラットフォームが導入されました。

創業以来100年以上にわたり、Alexander Bürkle社は、他社の追随を許さず、革新をし続けています。南ドイツに22拠点、800人以上の従業員を擁する同社はelectrical wholesaler（電気部品業者）から（制御盤の）組立て技術とスマートエンジニアリング（高度な設計サポート）を提供するサービスプロバイダーへ進化しました。

サービスのベースとなるのは制御盤の設計・製造です。当初、この部門は（顧客の）受託製造業者として働いていました。その後、ワイヤー配線、ラベリング、制御盤加工の（半）自動化システムなどのサービスで拡大しました。

ステップ1：電気CADの入れ替え

1年半前、経営陣はインダストリー4.0に影響を受け、電気CADの入れ替えを行いました。電気設計責任者のFabian氏は「電気CADを入れ替えました。初期の計画設計から詳細設計、プラント運用で、一貫したデータ利用が可能なEPLANを選びました。」と述べています。

分電盤組立設計でEPLAN Cogineerを使用する利点は「（EPLAN Cogineerのデザイナー機能を使い）、分配器を設定し、ドラッグ&ドロップでコンポーネントを割り当てられること。バックグラウンドでは電気設計CADが設計作業を行うこと」でした。詳細な基本設計作業も自動的に実行されます。制御盤の3Dデータができると同時に、ワイヤーやコンダクタへのラベル（これも自動で作成される）付けが可能です。

インダストリー4.0用制御盤の製造

ステップ2として同社は大手工作機械メーカーのような産業顧客向けの制御盤製造にもこの手法を使用しました。設計・製造の量が増えているので、EEC Oneから始まる、EPLANプラットフォームでの事前検討（Plannninng）から電気設計までの統合が求められます。（事前）計画は、EPLAN Preplannning。コントロールキャビネットの3Dレイアウト設計はEPLAN Pro Panelで。油圧・空圧設計はEPLAN Fluidを使います。

部品データに対する高い需要

コントロールキャビネットの設計と組立の自動化には必要な準備があります。分電盤の組立に必要な全ての部品と産業用制御盤の部品は特長的なデータと寸法とともにEPLANに保存されます。電気設計部門が「スタイルガイド」に沿って新しい部品を同社の部品リストに登録します。

この部品データはAlexander Bürkle社と顧客双方に利益をもたらします。「私たちにとっては、部品はシステムによって選択されるのでコントロールキャビネットの設計が大幅にスピードアップします。また顧客の要求に応じて、部品データを利用できるようにします。これは顧客に感謝されます。」（Fabian氏）

デジタルツインの基本となる部品データ

スタイルガイドに沿って部品データを提供することは、制御盤設計とは別に行われるプロジェクトです。データに対する需要は高くなっています。背景には、機械設計者やその顧客にとってデータが「デジタルツイン」、すなわち、サービス全耐用年数（その機械がある期間）に渡って、機械やシステムのバーチャルイメージとしてデジタルツインを更新することができるからです。Fabian氏「デジタルと現実のシステムは恒久的に接続されています。デジタルデータを使用及び保全する人は、システムの実装と保守の計画を立て、必要な情報をすべて手に入れることができるため、時間とコストを節約できます。

エンドtoエンドのデータ利用の利点

統合された電気設計のほかの利点について尋ねられた時、Fabia氏は多くのことを思いつきました。「私たちはモジュールとフィールドに従って機能や構造から（設計を）はじめ、組織的に設計をしています。」設計者はコントロールキャビネットのサイズ選択から作業はしません。サイズは機能、コンポーネント及びモジュールが決まった後自動的に決定されます。顧客が要求しない限り、電気設計者はリタール製品を使用します。Fabian氏によると、ワークフローが改善されたことは、電気設計が最初からエラーのないことを意味します。さらに「ケーブルダクト用のワイヤー選択や機器のラベル付けなど、多くの作業が自動的に行われます。データは輸出梱包にも使用できます。輸出梱包用木枠の寸法は、運送業者が貨物重量を計算できるように、EPLANから導き出すことができます。」

製造サービスプロバイダーからシステムハウスへ移行する予定

これらの利点と高度なエンジニアリングサービスへの高い需要を考慮すると、同社がEPLANプラットフォームで成長路線に進んでいると感じるのは当然のことです。「（1年半前の）決定は正しかった。エンジニアリングポートフォリオを拡大し、顧客とより緊密に連絡を取り合うことで、その顧客の多くの作業を節約できました。」（Fabian氏）

近い将来の目標の一つは、お客様が同社の提供するEPLANプラットフォームでプロジェクトを構成し、全ての部品リスト、3Dデータ、回路図の（ほぼ自動化された）計画を立てることです。この新しいタイプのタスク共有の利点は大きく、同社は電気設計に係る時間の75%短縮を期待しています。同時にこの新しい設計アプローチによって、顧客と機械設計者の連携も変わります。「私たちはコントロールキャビネットの製造元とエンジニアリングサービスプロバイダーからシステムハウスへと進化しています。」（Fabian氏） 同社の顧客はこの開発を興味深く見守っています。