制御盤設計DXが加速中！設計効率と製造自動化のカギは部品データ

近年、制御盤を含む電気設計業界では、設計・製造効率の向上や設計と製造の連携が求められています。この変革のカギを握るのは部品データです。部品データはデジタルツインを構築し、設計から製造までデータをつなぎ、作業効率を向上させるための重要な役割を担います。本記事では、部品データの重要性と、どんなデータが求められるのかを解説します。

制御盤の電気設計・製造の自動化からAI活用へ

制御盤の小型化、短納期、多種多様化、人手不足、工数削減、海外メーカーとの競争や海外展開など、制御盤や装置に求められることがたくさんあります。さらに、自動化やAIの活用も加速しています。これに対応するために、設計と製造をデジタルデータで正確につなぐことが求められています。
その中心にあるのが、制御盤のデジタルツインと、それを支える高品質な部品データです。

JEMAの制御盤製造業界向けDXガイドラインよると、日本の強みである設計・生産のノウハウをデジタル技術を用いて、だれが見ても理解でき、それを資産とすることが求められています。

世界最大の産業見本市ハノーバーメッセ2023では、制御盤の設計・製造の自動化に関する展示が多く、一つの企業ではなく、企業間連携による展示がなされていました。

『EVや再生可能エネルギー、自動化など、電気の活躍の場がさらに広がるなか、それを支える制御盤の需要も増加すると予測し、ヨーロッパでは盤業界を挙げて設計・製造の自動化環境の整備が進んでいる。』
 2023年5月10日発行 オートメーション新聞 より

それから2年後のハノーバーメッセ2025では、製造業のAI活用がテーマとして取り上げられ、各社がAIを用いた最新技術やスマートファクトリーなどを紹介していました。

自動化やAIで重要になる制御盤のデジタルツイン

制御盤製造の自動化やAI活用が加速する現代において、制御盤のデジタルツインが、設計と製造の連携を強化し、効率化と自動化を実現するための重要な要素です。

例えば筐体の穴あけ加工を自動で行う場合、元となるデータはどのように作りますか。
自動電線加工機を使って電線を自動で加工する場合も同様です。何を元にして加工するのか、元となるデータをどのように作るかが重要です。現場現物合わせのように、実物を測って穴あけ数値を算出し、加工機に入れるのでしょうか。

そこで重要になるのが、実際の制御盤と全く同じ3Dデータで作成された盤、いわゆる制御盤のデジタルツインです。

制御盤のデジタルツインは、実際の制御盤を仮想空間上に再現したもので、制御盤の電気設計工程から制御盤の製造、実際の運用、納入後の保守に至るまでの情報を一元管理することができます。

制御盤のデジタルツインについて詳しくはこちら：

制御盤のデジタルツイン｜Eplan公式ブログ

どんな部品データが必要なのか

では制御盤デジタルツインの基礎となるものは何でしょうか。それは部品データです。

まず、電気設計工程では回路図作成のためにシンボル情報が必要です。さらに、そのシンボルに部品情報を付与することで、回路図作成後に部品表（BOM）などの帳票類を自動生成できます。この帳票作成に必要なメーカー名や型式、仕様情報も、部品データに含める必要があります。

次に、制御盤の筐体設計工程では、電気設計データと連携しながら3Dレイアウト設計を行います。このとき必要になるのが部品の3Dデータです。部品の寸法情報はもちろん、例えば中板に取り付ける場合には、取り付け位置（穴あけ加工位置）の情報が求められます。扉にタッチパネルや押しボタンを取り付ける場合は、設置面や切り取り寸法も必要です。

さらに、盤内配線ルート設計では、部品の3Dデータ上で「どこからどこに電線がつながるか」を示す情報も必要です。電線についても、被覆色、太さ、曲げ半径といった詳細な属性情報が求められます。また、制御盤の3Dデータを2D図面に展開するためには、部品の2D図も不可欠です。

制御盤の3Dレイアウト設計の場合

このように、制御盤のデジタルツインを実現するためには、部品データに多種多様な情報が求められるのです。

膨大で高品質な部品データの必要性と課題

このように制御盤のデジタルツインを実現するには、膨大で高品質な部品データが必要です。
では、そのデータをどうやって用意すればいいのでしょうか。

電気CADに、部品メーカーのWEBサイトから部品データを手作業で入力したことが何度ありますか？どれくらいの時間がかかりましたか？データの入力ミスはありませんでしたか？制御盤の設計では、多種多様な部品を扱います。必要な情報をWebやPDFカタログから転記する作業は、非常に手間がかかります。

ある調査によると、中小企業や機械メーカーが部品データの作成に費やす時間は、
月に15時間にものぼるそうです。

参照：Eplan Data Portal: Receive missing/incomplete device data with credits EPLAN UKブログより）

様々なメーカーのWEBサイトを訪問し、PDFをダウンロードして仕様を確認して、回路図に反映する、という作業はとても時間がかかります。メーカーによって表現や表記方法がバラバラであったり、問い合わせをしなければ確認できないこともあります。

電気設計に必要なデータだけではなく、制御盤のデジタルツインや製造連携まで考えると求められる情報はさらに増えます。

こうした課題が、部品データの整備には付きまといます。

求められる部品データ環境とは

制御盤のDX、AI活用、設計製造連携などのトレンドから、
今度は設計段階から製造連携を前提にした「使える部品データ」の整備が求められます。

• 3Dデータを含む、部品メーカーによる正確なデータ提供
• 社内の部品データベースの標準化
• 設計ソフトウェアとのスムーズな連携
• 設計から製造まで耐えうる高品質なデータ構造

まとめ：制御盤DXを支えるのは部品データの質

制御盤の設計・製造連携や制御盤のDXを推進するには、ツールの導入だけでなく、設計で使用する部品データの品質も重要です。部品データはデジタルツイン、製造自動化、AI活用といった様々な施策をの基盤となります。

参考：Eplanの部品データに関するセミナー動画

■ セミナー内容■
「設計から製造までつながる電気設計」「制御盤のデジタルツイン」。
これには「高品質な部品データ」が重要なカギとなります。

Eplanは、すぐに設計に使用できるよう、
世界中の部品メーカーから提供された「高品質な部品データ」を提供しています。

その「高品質な部品データ」にはどんな情報が含まれているのでしょうか。

EPLANのエンジニアが電気設計者目線で、Eplan Data Portalの中身をご紹介します。

掲載日：2024年2月28日
最終更新日：2025年4月15日