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Crece la importancia de los datos en el entorno industrial

2017-11-02. La Industry 4.0 y el Industrial Internet of Things (IIoT) dominan desde hace algunos años el debate en torno al futuro de la fabricación industrial. Aunque los expertos no tienen formada una opinión unánime acerca de cómo será exactamente la Industria 4.0 en sus detalles y qué condiciones previas tienen que darse, hay algo innegable: los datos desempeñan un papel central en el entorno industrial y ya son en muchos casos igual de importantes que los mismos productos reales. Pero, ¿qué tienen que tener en cuenta los ingenieros con relación a los datos?

La demanda de datos está creciendo tanto en la industria de bienes de equipo como en el diseño y la fabricación de cuadros eléctricos. Aquí son de especial importancia los datos que se precisan a lo largo de la cadena de creación de valor en el desarrollo, el diseño, la fabricación y la puesta en marcha de máquinas, así como de cuadros eléctricos. Esto incluye p. ej. los datos de proyectado para sistemas CAD y CAE, pero también la información comercial, que es de gran importancia para compras y logística. Una consistencia de los datos lo más extensa posible a lo largo de toda la cadena de valor, desde el diseño hasta la puesta en marcha, resulta decisiva. Sólo de esta forma se podrán utilizar de forma directa los datos en todos los pasos. Así se evita el trabajo adicional debido a las duplicidades en el tratamiento de los datos y aumenta notablemente la eficiencia. Uwe Scharf, director de Product Management en Rittal subraya lo mucho que ha aumentado la demanda de estos datos: “Nuestros clientes solicitaron a lo largo del año pasado datos mecánicos en CAD de 1,2 millones de productos Rittal a través de nuestra página web y descargaron más de 7 millones de archivos CAD, un indicio claro de lo importantes que son los datos hoy en día.”

¿Quién necesita qué datos y cuándo?

Al principio del desarrollo, muchos proyectistas e ingenieros se enfrentan en primer lugar a la selección de los componentes y sistemas adecuados. Antes los catálogos impresos de los proveedores eran un medio imprescindible para ello. Al compás de la digitalización, las posibilidades son hoy en día más variadas: Los catálogos están disponibles también en formato digital, por ejemplo, en pdf o en otro formato electrónico, que incluye la clasificación ETIM o eC@lss (ver el cuadro de texto). Además, existe a menudo la posibilidad de seleccionar o configurar los productos directamente en la página web del proveedor. La web de Rittal lleva integrados un gran número de configuradores.

Datos para el diseño mecánico

A los trabajos básicos y la selección de los componentes necesarios les sigue dentro de la cadena de creación de valor el paso del diseño. En ingeniería mecánica el primer paso es la selección de los elementos mecánicos, mientras que en la fabricación de cuadros eléctricos ocupa un primer plano el diseño eléctrico. El reto consiste en proporcionar al cliente los datos que precisa en cada momento para cada paso dentro de la cadena de creación de valor. Para el diseño mecánico el ingeniero necesita obtener del proveedor p. ej. los datos de diseño mecánico de los componentes y las piezas. A continuación, podrá importar estos datos directamente en su software CAD y utilizarlos. Rittal facilita a través de su página web los datos de diseño mecánico de todos los componentes suministrables de su programa “Rittal – The System.” Lo componen más de 80 formatos de archivo distintos, de forma que el ingeniero podrá utilizar los datos independientemente del sistema CAD con el que esté trabajando. Hay disponibles planos detallados en 3D y 2D, de alta calidad y continuamente validados, destinados al diseño profesional. En la plataforma web, a la que se puede acceder de forma rápida y sencilla desde el sitio web de Rittal (http://www.rittal.es/ricad3d ), el ingeniero puede seleccionar los componentes necesarios en un cuadro de diálogo de cómodo manejo y descargar los datos de diseño en el formato apropiado para su sistema CAD, para utilizarlos directamente en su diseño.

Datos para los cuadristas

Para el diseño eléctrico, que es el primer paso cuando se trata de cuadros eléctricos, se emplea por norma general un software CAE, como Eplan Electric P8 . También en este caso los ingenieros eléctricos necesitan los datos de los componentes que piensan utilizar. En primer lugar, son necesarios para ello los datos relevantes para el proyecto eléctrico. Rittal pone a disposición estos datos en el Eplan Data Portal de su empresa hermana Eplan. El usuario encuentra allí los datos del proyecto con los componentes Rittal, así como los de más de 500.000 componentes de otros fabricantes destacados. Una vez completado el proyecto eléctrico se puede generar con Eplan Pro Panel un prototipo virtual de la instalación. Por supuesto se importan para ello los datos directamente del proyecto eléctrico. El ingeniero eléctrico puede ubicar todos los componentes dentro del armario de distribución en el modelo virtual. Sin embargo, para ello son necesarios datos adicionales, como por ejemplo las dimensiones geométricas de un componente. Esta característica, así como hasta 200 más, están grabadas en un denominado archivo macro en el Eplan Data Portal. Éstas incluyen, por ejemplo, informaciones de tipo lógico, macros para gráficos en 2D y 3D, macros para esquemas, informaciones sobre fabricación e informaciones sobre accesorios. Las cifras de descargas de 2015 demuestran que la demanda de estos datos es alta: en total hubo 600.000 descargas de productos de Rittal.

A partir de las informaciones del proyecto eléctrico y del prototipo virtual se pueden generar, en el paso siguiente, los datos para la fabricación. Éstas incluyen listas de cableado, que se utilizan para la confección manual de las líneas o para solicitar un equipo automático. También la información para el mecanizado de piezas planas se genera directamente a partir de los datos existentes. El mecanizado se puede realizar con el centro de mecanizado Perforex BC , de Rittal Automation Systems , que fresa, taladra o graba placas de montaje, puertas y laterales de forma completamente automática.

Transferencia continua hasta el departamento de compras

Junto con los pasos de trabajo técnicos del diseño mecánico, el proyecto eléctrico, la confección de un prototipo virtual y la fabricación, la gestión comercial constituye una parte importante de la cadena de creación de valor. También aquí es importante alcanzar una elevada eficiencia. Los incrementos de la eficiencia son posibles, por ejemplo, cuando se pueden importar las listas de piezas desde el diseño mecánico y el proyecto eléctrico directamente a los sistemas comerciales. No obstante, para el cálculo de costes, los pedidos y la logística son necesarios, a su vez, otros tipos de datos como las referencias de pedido, los precios, los pesos, etc. las magnitudes determinantes.

Un sistema que se ha acreditado para el intercambio fluido de datos entre el proveedor y el cliente es la clasificación de estos datos. Rittal soporta las clasificaciones ETIM y eCl@ss (véase el cuadro de texto), de forma que también en este caso los clientes pueden acceder a los datos, independientemente de la clasificación que utilicen. Rittal soporta incluso el sistema Datanorm, más antiguo.

Un producto sólo está completo con sus datos.

“La digitalización está progresando sin pausa en la industria. Este proceso depende cada vez más de que los datos sean de una alta calidad. Gracias a la creciente digitalización pueden hacerse realidad grandes mejoras de la eficiencia a lo largo de toda la cadena de creación de valor de la fabricación de bienes de equipo y la realización de cuadros eléctricos”, comenta Uwe Scharf. Sin embargo, el prerrequisito para ello es que los datos estén disponibles en alta calidad y puedan ser utilizados directamente para todos los pasos del proceso. Independientemente de si es un armario de distribución, un refrigerador o una caja pequeña, Rittal pone a disposición de sus clientes diferentes tipos de datos para todos los componentes suministrables. Estos datos se utilizan para el diseño mecánico, el proyecto eléctrico, la fabricación y los procesos comerciales. La empresa actúa aquí siguiendo esta consigna: “Un producto sólo está completo cuando se tienen todos sus datos.”

Los sistemas de clasificación ETIM y eCl@ss

Durante el proceso de ingeniería, la comunicación digital adquiere una gran importancia en la relación cliente-proveedor. El transmisor ha de facilitar los datos de sus productos de forma que, a ser posible, el receptor los pueda procesar directamente. Para ordenar las informaciones de los productos de modo que sean entendidas en el lado del receptor se utilizan unos sistemas de clasificación estandarizados. En Rittal se ha optado, entre otros, por los estándares ETIM y eCla@ss, ampliamente difundidos. Las clasificaciones consisten en una jerarquía y en las clases que contiene, como por ejemplo “Armario de distribución”. Cada clase tiene su propia definición y sus propias palabras clave, predeterminadas en la clasificación. Un armario de distribución tiene, por ejemplo, características como “Número de bloqueos”, “Grado de protección IP” y “Tipo de superficie”. La clase “Climatización”, en cambio, tiene características como “Tipo de tensión” y “Control de temperatura”. La definición de las diferentes características se amplía mediante listas de valores.

El sistema de clasificación ETIM se limita principalmente a la industria electrotécnica. Es utilizado, sobre todo, por el comercio mayorista, que emplea los datos para importarlos desde sistemas de control de inventarios, para crear venta online e imprimir catálogos. A diferencia de ETIM, en el sistema de clasificación eCl@ss hay una versión avanzada, con funciones que rebasan el ámbito de la descripción pura mediante clases. Está adaptado, sobre todo, a las necesidades del software CAE y proporciona datos apropiados para éste, que se pueden utilizar directamente en el proyecto eléctrico.

Imágenes

Imagen 1: Una vez completado el proyecto eléctrico se puede generar con Eplan Pro Panel un prototipo virtual de la instalación. Por supuesto se importan para ello los datos directamente del proyecto eléctrico. El ingeniero eléctrico puede ubicar todos los componentes dentro del armario de distribución en el modelo virtual. Sin embargo, para ello son necesarios datos adicionales, como por ejemplo las dimensiones geométricas de un componente.

Imagen 2: Datos para la fabricación de armarios para cuadros eléctricos: En el centro del flujo de datos digital está el prototipo virtual, que permite que todos los pasos del proceso se ejecuten de forma eficiente y, siempre que sea posible, automatizada.

Imagen 3-4: El diseño eléctrico en Eplan Electric P8 y Eplan Pro Panel es la base para la consistencia de los datos a lo largo del proceso de ingeniería completo de los cuadristas.

Imagen 5: Datos para el fabricante de bienes de equipo: Con el Configurador Rittal y los modelos CAD en formato Step, los expertos de Hora-Werk han podido componer virtualmente un sistema de brazo soporte para la operación de una máquina y recorrer las más variadas posibilidades de solución.