Inhaltsverzeichnis
1. Engineering in der Cloud ist weltweit nutzbar
2. Skalierbare Lösung – abrufbar im Store
3. Funktionsorientierte Struktur
4. Digitaler Zwilling für die Prozessautomation
5. Fazit
6. Zum Anwender
Engineering in der Cloud ist weltweit nutzbar
Bei der Planung der Windkraftanlage E-175 EP5 – mit 6 MW Nennleistung, einer Nabenhöhe bis 163 m und einem Rotordurchmesser von 175 m eine der größten im europäischen Markt – nutzten Konstrukteure des Windkraftanlagen-Spezialisten Enercon erstmals die cloudbasierte Eplan Plattform auf Basis von Microsoft Azure. „Wir haben damit eine Lösung für das Multi-User-Engineering etabliert, die Kollegen an den Entwicklungsstandorten in Deutschland, den Niederlanden, Polen und Indien das ‚Simultaneous Engineering‘ erlaubt“, berichtet Andree Rülander, Leiter Electrical Design bei Enercon. „Damit können mehrere Kollegen – an unterschiedlichen Standorten – immer an ein und demselben, stets aktuellen Datenmodell arbeiten.“
Bild: Eplan/Rittal
Enercons IT-Strategie gehe in Richtung Cloud – und dieses Projekt sei ein Pilot dafür gewesen, fährt Rülander fort. „Für die Verlagerung der Engineering-Plattform in die Cloud sprach auch die deutlich einfachere Handhabung: Man muss sich nicht um Treiber, Updates und die Administration kümmern – das erledigt der Cloud-Anbieter.“ Und ein neuer Rechner sei innerhalb von 20 min eingerichtet statt nach Tagen.
Skalierbare Lösung – abrufbar im Store
Enercon hat sich – in Abstimmung mit dem Eplan Consulting – dafür entschieden, keine typische Cloud-Lösung zu nutzen. Stattdessen werden die On-Premise-Prozesse und -Produkte so in die Cloud übertragen, dass sie exakt wie eine Domänenlösung funktionieren. Der Einstieg erfolgt dabei über den Microsoft Azure Marketplace und kann über vier unterschiedliche Eplan Solutions-Apps je nach Anforderung abgerufen werden.
Die Konfiguration und Installation dieser grundsätzlich neuen Lösung erwies sich zunächst als Herausforderung. „Das war eine Premiere, bei der wir durchaus auch unsere ‚Learnings‘ hatten“, erinnert sich Detlef Harms, Projektleiter bei Eplan. „Gestartet wurde deshalb zunächst mit einem Proof of Concept; erst dann ging das cloudbasierte Elektro-Engineering im Oktober 2022 produktiv – und funktioniert jetzt perfekt.“
Alle Beteiligten beschritten mit dieser Aufgabenstellung Neuland – Eplan, Enercon und auch Microsoft. „Unser Ziel war eine skalierbare Lösung, die jetzt auch im Microsoft Azure Store weltweit für Nutzer von Eplan abrufbar ist – in diesem Fall haben wir alle im Schulterschluss echte Pionierarbeit geleistet“, so Harms weiter.
Funktionsorientierte Struktur
Mit der Einführung von Eplan hat Enercon zugleich auch eine funktionsorientierte Struktur im Elektro-Engineering etabliert – mit einer Einteilung in Module, wie beispielsweise Turm, Verstellsystem und Elektroverteilung. Diese Strukturierung ist folgerichtig, erleichtert das Arbeiten und stimmt auch mit dem neuesten internationalen Kennzeichnungsstandard für Windkraftanlagen überein, dem „Reference Designation System for Power Systems“ (RDS-PS). Praktischerweise unterstützt Eplan diesen Standard. Enercon arbeitet zudem bibliotheksgestützt. Konkret können die Ingenieure aus einer vorgedachten Bibliothek auswählen, welche Module für die jeweilige Windenergieanlage benötigt werden.
Digitaler Zwilling für die Prozessautomation
Bei allen Projekten und Investitionen, die mit der Konstruktion und der Fertigung zu tun haben, strebt Enercon eine weitgehend automatisierte und durchgängige Wertschöpfungskette an. Das gilt auch für die Überführung des „digitalen Zwillings“, der in der Elektrokonstruktion entsteht. Er soll auch in der realen Welt die Datenbasis sein, sprich in der Produktion. „Hier sind wir gleich mehrere Schritte vorangekommen, weil wir die Fertigung in Prozessschritte aufgeteilt haben, die einzelnen Eplan Modulen entsprechen“, betont Rülander. „Der digitale Zwilling dient uns hier als Datenbasis zur Ableitung von Fertigungsschritten wie Verdrahtung, Kabelkonfektionierung und Schaltschrankmontage.“ Die Schaltschränke befinden sich bei den Enercon-Anlagen übrigens nicht am Boden, sondern in der Gondel.
Bild: Eplan/Rittal
Wie gut das in der Praxis funktioniert, lässt sich im Schaltschrankbau sehen: Bei den Schaltschränken für die neuen Baureihen E-175 EP5 und E-160 EP5 werden die Bohrungen in Eplan Pro Panel festgelegt und die Daten an Rittal übermittelt. Rittal liefert dann bereits vorgebohrte und vorgefräste Schrankelemente an Enercon. „Die Rittal Klein- und Großgehäuse bleiben unser Standard“, erläutert Rülander. „Ein Grund dafür ist die sehr gute Abbildung der Rittal Lösungen in Eplan. Das wird für uns, mit zunehmender Automatisierung der Schaltschrank-Konfektionierung, künftig noch wichtiger werden.“
Ähnlich sind die Prozesse in der Kabelkonfektionierung. Hier arbeitet Enercon mit dem Spezialisten CadCabel zusammen, der ebenfalls ein Partner von Eplan ist. Von Vorteil ist hier unter anderem auch das Rittal Wire Terminal, um die Drähte bzw. Leitungen zu konfektionieren. Der Drahtkonfektionier-Vollautomat von Rittal Automation Systems ist zu einem wichtigen Baustein im Produktionsablauf und dort zu einem echten Effizienztreiber geworden – denn beim Schaltschrankausbau lassen sich bei der Verdrahtung die meisten Effizienzgewinne und Ersparnisse realisieren. Er erlaubt zudem eine schnelle Anpassung und Optimierung der eigenen Prozesse und trägt so wesentlich dazu bei, die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten.
Fazit
Nach dem „Going cloud“ und den Praxiserfahrungen der ersten Monate ziehen die Entscheider ein rundum positives Fazit. „Unsere rund 40 Entwickler an mehreren Standorten arbeiten und engineeren nun cloudbasiert mit Eplan – und sie sind sehr zufrieden mit der Infrastruktur, der Bedienung und auch der Reaktionsgeschwindigkeit“, fasst Andree Rülander die Erfahrungen zusammen. „Mit der cloudbasierten Infrastruktur haben wir einen großen Schritt nach vorn gemacht und sind hier jetzt branchenweit führend.“
Ein in allen Unternehmen drängender Engpass wird ebenfalls adressiert: „Die neue Infrastruktur ist auch ein Pluspunkt bei der Gewinnung von Fachkräften: Wir bieten Mitarbeitern eine äußerst moderne Konstruktionsumgebung und damit ein ‚schickes‘ Umfeld“, so Rülander abschließend. Enercon selbst ist zudem auch mit dem Consulting und dem Training durch Eplan zufrieden: „Die Zusammenarbeit war und ist einfach gut – wie mit externen Kollegen.“
Bild: Eplan/Rittal
Die Migration der E-CAD-Infrastruktur in die Cloud war auch deshalb keine kleine Aufgabe, weil Enercon die Eplan Plattform sehr umfassend nutzt. Neben Eplan Pro Panel (Schaltschrankbau) und Electric P8 (Elektrokonstruktion) sind auch Zusatztools wie Pro Panel Copper (für Stromverteilungen) im Einsatz. Intensiv genutzt wird das Modul Harness ProD für die Verkabelung – seit Kurzem werden zudem die Drähte bzw. Leitungen mit dem Rittal Wire Terminal konfektioniert. Als PDM-System kommt Siemens Teamcenter zum Einsatz, das kürzlich ebenfalls in die Cloud migriert wurde. (co)
Zum Anwender
Die Enercon GmbH ist einer der führenden Hersteller von Windkraftanlagen (WKA). Das Unternehmen konzentriert sich auf Onshore-Anlagen und ist mit dem DirectDrive-Antriebskonzept, das ohne Getriebe auskommt, konkurrenzlos. Mit dieser Strategie ist das Unternehmen weltweit erfolgreich.
Neues Topmodell im WKA-Programm von Enercon ist die E-175 EP5 mit 6 MW Nennleistung, einer Nabenhöhe bis 163 m und einem Rotordurchmesser von 175 m – eine der größten Anlagen im europäischen Markt. Entwickelt wurde sie für den (Onshore-)Einsatz in Regionen mit mittlerem bis schwachem Wind. Sie zeichnet sich an diesen Standorten durch niedrige Stromgestehungskosten aus.
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