Januari 2024
Werken met 3D-modellen biedt vele voordelen
Ervaringen van VMB Automation met configurator-software
Digital twins worden steeds populairder. Maar soms is een volledige virtuele versie van een installatie of machine met live koppeling met de fysieke tweelingbroer helemaal niet nodig. Dan is een 3D-model waaraan alle relevante informatie is gekoppeld een veel beter idee. Door het 3D-model op de computer of tablet te openen, heeft de installateur alle relevante gegevens beschikbaar. Maar hoe werkt dat nu in de praktijk?
Voor veel Nederlandse installateurs is een digital twin ‘overkill’. Soms is het technisch te ingewikkeld, in andere gevallen vinden klanten het overbodig of is het simpelweg te duur. Toch kan het werken met digitale modellen wel degelijk voordelen bieden, zo blijkt uit de ervaringen van VMB Automation. Zij zijn gespecialiseerd in het ontwerpen en realiseren van hard- en software voor de machinebouw en proceswereld. De opdrachtgevers zijn in tal van sectoren te vinden.
Interessant is dat men panelen en kasten zowel ontwerpt, assembleert en installeert. Het bedrijf telt 32 medewerkers en richt zich volgens directeur Arie Verhoeven vooral op besturingstechniek. Hierbij zijn kasten nodig die op maat van de specifieke situatie van de klant worden ontworpen. En daarbij spelen 3D-modellen steeds vaker een hoofdrol.
‘De 3D-software maakt op basis van het ontwerp meteen een stuklijst’
ATEX
‘Wij zijn onder andere actief op het gebied van ATEX-toepassingen’, vertelt Verhoeven. ‘Daarvoor ontwerpen, assembleren en installeren wij besturingskasten en panelen die gebruikt moeten kunnen worden in omgevingen met explosiegevaar. Een mooi voorbeeld is een LNG-tankstation voor vrachtwagens. Die gebruiken steeds vaker LNG in plaats van diesel. Wij hebben de kasten ontworpen die nodig zijn voor het aftanken van vrachtwagens. Dit is natuurlijk een echte ATEX-omgeving. Een vonkje kan enorme gevolgen hebben.’
‘Bij een klassiek ontwerp- en installatietraject zijn het de eigen medewerkers die kennis moeten hebben van de wet- en regelgeving op het gebied van explosiegevaarlijke situaties,’ vertelt hij. ‘Wij gebruiken voor het ontwerpen en samenstellen van kasten voor dit soort toepassingen configurator-sofware van Weidmüller. Het interessante daaraan is dat in die software onder andere kennis op het gebied van de wet- en regelgeving op ATEX-gebied zit.’
Maar eerst: wat doet deze configurator-software? Weidmüller heeft in zijn configurator zijn volledige productenprogramma opgenomen, vertelt John van Leeuwen van deze aanbieder. ‘Een ontwerp maken met de configurator biedt als voordeel dat je meteen alle onderdelen en componenten kunt vinden die daarin gebruikt worden. Daarmee bouw je een digitaal model op van de kast die je maakt, met alle relevante informatie die daarbij hoort; van de maatvoering van elk onderdeeltje tot specificaties, kleurstellingen en bijvoorbeeld bestelnummers. Het 3D-model kun je ook gebruiken om het ontwerp te bekijken. Dat biedt volop mogelijkheden voor een installateur die naar een klant gaat om een kast te onderhouden of aan te passen. Dan kan hij vooraf bijvoorbeeld bekijken of er voor de door de klant gewenste uitbreiding eigenlijk wel ruimte is op de DIN-rail in de kast.’
Arie Verhoeven van VMB Automation: 'Door dit soort software toe te passen, kunnen wij intern onze productiviteit verder verbeteren.’
Software die filtert
Verhoeven: ‘Je moet de configurator-software zien als een filter. Je zet in het programma de kast op en vult het ontwerp met de gewenste componenten. Al bij het ingeven van de afmetingen van de kast begint de software te filteren: welke componenten passen binnen die afmetingen? Alle componenten die niet passen, worden weggelaten.’
De software functioneert ook zo als het om ATEX wet- en regelgeving gaat. ‘De software weet welke componenten in een ATEX-toepassing gebruikt mogen worden. Alleen díe worden getoond. Op deze manier voorkom je dus dat je onderdelen gebruikt die niet bij een ATEX-omgeving passen. Voorheen werd dit soms pas in een later stadium duidelijk en moesten we een deel van het werk opnieuw doen.’
‘De 3D-software maakt op basis van het ontwerp meteen een stuklijst, ook wel Bill of Material (BOM) genoemd’, vertelt Verhoeven. ‘Worden er twee extra kabelklemmetjes toegevoegd in het ontwerp, dan zie je dat direct terug in de lijst met onderdelen die je nodig hebt.’
Digitalisering is een belangrijke trend, ook in de installatiesector
Voor installateurs
Voor installateurs heeft het 3D-model dat hiermee wordt gemaakt dan ook grote voordelen. Verhoeven: ‘Onze installateurs hebben net als onze engineers en sales-mensen toegang tot het 3D-model. Ze gebruiken een read-only versie van het model op een tablet. Het is echt 3D, dus ze kunnen het model draaien, zodat zij precies kunnen bekijken hoe iets in elkaar steekt. Ook hebben zij toegang tot alle informatie. Op die manier kunnen zij nog voordat zij naar een klant gaan voor het uitvoeren van onderhoud of om bijvoorbeeld een aanpassing aan een kast te doen, het ontwerp bekijken, welke onderdelen nodig zijn enzovoort. Dat werkt voor installateurs enorm fijn.’
Misschien wel het grootste voordeel van het werken met dit soort 3D-modellen is voor Verhoeven de verminderde faalkans. Het is direct duidelijk als iets in de ontwerpfase of bij een aanpassing wel of niet kan. Of dat nu is omdat een onderdeel te groot is of een verkeerde vorm heeft en daardoor fysiek niet past of dat er in de opbouw van de kast iets fout zou gaan, bijvoorbeeld omdat men van plan is een niet-ATEX-gecertificeerd onderdeel te gebruiken bij onderhoud.
‘Dat soort fouten zijn niet alleen erg vervelend voor de klant, omdat de werkzaamheden en bijvoorbeeld stilstand daardoor onnodig uitlopen, maar het is ook simpelweg goedkoper. De onderhouds- en installatiewerkzaamheden kunnen hierdoor in één keer goed worden uitgevoerd.’
Minstens zo interessant is volgens Verhoeven dat iedereen met hetzelfde ontwerp werkt. ‘Of het nu gaat om de monteur, een engineer die de functionaliteit van de kast wil aanpassen, de klant die zelf het ontwerp wil bekijken of iemand in de verkoop; iedereen kijkt naar hetzelfde 3D-model. Dat voorkomt veel spraakverwarring en werkt dus veel efficiënter.’
De configurator-software werkt als een filter: alle componenten die niet passen, worden weggelaten.
Minder mensen
‘Voor de klant zit er nog een extra voordeel aan,’ vertelt Van Leeuwen van Weidmüller. ‘We weten allemaal dat er een flink tekort aan goed opgeleide technische mensen is. Met dit soort 3D-modellen kunnen installateurs en engineers veel sneller inzicht krijgen in het ontwerp, de functionaliteit daarvan, het onderhoud, de uitbreidingsmogelijkheden, noem maar op. Hierdoor verbetert dus de productiviteit en dat is in deze tijd van schaarste aan goede mensen natuurlijk heel prettig.’
Hetzelfde voordeel ervaart Verhoeven binnen VMB Automation. ‘Het is nu eenmaal lastig om aan goed geschoold personeel te komen. Ik schat dat wij gemakkelijk zes mensen extra zouden kunnen gebruiken. Maar die zijn simpelweg niet te vinden. Door dit soort software toe te passen kunnen wij intern echter onze productiviteit verder verbeteren en hoeven wij geen ‘nee’ te verkopen aan klanten.’
Digitalisering is een belangrijke trend, vindt Verhoeven, ook in de installatiesector. ‘Toch wordt digitalisering nog vaak gezien als een wat abstract begrip. Werken met 3D-modellen vind ik echter een heel mooi en vooral ook heel praktisch voorbeeld van wat digitalisering voor installateurs te bieden heeft.’
Eigenlijk is er maar een ding waarvan Verhoeven vindt dat het nog verder verbeterd kan worden. ‘De Weidmüller Configurator is ontwikkeld door één aanbieder. Zij hebben de software gevuld met hun eigen productenprogramma. Er zijn echter situaties waarin we ook onderdelen of componenten van een andere firma in een kast willen gebruiken. Ik snap natuurlijk wel waarom dat is, maar die zitten niet in deze configurator. Je kunt ze wel zelf toevoegen aan de onderliggende database, dat is mooi. Maar wat deze configurator nu juist zo slim maakt is dat er kennis in zit – van de specificaties en van wet- en regelgeving. Daar kan de tool op trechteren. En dat ontbreekt natuurlijk als je zelf producten gaat toevoegen.’
Toch noemt Verhoeven zichzelf een tevreden gebruiker. ‘3D-modellen zijn voor ons echt een verbetering, zowel bij het ontwerpen als het installeren. Sterker nog, ik denk dat we in ruim een kwart van onze projecten inmiddels gebruik maken van deze configurator-software.’
Ervaringen met 3D-modellen
Wat heeft Arie Verhoeven van VMB Automation na twee jaar geleerd van het werken met 3D-modellen voor ontwerp en installatie?
• Je ziet daadwerkelijk wat je maakt.
• Je ziet direct of een component past en wettelijk mag worden gebruikt.
• De faalkans van projecten vermindert aanzienlijk.
• Er kan sneller gewerkt worden.
• De klant ziet beter wat hij gaat krijgen.
• De klant kan ook zelf een ontwerp maken, waarna de installateur datzelfde 3D-model gebruikt voor montage en installatie.
• 3D-modellen zijn ook geschikt voor kleine aantallen kasten of installaties.