Wire Processing and Testing for Data Center Equipment Manufacturers

Data Centers

O Boom dos Data Centers Chega ao Piso de Produção
Como milhas de cabo processado entram em cada data center, o processamento e teste automatizados de cabos transformam a demanda crescente em uma oportunidade de expansão.
  • Alta Densidade de Potência e Refrigeração Avançada
    As enormes demandas de energia e as altas cargas térmicas da infraestrutura de data centers impulsionam uma maior distribuição de energia e sistemas de resfriamento cada vez mais complexos. Automação e testes integrados ajudam a atender a essas demandas sob pressão de hora.
  • Alta Complexidade para Pequenos Tamanhos de Lote
    Unidades de distribuição de energia (PDUs) personalizadas, painéis de comutação e sistemas de resfriamento significam milhares de configurações únicas de cabos. Um fluxo de trabalho digital do ECAD ao processamento e teste de cabos torna a produção mais flexível, mais produtiva e econômica.
  • Qualidade de ponta a ponta com 100% de teste
    Todo cabo processado deve ser testado e documentado, desde a distribuição de energia até o resfriamento, e, acima de tudo, na camada de rede de alta velocidade que conecta o data center. O teste automatizado verifica cada conexão em escala, não apenas amostras.
  • Escassez de Mão de Obra Qualificada e Pressão de Hora
    Os fornecedores de data centers enfrentam desafios severos, como a escassez de técnicos qualificados, juntamente com prazos de entrega agressivos. Esses desafios podem ser superados por meio de automação gradual, sem perder de vista o retorno sobre o investimento (ROI).

Distribuição de Energia

O núcleo de energia de cada centro de dados

A distribuição de alimentação alcança cada material de um data center, desde os quadros de média tensão e sistemas de Alimentação Ininterrupta (UPS) até os quadros de baixa tensão, PDUs e derivações de busway. Os cabos envolvidos abrangem uma ampla variedade, desde pequenos cabos de controle de núcleo único até cabos de energia multicondutores para uso pesado. Construir este equipamento é um processo altamente personalizado: Painéis intensivos em cabos, feitos sob encomenda em pequenos volumes, com milhares de conexões por sistema, ainda são amplamente montados manualmente em um momento em que profissionais qualificados são escassos e os prazos são apertados.

Fiação de Gabinete de Controle e Equipamento de Comutação

Os quadros de baixa tensão e os gabinetes de controle possuem a maior densidade de cabos unipolares discretos, tipicamente na faixa de 0,5 a 6 mm² (20 a 10 AWG). Um único gabinete pode conter vários milhares de cabos com milhares de pontos individuais de conexão, e como o roteamento, a marcação e o fuste de engastar são realizados manualmente com base em um esquema elétrico, até mesmo um técnico experiente pode gastar até 20 minutos em um único cabo complexo.

É aqui que o Grupo Komax exibe força significativa, pois os dados estão se tornando um elemento chave da produtividade. Em vez de digitar listas de cabos manualmente, os dados de engenharia gerados no ECAD são convertidos em um conjunto de cabos pronto para produção e otimizado. A plataforma WIRE Mind automatiza a preparação dos dados, auxilia na determinação do comprimento do cabo, se necessário, e gerencia a carga de trabalho Zeta, que corta, marca, decapa, fuste de engastar os cabos em um único ciclo e os entrega na ordem de instalação. O WIRE Mind e o Zeta funcionam como um único sistema, e é essa combinação que possibilita a maior saída possível. Um nível ainda mais alto de automação é alcançado com nossa pré-montagem totalmente automatizada na máquina Omega, que conecta cabos a conectores e trilhos de terminais diretamente.

O mesmo processo e máquinas cobrem igualmente os quadros de baixa tensão, PDUs e derivações de barramento. Com uma configuração única em quase todos os sistemas, essa abordagem orientada por dados é frequentemente o investimento em automação que mais rapidamente se paga.

Cabos de Alta Bitola para Painéis de Média Tensão, UPS e Geradores

Os quadros de média tensão, sistemas UPS, geradores e distribuição primária dependem de cabos de energia de núcleo único mais pesados e terminações maiores que suportam carga continuamente. Aqui também, a Komax oferece soluções comprovadas: Nossas linhas automáticas de crimpagem produzem conjuntos de energia terminais de até 95 mm² (3/0 AWG) com qualidade consistente e repetível, enquanto nossas máquinas semi-automáticas cortam e decapam cabos ou fios com seções transversais de até 300 mm² (MCM 600).

Por outro lado, os chicotes de energia multiconductor ainda são montados em grande parte manualmente na maioria das fábricas. Nenhum fornecedor único automatiza todas as etapas, portanto, o verdadeiro valor está em aplicar a automação onde ela faz a maior diferença.

Qualquer que seja a seção transversal, as conexões de energia devem atender a normas como IPC/WHMA-A-620, com monitoramento da força de crimpagem e documentação completa, abordados na Seção de Testes e Garantia de Qualidade.

Sistemas de refrigeração

Fiação Multiconductor no Centro da Gestão Térmica

Os sistemas de resfriamento estão entre os materiais que mais utilizam cabos elétricos em um data center. Em uma unidade típica de chiller, cerca de 60% das conexões elétricas são cabos de condutor único, e 40% são cabos multipolares, tipicamente 3G1,5 (3x14AWG) não blindados, que vão para ventiladores, dampers, válvulas e outros atuadores ou sensores. Em termos de processamento, esses cabos multicondutores são preparados de forma muito semelhante à fiação de gabinetes de controle, portanto, a mesma automação se aplica. Os cabos são colocados manualmente em cada unidade, e preparar e montar a fiação para um sistema único pode levar uma equipe de produção até duas semanas, em um momento em que a demanda está crescendo mais rápido do que as equipes conseguem expandir.

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Rede

Dados em Alta Velocidade em Escala

A rede é onde as conexões de um data center se multiplicam. Do provedor de serviços de internet (ISP) através de firewalls, chaves e spines até os racks de servidores, os dados viajam por cobre, coaxial e fibra, com o cobre lidando com os links curtos e a fibra transportando os trechos mais longos e de alta velocidade. A IA mudou a escala: O tráfego tradicional na nuvem é norte-sul e é limitado pela conexão com a internet, enquanto as cargas de trabalho de IA geram tráfego leste-oeste através de redes leaf-spine à medida que as Unidades de Processamento Gráfico (GPUs) se comunicam entre si. Isso multiplica o número de conexões exponencialmente e eleva as velocidades para 800G e além, tornando a rede de longe o material com maior densidade de conexões em qualquer data center. Muitos desses conjuntos de alta velocidade, desde links DAC e twinax até espinhas completas NVLink, são construídos por fabricantes especializados em interconexões em um processo muito distante do processamento convencional de cabos.

Processamento dos Cabos por Trás da Rede

Nessas velocidades, não há espaço para variações. Com milhões de conexões em uma única instalação, uma rede confiável começa com o processamento preciso de cabos e cabos. Fibra óptica e cabos RJ45 são dois exemplos de como os requisitos de processamento podem variar: Dependendo da construção do cabo, a preparação pode envolver corte e decapagem, bem como o processamento de bainhas de estanquidade, blindagens e múltiplas camadas.

É aqui que a Komax contribui. Para aplicações de fibra óptica, os comprimentos de fibra necessários podem ser planejados como ordens de produção no software WIRE Flow e enviados diretamente para o E300 para processamento. Isso conecta o planejamento de produção digital com a máquina, reduzindo os pontos de contato manuais na preparação da produção e facilitando o gerenciamento de diferentes comprimentos de fibra. Para o processamento de RJ45, diferentes construções de cabo exigem flexibilidade na produção. As soluções de corte e decapagem de cabos do Grupo Komax atendem a essas necessidades em constante mudança, enquanto a configuração rápida facilita a transição de uma aplicação para a continuar. O resultado é a flexibilidade para lidar com requisitos de cabo em constante mudança com processamento consistente, que é exatamente o que a camada de rede exige em escala.

Testes e Garantia de Qualidade

Conformidade com Tolerâncias Rigorosas de Zero Defeitos e Testes Elétricos 100%

Todo sistema elétrico para data centers, seja um gabinete de chaveamento, um painel de controle de chiller ou um link de cobre de alta velocidade, requer testes elétricos e de segurança 100% com documentação completa. Padrões de alta confiabilidade, como a Classe 3 da IPC/WHMA-A-620, não permitem amostragem. Cada conexão precisa ser testada, e cada resultado deve ser documentado de forma à prova de auditoria. Com vários milhares de conexões por sistema, isso não é algo que verificações manuais possam acompanhar.

Funciona, e você pode provar isso?

Todo operador de data center precisa ter essas duas perguntas respondidas. Como a aplicação da tolerância zero a falhas em um data center é inegociável, cumprir isso significa incorporar qualidade em três etapas, em vez de inspecioná-la apenas no final.

Testes no Processo de Produção
A qualidade começa dentro do processo de produção, onde o monitoramento da força de crimpagem, a análise da seção transversal e o teste de tração confirmam a integridade de cada terminação antes que um conjunto saia da máquina.
Testando a Montagem Concluída
O teste de continuidade confirma que toda conexão está presente, correta e dentro dos seus limites de resistência, enquanto o teste funcional verifica se o gabinete concluído realmente opera conforme o esperado. Conjuntos de chicote e cabo adicionam testes de alta tensão (hipot). Cada conexão é verificada em vez de amostras, e a variação do operador é eliminada.
Documentação Completa à Prova de Auditoria
O controle de qualidade de boa qualidade termina com documentação. Cada resultado é registrado e vinculado à sua montagem para rastreabilidade completa, fornecendo aos operadores e empreiteiros gerais a documentação à prova de auditoria que eles necessitam.

Em um gabinete de chave comparável, o teste funcional que costumava levar quase quatro horas manualmente foi concluído em menos de três minutos com um Adaptronic NT 600. Nos volumes que um data center exige, é isso que transforma o teste 100% de um gargalo em uma etapa padrão. Os sistemas de teste abaixo cobrem todas as etapas, desde testes de continuidade e funcionais até testes finais completos do rack.

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Perguntas frequentes

Ainda tem dúvidas?

Tem dúvidas sobre automação do processamento de cabos, manuseio de cabos de energia de bitola pesada, cabeamento de sistemas de resfriamento ou testes e rastreabilidade para montagens de data center? Aqui você encontrará respostas para as perguntas que mais ouvimos dos fabricantes que constroem este equipamento.

Quais cabos, chicotes e conexões são usados em um data center?

Um data center moderno depende de cabeamento em três áreas: distribuição de energia, resfriamento e rede. Uma ampla variedade de cabos é utilizada, desde cabos de energia com paredes espessas e cabos de controle de um único condutor até cabos de refrigeração com múltiplos condutores, assim como cabos de cobre e fibra óptica de alta velocidade.

Distribuição de Energia

Cabos de controle de condutor único (frequentemente dos tipos SIS e MTW nos EUA), cabos de energia de parede espessa variando de 6 AWG a 500 MCM, barramentos, assim como cabos PDU e cabos de conexão de energia são utilizados. As conexões são feitas usando fustes de engastar e terminais de extremidade de cabo, que são processados em máquinas como a Zeta 640, Alpha 560 e MegaStrip 9680.

Sistemas de refrigeração

A fiação consiste em uma mistura de cabos de controle de um único condutor dentro dos painéis de controle e cabos multipolares que levam a ventiladores, bombas e sensores, que normalmente são terminados com marcação impressa em tubo termorretrátil e terminais de extremidade de cabo. Estes são processados na família de produtos PowerStrip 9580 e Zeta.

Infraestrutura de Rede e Servidor

Montagens de cabos de cobre, coaxiais e twinax, incluindo DAC (Cabo de Cobre de Conexão Direta) e ACC (Condutor Totalmente de Alumínio) para conexões curtas e de alta velocidade, conectam servidores dentro e entre racks, enquanto montagens de cabos de fibra óptica cobrem distâncias maiores com maior largura de banda, e Cat6A alimenta a rede de gerenciamento. Qualquer que seja o tipo, toda conexão deve ser testada eletricamente e documentada, utilizando sistemas como o Cirris 8250 e o adaptronic NT 700.

Como os data centers de IA diferem dos data centers tradicionais em cabeamento e distribuição de energia?

Os centros de dados de IA não são simplesmente maiores do que os centros de dados convencionais, eles exigem computação paralela massiva, maior densidade de energia, resfriamento mais avançado, comunicação interna ultrarrápida e infraestrutura construída para esse propósito.

Para os fornecedores, essa mudança tem três consequências práticas:

  • Os cabos de energia ficam mais pesados, com secções transversais maiores de até 500 MCM e terminações que devem permanecer consistentes sob carga contínua.

  • O resfriamento líquido substitui grande parte do resfriamento a ar, adicionando muito mais cabos multiconductor para bombas, ventiladores e sensores.

  • E o volume enorme de cabos, combinado com tolerância zero para falhas, eleva o padrão para testes elétricos 100% e documentação à prova de auditoria.

Como um fabricante de cabos ou gabinetes pode se tornar um fornecedor de data center?

Temos boas notícias: O boom dos data centers precisa exatamente das habilidades que os fabricantes de chicotes de cabos e gabinetes já possuem. Empresas com experiência em processamento de cabos e montagem de painéis, incluindo aquelas que estão se diversificando do setor automotivo ou de construção de máquinas, estão bem posicionadas para entrar no mercado de equipamentos de comutação, distribuição de energia e refrigeração.

Quando se trata de fornecer para data centers, três coisas são cruciais: entregar o desempenho necessário (apesar da escassez de mão de obra), cumprir prazos de entrega apertados e — o mais importante — atender aos requisitos de qualidade esperados pelos operadores de data centers (inspeção 100% e documentação pronta para auditoria de acordo com IPC/WHMA-A-620 e UL). Procedimentos de automação e testes integrados podem ajudar a evitar gargalos no fornecimento para data centers.

Como a automação pode ajudar os fornecedores de data centers a lidar com a escassez de mão de obra qualificada?

A escassez de mão de obra qualificada é uma das maiores limitações para os fornecedores de data centers. A automação ajuda não substituindo funcionários experientes, mas tirando das mãos deles as etapas repetitivas e fisicamente exigentes, para que sua expertise vá onde mais importa.

Funciona em várias frentes:

  • O processamento automatizado oferece qualidade contínua independentemente do operador ou turno, o que é crítico onde o fuste de engastar manual hoje pode levar até 20 minutos por cabo complexo, ou onde a fiação de uma única unidade de resfriamento ocupa uma equipe por duas semanas.

  • Um caminho de dados contínuo, alimentando listas digitais de cabos diretamente na máquina, reduz a dependência de especialistas escassos e encurta o processo de integração para o novo pessoal.

  • O teste automatizado verifica milhares de conexões que nenhuma equipe poderia verificar manualmente.

Não se assuste: Automação é uma jornada, não um único salto. Se você está interessado em escalar por meio da automação, entre em contato. Analisamos sua configuração de produção atual e encontramos a solução ideal em nosso amplo portfólio.

Que processamento de cabos pode ser automatizado para painéis de distribuição e quadros de controle?

A resposta curta: Quase todas as etapas.

A resposta longa: Desde o corte e marcação até o decape, fuste de engastar e aplicação de terminais de cabo, todas essas etapas podem ser realizadas em um único ciclo da máquina, em vez de como etapas manuais separadas.

Dois fatores fazem a maior diferença aqui:

  • Os cabos podem ser fabricados na ordem exata em que serão instalados, para que a montagem seja realizada utilizando um conjunto pronto para instalação em vez de cabos soltos, e os dados do pedido podem ser transferidos diretamente do ECAD, 3D ou até mesmo de listas de cabos em Excel para a máquina, em vez de serem inseridos manualmente. Para esse propósito, software como WIRE Mind ou DLW transferem dados diretamente para as máquinas de processamento.

  • Para a produção totalmente automatizada de cabos para painéis de controle, o Zeta 640 corta, marca, decapa e realiza o fuste de engastar nos cabos com terminais de extremidade em uma única passagem. Para processos parcialmente automatizados, máquinas de corte e decapagem realizam etapas individuais, e prensas de bancada processam contatos e conectores soltos, incluindo versões retas e dobradas.

Como os gabinetes de controle contêm uma grande variedade de cabos e conectores, o nível apropriado de automação depende da sua configuração específica de cabos e do tamanho do lote – fique à vontade para nos contatar para uma consulta sem compromisso.

Posso automatizar o processamento de cabos se minhas listas de cabos ainda estiverem no Excel?

Sim. As listas de fiação em Excel são um excelente ponto de partida, e você não precisa de um sistema ECAD completo ou 3D imediatamente. Muitos fabricantes de equipamentos de comutação e painéis de controle começam exatamente assim.

Software como WIRE Mind e DLW podem importar os dados das suas listas do Excel e enviá-los diretamente para as máquinas de processamento, eliminando a necessidade de reentrada manual e os erros que isso acarreta.

Quanto mais estruturados seus dados se tornarem, mais você poderá automatizar: a transição para dados de design ECAD ou 3D desbloqueia benefícios mais abrangentes, como sequenciamento automático e rastreabilidade perfeita. O ponto chave é que você pode começar com os dados que possui hoje e fazer a transição passo a passo para um processo mais integrado, por exemplo, em máquinas como a Zeta 640.

Que automação está disponível para cabos de bitola pesada e secções transversais grandes de até 500 MCM?

Cabos de alta bitola aparecem principalmente em painéis de média tensão, sistemas UPS, geradores e distribuição primária. Para estes, o Alpha 560 produz montagens crimp-a-crimp com qualidade consistente e repetível, enquanto o MegaStrip 9680 corta e desencapa seções transversais grandes de até cerca de 300 mm² (600 MCM).

O monitoramento da força de crimpagem garante a repetibilidade de cada terminação. As maiores secções transversais e chicotes de alimentação com múltiplos condutores permanecem semi-automatizados ou manuais, portanto, o valor está em automatizar as etapas que apresentam maior volume e carga.

Como o processamento de cabos multicondutores para sistemas de resfriamento pode ser automatizado?

Grande parte desse processo pode agora ser automatizada hoje. A fiação de núcleo único do painel de controle é realizada totalmente de forma automática no Zeta 640, enquanto os cabos multipolares para ventiladores, bombas e sensores são cortados e desencapados no MultiStrip 9480, com um CableCoiler 1300 enrolando o cabo concluído e prensas de bancada manuseando os contatos soltos.

Os dados do pedido podem fluir diretamente do ECAD ou Excel para as máquinas usando software como WIRE Mind.

O processamento totalmente automatizado em uma única passagem que combina decapagem, marcação impressa em tubo termorretrátil e instalação de terminal em uma única passagem é uma área que estamos desenvolvendo ativamente em colaboração com fabricantes da indústria de HVAC/refrigeração. O melhor passo a continuar é, portanto, dar uma olhada na sua gama específica de cabos.

Como pode ser implementado de forma eficiente o teste 100% dos conjuntos de cabos de data center?

Os sistemas elétricos para data centers diferem de muitos outros sistemas elétricos em um aspecto crucial: eles têm milhares de conexões por sistema, e cada uma delas deve ser testada, não apenas de forma aleatória, como é comum em muitas outras indústrias. Portanto, a eficiência não é apenas útil, é a única forma de garantir 100% de teste dado as pressões de hora associadas à alta demanda atual por equipamentos de data center.

A abordagem mais eficiente é automatizar o processo de teste e realizá-lo em duas etapas: primeiro os subconjuntos, depois a montagem final.

Testadores automatizados verificam cada conexão em segundos e registram simultaneamente o resultado. Detectar uma falha já na fase de submontagem é muito mais econômico do que descobri-la somente após o gabinete ou rack estar totalmente montado. O Easy-Touch Pro da Cirris cobre conjuntos com até 512 conexões, o Cirris 8250 é adequado para chicotes de cabos maiores e o teste final de racks completos, e a Adaptronic NT 700 lida com chicotes de cabos complexos e testes de alta tensão.

Cada dispositivo testa continuidade, resistência e isolação em uma única passagem, garante que cada cabo esteja na posição correta e registra os resultados para documentação à prova de auditoria. Isso torna o teste uma etapa rápida e repetível que não cria mais um gargalo.

Quais opções de rastreabilidade e documentação estão disponíveis para a produção de cabos em data centers?

Os operadores de data center não querem apenas saber que um conjunto de cabos funciona, eles querem uma prova disso — muitas vezes até a conexão individual e seu número de série. É por isso que a rastreabilidade é incorporada em todo o processo, desde o primeiro corte até o teste final, em vez de ser adicionada apenas no final.

Várias opções trabalham juntas neste processo:

  1. Durante a produção, o monitoramento da força de crimpagem registra a qualidade de cada conexão individual assim que ela é feita. E como os dados do pedido podem fluir do ECAD ou Excel, por exemplo com software como WIRE Mind ou DLW, passando pelo processamento até os testes, cada resultado registrado pode ser rastreado até a lista original de cabos.

  2. Conjuntos de cabos podem ser serializados com IDs únicos e, em muitas aplicações de rede, até mesmo pinos e conectores individuais são rastreados. Sistemas de teste como o Cirris 8250, o Cirris Easy-Touch Pro e o adaptronic NT 700 registram os valores medidos reais para cada conexão, como resistência, isolação e resultados de testes de alta tensão, em vez de apenas um “Aprovado” ou “Reprovado.”

O resultado é uma documentação à prova de auditoria que satisfaz operadores, empreiteiros gerais e normas como IPC/WHMA-A-620.

As máquinas Komax suportam IPC/WHMA-A-620 (Classe 3) e UL — incluindo testes de tração e monitoramento da força de cravação?

Sim. Tanto as máquinas de processamento quanto os sistemas de teste são construídos para suportar a norma IPC/WHMA-A-620, até a Classe 3, assim como os requisitos da UL, incluindo as verificações específicas mencionadas aqui.

A qualidade é confirmada em dois pontos:

Garantia de Qualidade Durante a Produção

O monitoramento da força de cravação verifica cada fuste de engastar conforme é feito e sinaliza qualquer desvio, que é a base para a repetibilidade do fuste de engastar exigida pela Classe 3. O teste de tração e a análise da seção transversal então validam a integridade mecânica das terminações segundo o mesmo padrão.

Teste da Montagem

No lado elétrico, os sistemas de teste, o Cirris 8250, Cirris Easy-Touch Pro e Adaptronic NT 700, realizam testes de continuidade, resistência e alta tensão (hipot) e podem ser configurados para os limites exatos de aceitação que um padrão exige, incluindo níveis dielétricos UL de duas vezes a tensão estipulada mais 1.000 V.

Desde o primeiro fuste de engastar até o teste final, a conformidade é tanto aplicada quanto documentada.

Quais sistemas de teste são adequados para chicotes com centenas a milhares de conexões?

O sistema correto depende principalmente de duas coisas: o número de conexões e o nível de tensão. Sistemas de teste automatizados escalam de algumas centenas de pontos para milhares e verificam cada conexão em uma única execução, que é a única maneira prática de testar um chicote ou gabinete com tantas terminações.

Um Guia Rápido por Contagem de Conexões

  • O Cirris Easy-Touch Pro cobre montagens de até 512 conexões, tornando-o adequado para chicotes e painéis de tamanho médio.

  • As Cirris 8250 escalona além disso para milhares e até um teste final completo de rack, o que é adequado para grandes painéis de distribuição e racks de servidores.

  • O Adaptronic NT 700 e o NT 600 cobrem chicotes complexos e testes funcionais, e o KT 211 oferece teste de continuidade guiado com sondas.

Todos eles realizam testes de continuidade, resistência e alta tensão (hipot) em uma única passagem automatizada e registram os valores medidos para cada conexão, de modo que a documentação é produzida conforme você testa.