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E-CAD Software Der Mechatronik-Ansatz für ein effektives Kabeldesign senkt Kosten

| Autor / Redakteur: Patrick Hackney / Reinhard Kluger

Eine gut aufeinander abgestimmte Zusammenarbeit von Elektro- und Mechanikkonstruktion ermöglicht erst das effiziente Entwickeln von Kabelbäumen. Die Folge: weniger Nacharbeit und ein hochwertiges Produktdesign. Und die Kosten bekommt man nebenbei auch besser in den Griff.

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Die Zusammenarbeit zwischen Elektro- und Mechanikkonstruktion in der Entwicklung von Kabelbäumen ermöglicht ein effizienteres und hochwertiges Produktdesign. E³.cable von Zuken bietet eine integrierte, logikorientierte Lösung auf Windows-Basis zur vollständigen Dokumentation von Schaltungen, Kabeln und Kabelbäumen
Die Zusammenarbeit zwischen Elektro- und Mechanikkonstruktion in der Entwicklung von Kabelbäumen ermöglicht ein effizienteres und hochwertiges Produktdesign. E³.cable von Zuken bietet eine integrierte, logikorientierte Lösung auf Windows-Basis zur vollständigen Dokumentation von Schaltungen, Kabeln und Kabelbäumen
( Archiv: Vogel Business Media )

Im Entwicklungsprozess bei elektrischen Systemen und Kabelbäumen liegen durchaus noch Reserven brach, die sich durch eine gute Zusammenarbeit mit der Mechanik weiter erschließen lassen. Ziele einer solchen parallelen Entwicklung sind: bessere Qualität, kürzere Entwicklungsdauer und niedrigere Kosten. Daraus resultiert ein langfristiges, effektives Management von Kabeln und Kabelbäumen. Fünf funktionale Aspekte in der Entwicklung von elektrischen Systemen beeinflussen die Zusammenarbeit von Mechanik und Elektrotechnik (Mechatronik), sodass sich die Abläufe effizienter gestalten lassen: Der Platzbedarf der Kabel, der Biegeradius, die Auswahl von Zusatzteilen, die Optimierung der Leitungswege und die Produktion.

Um Fehler in der Kabelbaumentwicklung über die Gesamtlebensdauer eines Produktes zu minimieren, ist es für Unternehmen von zentraler Bedeutung sofort einen effektiven Prozess festzulegen, der sich von Anfang an ohne Schwierigkeiten einhalten lässt. Der beste Weg zu einer solchen Lösung liegt in der Zusammenarbeit zwischen der elektrischen und mechanischen Entwicklungsabteilung. Eine solche Zusammenarbeit bietet die Gewähr, dass bereits bei den ersten Prüfungen eines Designs sowohl die logische Welt des Elektroingenieurs als auch die physikalische 3D-Welt des Konstrukteurs berücksichtigt werden. Auf diese Weise lässt sich die Nacharbeit nach der Prototypenphase auf ein Minimum verringern, und es entsteht in kürzerer Zeit ein qualitativ hochwertigeres Produkt.

Effektive Zusammenarbeit zum Dimensionieren der Kabel

Beim Design elektrischer Systeme gibt es fünf funktionale Aspekte, die ein Elektroingenieur in der Zusammenarbeit mit einem Maschinenbauingenieur betrachten sollte. Anhand konkreter Beispiele lässt sich veranschaulichen, wie die Elektro- und Mechanikkonstruktion effektiv zusammenarbeiten können.

Das Risiko, dass ein Motor oder Kabel aufgrund einer Überschreitung der zulässigen Stromstärke überlastet oder gar beschädigt wird, ist sehr ernst zu nehmen. Es geht dabei nicht nur um die Zuverlässigkeit im Betrieb, sondern auch um die Sicherheit eines Produkts. Es ist essentiell wichtig, dass ein Kabel exakt und entsprechend den Anforderungen dimensioniert wird. Wenn dies bereits im Anfangsstadium des Entwicklungsprozesses in Zusammenarbeit mit der mechanischen Abteilung geschieht, kann man so viel Zeit und Nacharbeit sparen. Liegen dem Elektroingenieur die physischen Informationen zum 3D-Design vor, kann er schnell erkennen, ob ein Kabel möglicherweise für einen bestimmten Stecker zu groß dimensioniert ist. Er kann auch feststellen, ob es lang genug ist, um z. B. durch eine Trennwand zu passen oder um mechanische Hindernisse zu umgehen. Ohne die Längeninformation des Kabels (und damit dem entsprechenden Widerstand) kann der Konstrukteur den Platzbedarf nur schätzen oder zu einem späteren Zeitpunkt, im Prototypstadium ermitteln.

Berechnen der Biegeradien und Zusatzteile auswählen

Der an der Innenseite des Kabels gemessene Biegeradius gibt den kleinsten Radius an, um den man ein Kabel biegen kann, ohne es zu knicken oder zu beschädigen ohne die Lebensdauer des Kabels zu verkürzen. Der Elektroingenieur steht dabei vor dem Problem, dass sein logik-orientiertes CAE-System Biegeradien nicht betrachten kann. Diese physikalische Information wird bei mechanischen CAD-Systemen kontrolliert. Wenn beide Systeme im Verbund arbeiten, kann man nicht nur den Biegeradius ermittelen, sondern es wird auch angezeigt, wann der kleinste Biegeradius unterschritten wird. Weil dies bereits in einer sehr frühen Entwicklungsphase geschieht, werden mögliche Probleme in späteren Entwicklungsphasen bereits im Vorfeld vermieden. Die Alternative ist bis zur Prototypphase zu warten und die dort real auftretenden Biegeradien zu vermessen.

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