Suchen

Engineering Hier ist der Schlüssel für den effizienten Schaltschrankbau

| Autor / Redakteur: Olaf Graeser* / Dipl. -Ing. Ines Stotz

Um den Schaltschrank für eine Produktionsanlage zu entwickeln, müssen zwei Ingenieurs-Disziplinen kooperieren: Mechanik- und Elektrokonstruktion. Der Erfolg des Projekts hängt also davon ab, wie gut beide zusammenarbeiten und sich gegenseitig ergänzen. Ein durchgängiges Engineering trägt hier dazu bei, dass sich der Schaltschrankbau effizienter gestaltet.

Firmen zum Thema

Ein intelligentes Produktionsleitsystem kann eine digitale Produktbeschreibung analysieren, um auf die benötigten Fertigungsstationen zu schließen.
Ein intelligentes Produktionsleitsystem kann eine digitale Produktbeschreibung analysieren, um auf die benötigten Fertigungsstationen zu schließen.
(Bild: Phoenix Contact)

Die Anforderungen an eine Fertigungsanlage ergeben sich aus dem zugehörigen Lastenheft. Ein erfahrener Elektrokonstrukteur kann anhand der Funktionsbeschreibung im Lastenheft grob abschätzen, welche Elektrokomponenten notwendig sind und wie groß der Schaltschrank ausgelegt werden muss, damit sie in ihm Platz finden. Auf Basis dieser Größenbeurteilung beginnt dann der Mechanikkonstrukteur mit der Planung der Anlage in seinem CAD-Werkzeug. Parallel dazu erarbeitet der Elektrokonstrukteur den Schaltschrank für die Grundinstallation, die so genannte Infrastruktur. Mit der Erstellung des CAD-Modells füllt der Mechanikkonstrukteur gleichzeitig die Baugruppenliste mit den verwendeten Baugruppen. Auf der Grundlage dieser Liste lassen sich anschließend große Teile des Schaltplans für die Anlage automatisch generieren.

Zu diesem Zweck stehen für alle bekannten Baugruppen Schaltplanvorlagen zur Verfügung, die zur Erstellung des Schaltplans genutzt werden können. In Vorlagen ist bereits definiert, welche Elektronikkomponenten eingesetzt werden. Sind neue Geräte für die Konstruktion freigegeben worden, ist eine manuelle Überarbeitung der Vorlage erforderlich.

Bildergalerie
Bildergalerie mit 6 Bildern

Danach wird der Schaltplan vervollständigt. Auch in diesem Schritt enthält er schon die Angabe, welche Komponenten verwendet werden sollen. Symbolische Geräte – wie beispielsweise „Durchgangs-Reihenklemme mit vier Anschlüssen“ werden dabei meist nicht genutzt. Nachdem der Schaltplan erarbeitet worden ist, folgt der Aufbau des virtuellen Schaltschranks im ECAD-Werkzeug. Dieser Schritt sowie die virtuelle Verdrahtung des Schaltschranks nimmt der Elektrokonstrukteur zum großen Teil manuell vor. Im Ergebnis des Schaltschrank-Engineering liegen neben dem Schaltplan auch Stücklisten, Klemmenleistenpläne und ähnliches vor. Auf Basis dieser Unterlagen werden dann die Komponenten bestellt, sodass der Aufbau des Schaltschranks beginnen kann. Abgesehen von Automaten zur Konfektionierung von Leitungen ist der Automationsgrad im Schaltschrankbau somit gering. Viele Arbeitsschritte werden von Hand erledigt.

Vollständige und klassifizierte Artikelbeschreibungen erforderlich

Das beschriebene Szenario zeigt auf, wie die einzelnen Ingenieurs-Disziplinen bereits heute zusammenarbeiten können und das in diesem Zusammenhang ein ständiger Informationsaustausch – zum Beispiel über Baugruppenlisten – stattfinden muss. Die Mitarbeiter der verschiedenen Bereiche arbeiten also parallel an einem gemeinsamen Projekt. Dabei entstehen mehrere Modelle: eines aus oftmals rein mechanischer Sicht für die Gesamtanlage sowie eines für den Schaltschrank und dessen Verdrahtung. Zudem werden unterschiedliche Software-Werkzeuge mit jeweils verschiedenen Datenformaten eingesetzt.

Unter einem durchgängigen Engineering ist allerdings eine Werkzeugkette zu verstehen, in der Informationen von einem Werkzeug zum nächsten weitergegeben werden. Ferner müssen die einzelnen Werkzeuge mit einem gemeinsamen Datenformat arbeiten und es dürfen keine Informationen verloren gehen. Im Ergebnis erzeugt das durchgängige Engineering eine derart präzise Beschreibung des Produkts, dass sich die Informationen direkt in einer (automatisierten) Fertigung weiterverwenden lassen.

Diese Anforderungen werden im vorgestellten Beispiel jedoch noch nicht ganz erfüllt. Damit aus dem Ergebnis des Engineering eine wirklich vollständige Produktbeschreibung wird, müssen den Engineering-Werkzeugen entsprechend vollständige und klassifizierte Artikelbeschreibungen zur Verfügung gestellt werden, aus denen das finale Produkt besteht. Im Beispiel des Schaltschranks sind das etwa die Durchgangs-Reihenklemmen, Netzteile oder auch Beschriftungsmaterialien.

(ID:43249255)