E-CAD Meilenstein der Automation: Vorgezeichnetes Fundament dank Eplan

Seit gut 30 Jahren gibt es für Eplan eine Devise: Effizientes Engineering – vom gezeichneten Schaltplan über mechatronisches Konfigurieren und vernetzten Engineering-Welten hin zu künftig 100 % digitalisierten Projekten. Ob Schaltpläne, Fluidpläne oder die Kopplung zur Mechanik: Die Eplan Plattform schafft die Basis für die Integration.

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EPLAN Software & Service GmbH & Co. KG

Es waren goldene Zeiten, als die Computer anfingen, zeichnen zu lernen – damals Anfang der 1980er-Jahre. Aus den Vereinigten Staaten schwappte eine neue Technik nach Europa. Unternehmen wie Computervision, Prime und Digital Technology dominierten mit ihrer Hard- und Software den Markt. Damit deutsche Unternehmen nicht ins Hintertreffen geraten sollten, beschloss die Politik zahlreiche Förderprogramme. Eine Zeit, in der Deutschland als Entwicklungsland in Sachen computerunterstütztes Konstruieren galt: die Geburtsstunde der CAD-Technik, dem Computer Aided Design. Es wurde schnell klar, dass die Elektrokonstruktion andere und sehr spezifische Anforderungen hatte – die Geburtsstunde zahlreicher E-CAD-Programme.

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In diesen Pioniertagen hatte ein Programmierer, damals noch in Langenfeld, der Nachbarstadt von Monheim am Rhein, die zündende Idee: Er nutzte seinen PC, der grafische Grundfunktionen zur Erzeugung von Linien, Kreis usw. mitbrachte, um erste Gehversuche zur Erstellung von Stromlaufplänen zu machen. Der Hintergrund: Als hauptberuflicher Konstrukteur projektierte er Glasschleifmaschinen. Dazu gehörte es auch, die Stromlaufpläne der jeweiligen Maschine zu erstellen. Das war mit Papier und Tusche eine lästige Pflicht.

Um die Pläne nicht mehr mit der Hand zeichnen zu müssen, schrieb der kreative Ingenieur auf seinem PC das dazugehörige Programm und legte den Sourcecode unter dem Namen „Eplan.bas“ ab. Es war die Geburtsstunde von Eplan, einem Markennamen, der heute, gut 30 Jahre später, noch immer Programm ist. Man schrieb 1984, das Unternehmen hieß Wiechers & Partner Datentechnik GmbH, mit dem sein Gründer Harald Wiechers eben diese Software vermarkten wollte. Mit Eplan 1.5 war der erste Meilenstein gesetzt.

Die zündende Idee: E-CAD auf dem PC

„Als wir 1985 zum ersten Mal auf der Hannover Messe ausgestellt haben, kam die Konkurrenz an unseren Stand und wollte gar nicht glauben, dass wir mit einem PC konstruieren konnten“, blickt Dieter Pesch, Bereichsleiter Produktmanagement und Entwicklung zurück und muss heute noch schmunzeln: „Hebt doch mal die Tischdecke hoch, wir möchten wissen, wo ihr den Rechner versteckt habt“, war ein beliebter Kommentar der Besucher. Eplan war nämlich eines der ersten E-CAD-Programme, das auf einem PC lief. Die Software der Wettbewerber hingegen erforderte als Hardware damals noch kühlschrankgroße Rechner mit angeschlossenen Terminals. Die Speicherkapazitäten lagen im KB-Bereich, größere Projekte mussten in Gruppen geteilt und auf einzelnen Disketten gespeichert werden.

„Obwohl man Disketten aus dem Laufwerk immer wieder mal herausnehmen musste, um eine weitere einlesen zu können, brachte die Planungssoftware riesige Erleichterung“, so Dieter Pesch weiter. Eine Eigenschaft, die damals wie heute für Eplan Software & Service gilt. Ziel des Unternehmens war und ist es, Engineering-Prozesse seiner Kunden zu optimieren. Standardisierte Verfahren, automatisierte Abläufe und prozessorientierte Workflows erst machen den Entstehungsprozess von Produkten effizient.

Mit einem Tool Schaltpläne austauschen

Auch wenn es pure Goldgräberzeiten waren, und Konstrukteure damals bei Eplan Schlange standen, um sich deren Software und ihre Vorteile erklären zu lassen, war es wichtig, den Aufwind in der Nachfrage zu nutzen. Maximilian Brandl, der heutige Vorsitzende der Geschäftsführung von Eplan Software & Service, blickt zurück: Für ihn gilt als zweiter Meilenstein die damalige Unternehmens-Strategie, schon kurz nach Firmengründung die großen OEM als Kunden zu gewinnen. So setzte der Automobilhersteller BMW schon im Jahre 1985 Eplan als Standard ein, nahezu alle großen Automotive-Hersteller folgten. Eine Strategie, die Harald Wiechers zu der Zeit wie folgt formulierte: „Wie können wir zusätzlich Kanäle öffnen?“

Der Hintergrund: Schon damals kam nur der mit den Automobilherstellern ins Geschäft, der exakt die Liefervorschriften erfüllte. Wer dieser Forderung nicht entsprach, der bekam halt keinen Auftrag. So einfach war das. Die Folge: Für die Hardwarekonstruktion und -dokumentation war Eplan vorgeschrieben. Die Zusammenarbeit der beteiligten Partner und Zulieferer untereinander erfolgte auf dieser Basis. Eine Schlüsselstrategie, die sich Anfang der 1990er-Jahre rasch etablierte und bis heute auswirkt. Und: Einher mit der Internationalisierung der Automobilbranche ging auch die weltweite Verbreitung der Software Eplan und damit wiederum die Internationalisierung des Unternehmens.

Hannover Messe 2018

Eplan zeigt Digital Engineering der Zukunft

Mit Mechatronik kommen neue Workflows

„Wir sind heute einer der wenigen Anbieter, der sowohl die Kompetenzen, die Lösungen als auch die Kapazitäten mitbringt, weltweite Standardisierungsprojekte erfolgreich und nachhaltig zu gestalten“, bilanziert Maximilian Brandl die Entwicklungen von damals bis heute. Mit Standorten in über 50 Ländern, inklusive Sprachen- und Normenkonvertierung ist Eplan entsprechend gut aufgestellt und will auch künftig seine globale Präsenz weiter ausbauen. Brandl: „Eplan bietet anspruchsvolle Lösungen, mit denen sich bei großen Rollouts durchaus Tausende von Arbeitsstunden einsparen lassen. Zumal wir von Elektrotechnik bis SPS und Fertigung den Blick über den Tellerrand wagen, und neben zusätzlichen Schnittstellen auch innovative Arbeitsweisen wie Mechatronik und Konfiguration etablieren.“

Von der Stückliste zur Schaltschrankkonstruktion

Solch einen Blick über den Tellerrand gab es auch 2002. Und weil Eplan sich stets entlang der Wertschöpfungskette entwickelte, setzte man folgerichtig den dritten Meilenstein, nämlich Eplan Cabinet. Diese Software gilt als erster Vorläufer eines virtuellen Engineerings. Grundlage bildete in Monheim dabei die Überlegung: Die Schaltpläne und deren Auswertungen beherrschen wir – was ist der darauf folgende Schritt? Der Schaltschrank! Und wie sieht der Schaltschrank in seinem Inneren aus? Seiner Natur nach ist der Schaltplan eine schematische Darstellung, und für den Elektrotechniker ist das Konstruieren in drei Dimensionen und maßstabsgetreu eher ungewohnt.

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Eplan zeigt den Weg in die Cloud

„Du musst in 3D denken“, lautete die Devise, um den wichtigen Schritt gehen zu können. Besonders nützlich für diese Weiterentwicklung war LogoCAD Triga, ein 3D-CAD-Programm, das Eplan in den 2000er Jahren zugekauft hatte. Darauf konnte man in Sachen Know-how aufsetzen, den Schaltschrankaufbau dabei stets im Blick. Eplan Pro Panel hieß die folgerichtige Weiterentwicklung. Ein 3D-System mit Attributen, die der Anwender schätzt. Es ist einfach strukturiert, leicht bedienbar und erschließt dem auf 2D konditionierten Elektrokonstrukteur die 3D-Welt, ohne grundsätzlich umdenken zu müssen.

Im Jahre 2001 legte man den Grundstein, 2006 war es dann soweit: Mit der brandneuen Eplan Plattform setzte das Unternehmen den vierten Meilenstein. Jetzt waren die bislang separaten Lösungen auf einer einheitlichen Plattform aufgesetzt, so dass alle Anwendungen die gleichen Basistechnologien wie Datenbank und Benutzeroberfläche nutzen. Hinzu kommt, dass jedes Objekt, wie zum Beispiel eine Ventilinsel, nur einmal datentechnisch vorhanden ist und alle Applikationen der Plattform auf diese Instanz zugreifen. Die Folge: Die Projektqualität lässt sich merklich steigern, das diziplinübergreifende Arbeiten wird durch spezifische „Sichten“ auf das Objekt ideal unterstützt. Ein manueller Datenabgleich erübrigt sich, die Prozesse werden schneller und der Konstrukteur kann sich verstärkt wieder auf seine eigentliche Aufgabe konzentrieren: Aufs Engineering! Die Eplan Plattform-Technologie bietet durch das schrittweise Einführen des parallelen Engineerings ein großes Optimierungspotenzial.

Individuelle Eigenschaften schnell eingerichtet

Wie tragfähig das Fundament dieses Meilensteines ist, zeigt sich bis heute. Die Grundvoraussetzung von Industrie 4.0 und IoT, nämlich das konsequente Digitalisieren aller Prozesse und Daten – vom Engineering über die Fertigung bis hin zu Betrieb und Wartung – macht den Ansatz der Eplan Plattform so einzigartig. Die jüngste Version 2.7 bietet zu diesen Themen über alle Funktionsbereiche und Prozessschritte hinweg zahlreiche innovative und funktionale Features. Dieter Pesch nennt ein Beispiel: „Zum interdisziplinären Austausch von Daten gibt es Schnittstellen, beispielsweise zum TIA Portal von Siemens, basierend auf dem als Industrie 4.0-Standard avisierten AutomationML-Format.“

Vorteilhaft: interdisziplinäre Prozesse

Dass all´ die Entwicklungen keineswegs Zufallsprodukte sind, zeigt einmal mehr Meilenstein Nummer fünf: das Eplan Data Portal. Die Premiere war auf der Hannover Messe 2008 mit topaktuellen, geprüften und zertifizierten Bauteildaten der führender Hersteller, wie beispielsweise ABB, B&R, Harting, Phoenix Contact, Rittal, Siemens, Schneider Electric, um nur einige zu nennen. Das Eplan Data Portal bietet neben alphanumerischen Gerätedaten auch zum Beispiel Makros von Teilschaltungen, Aufbauzeichnungen, Funktionsschablonen zur intelligenten Geräteauswahl, internationale Bezeichnungen, Vorschaubilder und ganze Handbücher. Auf das als Cloud-Lösung aufgesetzte Portal kann direkt aus den Plattformapplikationen über Plug-In zugegriffen werden.

Das ermöglicht dem Anwender, seine Bauteile mit allen Komfortfunktionen einer Webanwendung direkt vom Server auswählen zu können, um sie in sein Projekt oder die Systemumgebung einfügen zu können. Der Zugriff über Web-browser ist ebenso gegeben. Mit der kommenden Version werden weitere Nutzen realisierbar: Gerätedaten lassen sich leicht finden, sie sind standardisiert – auch fürs internationale Engineering. Der Aufwand zum Pflegen der Stammdaten ist für den User minimal. „Es ergibt sich eine deutliche Zeitersparnis beim Projektieren gegenüber der manuellen Erstellung oder der Suche der notwendigen Artikelinformationen im Internet“, betont Maximilian Brandl und nennt zwei weitere Vorteile: „steigende Qualität in der Dokumentation und Unterstützung interdisziplinärer Prozesse.“

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Neue Version der Eplan View App – auch für Android

Durchgängiger Workflow verbessert Qualität

Optimierungen des Engineeringprozesses und Verwendung von Methoden wie Standardisierung und Wiederverwendung verlangen nach dem automatisierten Generieren von Schaltplänen. Mit den Lösungen Eplan Cogineer und Eplan Engineering Configuration (EEC) ist das sowohl uni- als auch multidisziplinär möglich. Die Voraussetzungen für die Nutzung der Lösungen und die Realisierung der Einsparungen sind unterschiedlich umfangreich. Das EEC ermöglicht durch regelbasiertes Generieren auch interdisziplinäre Anwendungen. Dabei hat der Anwender die Möglichkeit, über entsprechende Methoden sowohl Regeln als auch Abläufe zu „programmieren“.

Eine weitere Anwendung des Tools ist die mechatronische Konfiguration und automatisierte Dokumentation für Vertrieb, Engineering und Produktion. Voraussetzung für die Konfiguration ist das Abbilden des Produktportfolios in einem Baukasten mit mechatronischen Funktionseinheiten. Dieter Pesch verdeutlicht: „Das Zusammenwirken aller Fachrichtungen im EEC entspricht dem durchgängigen Workflow heutiger Produktentstehungsprozesse. Das Mechatronik-Konzept senkt Zeit und Kosten beim Engineering um bis zu 50 Prozent – bei gleichzeitiger gesteigerter Qualität der Dokumentation.“

Ein weiteres Fundament für die Kompetenz in Sachen Mechatronik wurde im Jahre 2013 gelegt. Die Friedhelm Loh Group, seit dem Jahr 1999 Muttergesellschaft von Eplan, kaufte den Engineering-Spezialisten Cideon. Bei der Bekanntgabe des Deals schwärmte Maximilian Brandl damals: „Dass wir mit Eplan und Cideon marktführende Software-Technologien für E-CAD, M-CAD und PLM komplett abdecken können, ist im Markt einzigartig.“ Was die Elektronik betrifft, so sind Lösungen beispielsweise für das Platinenlayout nicht in unserem Fokus. Stattdessen ist die Verkabelung von diskreten Bauteilen mit platinenbasierten Elektronikkomponenten für uns viel interessanter und im Sinne unserer Kunden auch deutlich wichtiger. Also eher Kabelbaum als Platinen-Entwicklung. Und für den Kabelbaum haben wir bei Eplan mit Harness proD ja ein tolles Angebot.“

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Aufbruch Zukunft: Engineering geht in die Cloud

Wer Industrie 4.0 sagt, der kommt an der Cloud nicht vorbei. Auf dem Weg dorthin fällt neben dem Eplan Data Portal, das cloudbasiert ist, auch der Software Eplan Cogineer eine Schlüsselrolle zu. Auf der Messe SPS IPC Drives 2017 gewährte man einen Blick in dessen Zukunft. Die Software zum einfachen und schnellen Generieren von Schalt- und Fluidplänen gehört zu den ersten Cloud-Anwendungen. Basierend auf Microsoft Azure bietet sie künftig die Mehrwerte einer cloudbasierten Engineering-Anwendung – vom sicheren weltweiten Datenzugriff bis zur einfachen Bereitstellung umfangreicher IT-Infrastruktur. Azure schafft die Möglichkeit, Daten zu sichern, zu archivieren und zu versionieren, ohne dass der Anwender Zeit investieren muss oder er das entsprechende Know-how benötigt.

Stets Dreh- und Angelpunkt dabei: die einfache Bedienbarkeit. Jeder Anwender kann direkt auf Basis vorhandener Makros loslegen und ohne Programmierkenntnisse Regelwerke und Konfiguratoren erstellen. Der Nutzer hat es ganz einfach: Einmal auf der Eplan Plattform angemeldet, werden Projekte, Bibliotheken und Konfiguratoren via Microsoft Azure bereitgestellt beziehungsweise in der Cloud gespeichert. Damit haben alle Beteiligten permanent und weltweit Zugriff auf den aktuellen Projektstand. Die Arbeitsweise entspricht dem neuesten Stand der Technik. Weiterer Vorteil für Unternehmen: Administrations- und IT-Aufwände, wie beispielsweise Backups, werden vom Anwender oder der IT in die Cloud verlagert – eigene Serverhardware oder Administration ist nicht erforderlich. Und: Der Anwender setzt immer die aktuellste Version von Eplan Cogineer ein.

Virtuell geht’s schnell

Wie immer gilt: Die Zukunft hat begonnen, und eines der Zauberworte heißt SEAP. Es steht für „Smart Engineering and Production 4.0“, ein Gemeinschaftsprojekt der Unternehmen Eplan, Phoenix Contact und Rittal. Zur diesjährigen Hannover Messe zeigen die Partner bereits zum dritten Mal, wie man mit einheitlichen und standardisierten Daten, Datenformaten und Daten-Schnittstellen für Engineering-Werkzeuge einen Schaltschrank in Zeiten von Industrie 4.0 effizient konstruiert und fertigt.

Vorstellen muss man sich das wie folgt: Am Anfang der Kette stehen Bauteildaten, die idealerweise auf Basis neutraler, offener Schnittstellen, wie zum Beispiel eCl@ss oder AML, verfügbar sind. Es folgt die Konstruktion, der Schrank wird virtuell aufgebaut und als digitaler Zwilling in die Folgeprozesse weitergereicht. Genutzt, um die Klemmenleisten aufzureihen, um Aderkonfektionierung zu betreiben, Schaltschrankteile mechanisch zu bearbeiten und zum Durchspielen der einzelnen Fertigungsschritte. Alles digital. So lässt sich der Fertigungsprozess schrittweise verbessern und optimieren. Virtuell geht’s in Zukunft schnell: Inbetriebnahme, Kabelverlegung, Kühlung simulieren, um Wärmenester und Kühlschatten aufzuspüren und zu beseitigen – das sind nur einige der Möglichkeiten.

Damit geht Eplan Software & Service seinen bei der Gründung vor gut 30 Jahren eingeschlagenen Engineering-Weg konsequent weiter: Von der analogen Zeichnung zum digitalen Zwilling.

* *Dipl.-Ing. Reinhard Kluger, Fachjournalist, Höchberg bei Würzburg

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