Schwerpunkte

Daten und Tools als Projektvoraussetzung

Industrie-4.0-Workflows mit dem Schaltschrank VX25

05. November 2018, 18:15 Uhr   |  Michael Schell, Natascha Treml

Industrie-4.0-Workflows mit dem Schaltschrank VX25
© Rittal

Durch hohe Datenqualität und Durchgängigkeit im Engineering schafft Rittal die Voraussetzungen für die Verschmelzung realer und virtueller Workflows – mit deutlichem Effizienzgewinn für Steuerungs- und Schaltanlagenbauer.

Der Steuerungs- und Schaltanlagenbau profitiert stark von Industrie 4.0. Voraussetzung ist, dass die Daten eines Projekts möglichst vollständig vorliegen. Nur bei einer durchgängigen Datenhaltung können alle Prozesse entlang der gesamten Wertschöpfungskette auf diesen digitalen Zwilling zugreifen.

Während der Elektroplanung und der mechanischen Konstruktion einer Schaltanlage kommt den Daten eine besondere Bedeutung zu. Die Planer sind darauf angewiesen, die Daten der verwendeten Komponenten nicht zu erstellen, sondern vom Lieferanten in geeigneter Form zur Verfügung gestellt zu bekommen. Ein Beispiel sind die geometrischen Daten, die zur mechanischen Konstruktion verwendet werden. Weil Rittal diese in 70 marktüblichen Formaten anbietet, kann der Konstrukteur sie ohne Probleme in sein CAD-Programm importieren und dort nahtlos weiterverwenden. Und dies funktioniert unabhängig davon, ob in 2D oder in 3D konstruiert wird. Die Daten stehen nicht nur für die Schaltschränke zur Verfügung, sondern auch für alle verfügbaren Zubehörteile, wie etwa Ausbauteile, Sockel und Türverschlüsse.

Alles aus einem Guss

Im Steuerungs- und Schaltanlagenbau ist die Effizienz besonders groß, wenn alle Systeme entlang der Wertschöpfungskette nahtlos zusammenarbeiten. Daten in optimaler Qualität, die an verschiedenen Stellen verwendet werden, spielen dabei eine wichtige Rolle. Der erste Schritt im Steuerungs- und Schaltanlagenbau ist meist die Elektroplanung beispielsweise in Eplan Electric P8. Die für die Elektroplanung benötigten Daten des neuen Schaltschranksystems VX25 stellt Rittal seinen Kunden zur Verfügung. Um Komponenten in seine Planung zu integrieren, kann der Elektroplaner direkt aus dem CAE-System auf das Eplan Data Portal zugreifen. Dort sind auch die Eplan Makros des VX25 vollständig hinterlegt. Eine nahtlose Anbindung sorgt dafür, dass der Anwender mit einem Mausklick vom Eplan Data Portal zum Rittal Configuration System gelangt. Diese Anwendung auf Web-Basis macht die Auswahl der passenden Schaltschränke und Systemkomponenten besonders einfach und schnell. Der Konfigurator arbeitet auf der Basis elektronisch hinterlegter Regelwerke. Eine Plausibilitätsprüfung verhindert, dass falsches oder nicht passendes Zubehör überhaupt angezeigt wird. Ein unproduktives Ausprobieren wird so vermieden – insgesamt ergibt sich dadurch ein Zeitgewinn bei der Auswahl des richtigen Systems. Doch das Planungs-Tool erleichtert nicht nur die Auswahl einzelner Produkte. In einem 3D-Modell innerhalb des Konfigurators lässt sich das gewählte Zubehör gleich an der dafür vorgesehenen Stelle platzieren. Diese ist dann reserviert und nicht für andere Zubehörkomponenten verwendbar. Um die für das ausgewählte Zubehör nötigen Ausbrüche und Bohrungen zu berücksichtigen, ist das Anlegen einer mechanischen Bearbeitung im Konfigurationssystem vorgesehen. Ob Ausschnitte, Bolzen oder Muttern – alle Möglichkeiten der mechanischen Bearbeitung können berücksichtigt und im 3D-Modell dargestellt werden.

Im Anschluss lassen sich die so konfigurierten Schaltschränke inklusive Stückliste direkt in die 3D-Aufbauplanung übernehmen. In Eplan Pro Panel ist die Aufbauplanung problemlos möglich. Alle elektromechanischen Daten des VX25 stehen auch hierfür als Eplan Makros in optimaler Qualität zur Verfügung. So entsteht aus den Daten des Schaltschranks inklusive der Zubehör- und Ausbauteile ein virtueller Prototyp, der eine vollständige digitale Kopie der Schaltanlage darstellt – der so genannte digitale Zwilling. Er ist die Basis für alle folgenden Prozesse etwa in der Fertigung und entlang der übrigen Prozesse der Wertschöpfungskette im Steuerungs- und Schaltanlagenbau.

Nahtlos in die Fertigung …

Mit den vollständigen Daten aus der 3D-Aufbauplanung lassen sich zahlreiche Prozesse in der anschließenden Fertigung automatisieren. Typisches Beispiel ist die Flachteilbearbeitung auf einem CNC-Bearbeitungszentrum vom Typ Perforex. Die in der Aufbauplanung festgelegten Bohrungen, Gewinde und Ausbrüche in Montageplatten, Seitenwänden oder Schaltschranktüren werden direkt in ein CNC-Programm übernommen, mit dem Perforex dann vollautomatisch sämtliche Fertigungsschritte durchführen kann. Die mechanischen CAD-Daten des Schaltschranks werden dabei erneut verwendet. In diesen Daten ist unter anderem auch festgelegt, an welchen Stellen innerhalb der Flachteile Bohrungen oder Ausbrüche möglich sind. Die Daten aus dem virtuellen Prototyp kommen noch an vielen anderen Stellen innerhalb der Fertigung zum Einsatz: Ablängen von Kabelkanälen und Tragschienen, Konfektionieren von Kabeln, Bestücken von Tragschienen mit Klemmen und Unterstützung bei der Verdrahtung sind nur einige Beispiele, wie sich die Effizienz in der Werkstatt erhöhen lässt.

… und in die ERP-Systeme

Ein weiterer wichtiger Aspekt im Steuerungs- und Schaltanlagenbau ist die betriebswirtschaftliche Abwicklung eines Projekts. Sie reicht von der Kalkulation über den Einkauf und die Logistik bis hin zum Versand und zur abschließenden Abrechnung. Auch hier stehen Systeme zur Verfügung, die eine nahtlose Anbindung etwa an ein ERP-System ermöglichen. Mit den Tools aus der Eplan ERP/PDM Integration Suite gelingt diese Anbindung. Die lästige und fehleranfällige doppelte Datenerfassung oder die Verwendung von Stücklisten in Form von Excel-Dateien zum Datenaustausch gehören so der Vergangenheit an. Weil alle Prozesse auf die gleiche Datenbasis zugreifen können, sind auch nachträgliche Änderungen an einem Projekt ohne großen Aufwand zu realisieren. Wird etwa eine zusätzliche Komponente im Schaltschrank benötigt, kann der Planer sie im CAE-System hinzufügen und anschließend im virtuellen Prototyp platzieren. Die Änderungen etwa an der Verkabelung, dem CNC-Programm für die Bearbeitung der Montageplatte, der Stückliste und der Kalkulation lassen sich damit entsprechend umsetzen.

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1. Industrie-4.0-Workflows mit dem Schaltschrank VX25
2. Rückverfolgbarkeit möglich
3. VX25 – das neue Schaltschranksystem von Rittal
4. Früher Kunde bestätigt Vereinfachung

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