Individuell angepasst an das Gerät

Leiterplattenklemmen aus der Smart Factory

8. Februar 2022, 6:56 Uhr | Corinna Puhlmann-Hespen
Leiterplattenklemmen
Die Serie »SPT modular« bietet die Möglichkeit der Farbkodierung mit bis zu 25 Farben- Auf jedem Anschlussblock befindet sich ein QR-Code. So sind auch später die technischen Eigenschaften des Artikels jederzeit abrufbar.
© Phoenix Contact

Gezieltes Customizing bei Leiterplattenklemmen trägt dazu bei, den Geräteanschluss effizienter zu gestalten. Anhand der Produktlinie „SPT modular“ zeigt Phoenix Contact auf, welche digitalen Prozesse das Unternehmen für die Herstellung implementiert hat.

Immer mehr elektronische Geräte benötigen hochgradig individualisierte Anschlüsse – teilweise mit sehr speziellen Anforderungen. Ein Beispiel hierfür ist der Trend in Richtung hoher elektrischer Spannungen. Je höher die Spannung, umso geringer sind sowohl die Übertragungsverluste als auch der erforderliche Einsatz von Kupferwerkstoffen. Bei Applikationen aus dem Bereich der erneuerbaren Energien werden mittlerweile Spannungsfestigkeiten bis zu 1500 V gefordert. »Gleichzeitig sollen die neu entwickelten Geräte auf jeden Fall kompakter, keinesfalls teurer, dafür aber sehr einfach zu installieren sein«, erklärt Ingo Werner, Director Product Marketing PCB Connectors New Projects von Phoenix Contact. »Bei solchen Anforderungen kommt dann der Geräteanschluss ins Spiel. Als oftmals eines der größten Bauteile im Gerät ist der Anschluss prägend für das gesamte Gerätedesign.«

Phoenix Contact bietet mit seiner Produktprogramm »SPT modular« daher die Möglichkeit, die Leiterplattenklemmen gezielt dem Design und den technischen Anforderungen des Gerätes anzupassen. »Zum Beispiel kann man die Spannungsfestigkeit jedes einzelnen Anschlusspols individuell definieren, indem man an beliebiger Stelle Abstandshalter, sogenannte Spacer, einfügt. Auf diese Weise lässt sich auch die Spannungsfestigkeit von 1500 V erreichen. Auf Anfrage sind sogar Hybridblöcke erhältlich, bei denen unterschiedliche Klemmengrößen in einem Block vereint werden. Hierdurch werden in der Leiterplattenfertigung bis zu zwei manuelle Bestückungsvorgänge eingespart«, erläutert Ingo Werner. 

Um die Anschlusstechnik in das Gerätedesign auch optisch einzufügen und gleichzeitig die Geräteinstallation zu erleichtern, kann man jedes Einzelelement in unterschiedlicher Farbe wählen – verfügbar sind 25 verschiedene Farbtöne. Dies ermöglicht eine Farbkodierung, und bei der Installation wird so sichergestellt, dass zum Beispiel der blaue Leiter auch tatsächlich an der blauen Klemmstelle angeschlossen wird. 

Digital Value Chain

Um die nahezu unbegrenzte Variantenvielfalt bei Leiterplattenklemmen beherrschbar und schnell verfügbar zu machen, hat Phoenix Contact bei der Produktlinie "SPT modular" erstmalig eine durchgängig digitale Prozesskette vom Konfigurator bis zur Fertigung realisiert: »Der Konfigurator dient als Steuerelement für die nachgelagerten Prozesse«, führt Ingo Werner aus. Der Produktkonfigurator ist intuitiv per Drag & Drop bedienbar und führt den Anwender im Rahmen der Konfigurationslogik durch die verschiedenen Optionen. Um den Konfigurator nutzen zu können, ist keinerlei Software-Installation erforderlich. »Der Anwender kann sofort mit der Gestaltung seines individuellen Klemmenblocks beginnen. Dabei erfolgt die 3D-visualisierte Konfiguration schnell und flüssig«, so der Experte für Leiterplattenklemmen. »Während des Konfigurationsprozesses lassen sich stets die Maße der aktuellen Konfiguration abrufen; somit kann der Anwender jederzeit bewerten, ob der konfigurierte Block in das neue Gerätedesign passt.«

Sobald die Konfiguration abgeschlossen ist, stehen nach nur wenigen Sekunden sämtliche Artikeldaten zur Verfügung. Hierzu gehören zum Beispiel auch die Luft- und Kriechstrecken, die abhängig von der Konfiguration dynamisch berechnet werden. Auch ein CAD-Download sowie der dynamisch erzeugte Leiterplatten-Bohrplan sind umgehend abrufbar. Somit stehen dem Anwender sämtliche Informationen für den Design-in-Prozess zur Verfügung. Mithilfe der angezeigten individuellen "Solution ID" ist die Konfiguration im Konfigurator jederzeit wieder abruf- und auch änderbar. Außerdem kann sie bei Bedarf online angefragt werden. Diese Funktionalität steht jedem Nutzer zur Verfügung – auch ohne Login.

»Ähnlich wie im privaten Umfeld beginnen immer mehr Industriekunden damit, Online-Bestellmöglichkeiten von Komponenten inklusive der dazugehörigen Payment Services zu nutzen. Bislang galt dies aber nahezu ausschließlich für Katalogware«, erläutert Ingo Werner. »Durch Produktlinien wie SPT modular ändert sich das.« Sobald ein eingeloggter Kunde den beschriebenen Konfigurationsprozess abgeschlossen und den Artikel in den Warenkorb gelegt hat, wird dieser in den IT-Subsystemen im Hintergrund ausgeprägt und bestellbar gemacht. Anschließend werden die kaufmännischen Daten angezeigt, wie zum Beispiel der kundenindividuelle Preis. Jetzt kann der Kunde den Artikel, der erst wenige Sekunden zuvor konfiguriert wurde, bestellen.

Allerdings ist es für die Hersteller von Steckverbindern und Klemmen nicht trivial, diesen hohen Grad an Individualisierung auch im Fertigungsprozess abzubilden. »Für die effiziente und fehlerfreie Steuerung einer Variantenfertigung ist ein gewisses Maß an Digitalisierung wie auch Automatisierung unerlässlich«, betont Ingo Werner.

Die Bestellung aus dem beschriebenen Prozess trifft bei Phoenix Contact als digitaler Fertigungsauftrag in der papierlosen Smart Factory ein, in der die Betriebsmittel durch die von Kundenhand erzeugten Konfigurationsdaten angesteuert werden. Aus der virtuellen und rein digitalen Konfiguration entsteht dann der physische Artikel.

QR-Code sorgt für Transparenz 

Was zunächst als Vision mit Schlagworten wie Industrie 4.0 und Digitalisierung begonnen hat, ist längst bei der Herstellung individuell konfigurierbarer Leiterplattenklemmen Realität. Wichtig ist, dass »gerade bei einem variantenreichen Artikel die digitale Kette auch nach der Auslieferung an den Kunden nicht abreißt«, erklärt Werner. So sei zum Beispiel für ein späteres Einsehen technischer Artikeldaten, für Hinweise zur Bedienung oder für das Auslösen einer Wiederholbestellung eine Identifizierbarkeit des individuellen Artikeltyps unerlässlich. Aus diesem Grund befindet sich auf jeder Leiterplattenklemme des Typs "SPT modular" ein QR-Code. »Liest man ihn ein, wird man – übrigens auch als nicht eingeloggter Kunde – auf eine technische Artikeldetailseite weitergeleitet. Dort befinden sich wieder sämtliche technischen Informationen sowie die zuvor genannten Download-Möglichkeiten«, erklärt der Experte. Der Kunde erhält dadurch die Möglichkeit, die bestehende Konfiguration zu verfeinern oder aber erneut eine Bestellvorgang in Auftrag zu geben. 

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