Automatisieren von Engineering-Abläufen

Um der steigenden Taktrate zu begegnen, müssen Engineering-Prozesse schnell, effizient und nahtlosineinander greifen. Dies gilt insbesondere auch für das Electrical Engineering. Ein Softwarehersteller gibt Tipps, wie Prozesse einfach verschlankt und Kosten gesenkt werden können.

Der Autor: Thomas Walker, Redakteur walkerbretting Corporate Publishing GmbH, für WSCAD, Bergkirchen

Die modular aufgebaute und skalierbare WSCAD Suite umfasst die Gewerke Elektrotechnik, Schaltschrankbau, Verfahrens- und Fluidtechnik, Gebäudeautomation und Elektroinstallation – aus einem Guss, auf einer Plattform und mit einer zentralen Datenbank. Der Wechsel einer Komponente im Stromlaufplan ist sofort im Schaltschrank und in den Plänen aller anderer Disziplinen vollzogen.

Auch die Dokumentation in Form intelligenter PDFs ist überall ohne speziellen Viewer lesbar. Ein Klick auf die intelligente Messstelle in einem Verfahrensplan und Montage- und Servicetechniker wechseln sofort in den Fluid- oder Stromlaufplan. Die über 1,2 Millionen frei zugänglichen Artikeldaten von mehr als 125 Herstellern im WSCAD- und Eplan-Format sind die derzeit weltweit größte E-Cad-Datenbank und gehören mit zum Angebot.

„Industrie 4.0 im Electrical Engineering verstehen wir dahingehend, Prozesse so zu verketten und zu automatisieren, dass sie möglichst von allein laufen und Daten nur einmal erfasst werden müssen. In der Praxis muss man sich dieser Vorstellung allerdings Schritt für Schritt annähern“, erklärt Axel Zein, Geschäftsführer der WSCAD Electronic GmbH. „Zu den zentralen Punkten unserer Produktstrategie gehören Mechanismen zur Beschleunigung von Abläufen und Offenheit zu anderen Systemen. Zwei der Unterschiede zu unseren Wettbewerbern.“

Offenheit bedeutet Schaltschränke auf Basis von Stromlaufplänen aus anderen Systemen mit der WSCAD-Software aufzubauen. Ohne zusätzliche Kosten und Bestandteil der Software sind Schnittstellen zur Fertigung von Drähten, Kabelbündeln und Drahtsätzen oder Kabelbeschriftungen. Auch die direkte Anbindung von NC-Automaten von Kiessling, Komax oder Steinhauer zur Herstellung von Schaltschranktüren und Montageplatten gehört mit zum Lieferumfang. Auch zu IT-Systemen gibt es Schnittstellen: „Nach unserem Verständnis ist das PLM-System der zentrale Knotenpunkt, an dem alle Engineering-Daten zusammen laufen sollten“, meint Axel Zein.

Realisiert wird dieser Ansatz mit dem Add-On PLM/ERPsync. Der Datenaustausch zwischen PLM- und ERP-Systemen und WSCAD erfolgt dabei in beiden Richtungen. Preisübersichten und Kalkulationen lassen sich so auf Grundlage der erzeugten Materiallisten schon während der Planung erstellen, Änderung der Artikeldaten im PLM-System in Echtzeit mit der WSCAD-Artikeldatenbank abgleichen.

Lieber größer als variantenreich

Wer seine Abläufe beschleunigen und automatisieren möchte, dem empfiehlt WSCAD eine vierstufige Vorgehensweise: standardisieren, wiederverwenden, generieren und konfigurieren. Der erste Schritt gilt Überlegungen zur Standardisierung des Angebotsportfolios. Mit wenigen Komponenten und Baugruppen soll eine möglichst hohe Varianz am Markt abgedeckt werden. Kann beispielsweise anstelle mehrerer Trafotypen ein einziges Schaltnetzteil verwendet werden?

Auch wenn dies im einen oder anderen Fall dann überdimensioniert sein sollte, vereinfachen sich Logistik, Lagerhaltung, Service und Wartung. Neben besseren Einkaufskonditionen reduziert sich auch die Anzahl unterschiedlicher Symbole und Teilpläne im Electrical Engineering. Wer zudem mögliche Varianten voraus denkt und vor-verbaut, spart sich im Nachhinein die Neuplanung oder Überarbeitung des Produktes mit allen anknüpfenden Aktivitäten bis hin zur einer neuerlichen UL-Zulassung.

Der Standardisierung folgt die Strukturierung von Anlagen und Maschinen, beispielsweise mithilfe von Strukturkennzeichen. Von Anfang an konsequent durchdacht, lassen sich komplette Stücklisten vollautomatisch generieren. Schon kann man abfragen, welche Artikel und Komponenten in einem baugleichen Roboter in einer Anlage im Werk in China verbaut sind. Der Abgleich von Baugruppen über ERP-Systeme mit den Daten aus dem M-CAD-Bereich vereinfacht sich so.

Die geschickte Nutzung verheiratet die Elektrotechnik mit der Mechanik, man erhält eine mechatronische Stückliste. Das Ergebnis ist eine bessere Übersicht und einfachere Kalkulation. Natürlich muss das E-CAD-System die Strukturierung in Form von Strukturkennzeichen unterstützen. Auf dieser Basis erstellte Projektvorlagen enthalten dann neben der Projektstruktur alle etablierten Normen und Standards sowie das gesamte Wissen des Unternehmens – für alle Beteiligten. Klare Richtlinien zu Lieferanten und Partnern vereinfachen die Konstruktionsprozesse weiter.

Die Wiederverwendung bestehender Komponenten und Baugruppen bedeutet, bereits geprüfte und getestete Baugruppen einzusetzen. Mit einem Schlag entfallen Tests, Abnahmen und Prüfungen und auch der Herstellungsprozess wird einheitlicher und einfacher. Fürs Electrical Engineering ergeben sich wiederkehrende Teilschaltungen und -pläne: einmal erstellt und in Form von Makros gespeichert. Viele kommen mit der WSCAD Suite schon mit, individuelle Funktionsbausteine lassen sich für alle Disziplinen einfach erstellen. Für einen schnellen Komponententausch und damit die Makrobibliotheken nicht zu groß und unübersichtlich werden, empfiehlt es sich, Variablen anzulegen. Um sicher zu stellen, dass einmal festgelegte Standards durchgängig angewendet werden, gilt ein besonderes Augenmerk der Pflege von unternehmensweit angelegten Makros und ihren Varianten: Eine Benutzerverwaltung klärt, wer anlegen und wer verändern darf.

Ingenieure bekommen mehr Zeit für Neuprojekte

Im dritten Schritt werden Pläne mithilfe des Project Wizards generiert. Auf Knopfdruck setzt das Add-On Teilschaltungen nach vorgegebenen Mustern zu mehr oder weniger vollständigen Plänen zusammen, inklusive der Dokumentation. Wochenlange Planungsarbeit verkürzt sich somit auf wenige Tage bis Stunden. Noch einen Schritt weiter geht das Automation Interface: WSCAD-unabhängige Produktkonfiguratoren wie SAP, Siemens Teamcenter oder eigene Entwicklungen übergeben auf Knopfdruck alle für den Engineering-Prozess erforderlichen Daten an die WSCAD Suite. Dort erfolgt die Erstellung der gesamten elektrotechnischen Unterlagen in wenigen Minuten bis Sekunden, über alle Disziplinen. Konfigurieren anstatt konstruieren. Weil dies der Vertrieb selbst tun kann, werden Entwicklung und Konstruktion spürbar entlastet und haben plötzlich wieder Zeit für neue Projekte. tm