Seit fast zwei Jahrzehnten bietet das Schaltschranksystem TS 8 von Rittal einen weltweiten Standard im Steuerungs- und Schaltanlagenbau. Bei der Entwicklung eines neuen Großschranksystems standen die Entwickler von Rittal deshalb vor einer großen Herausforderung: Wie kann man den Schaltschrank noch besser machen? Das Ziel war, ein System zu entwickeln, das die Durchlaufzeiten in Engineering und Montage verkürzt, die Komplexität reduziert und sich als vollwertiger Baustein in den Megatrend Digitalisierung einfügt. Dabei sollte der neue Großschrank zu 100 % Industrie-4.0-fähig sein.
Eine entscheidende Rolle bei der Neuentwicklung spielte für Rittal der intensive Dialog mit seinen Kunden. Durch eine groß angelegte, wissenschaftlich fundierte Usability-Studie dokumentierten Entwickler und Analytiker dabei in Schrift, Bild und Film den Industriealltag bei Steuerungs- und Schaltanlagenbauern bei Unternehmen in Deutschland, in den USA und in China – darunter kleine, mittelständische und große Unternehmen. Als Ergebnis kristallisierten sich 150 systematisch erhobene und konkrete Anforderungen an einen neuen Schaltschrank heraus, die Entwicklern und Produktmanagern eine belastbare Basis für die eigentliche Entwicklungsarbeit lieferten. Diese ergänzte Rittal um die Erkenntnisse des ebenfalls eingebundenen Kundenbeirats. Kein einziger der wesentlichen Punkte wurde später bei der Entwicklung aufgegeben. Das Ergebnis dieser Überlegungen ist das neue Großschranksystem VX25.
Kern der Innovation ist die Entwicklung eines komplett neuen Rahmenprofils. Dieses entscheidet über den Bauraum, die Effizienz bei Engineering und Montage, die Erweiterungsmöglichkeiten sowie die Stabilität und damit die Sicherheit und Flexibilität in der Werkstatt des Anwenders. Mit dem Großschranksystem ist es Rittal dabei gelungen, alle wichtigen und auf dem Markt etablierten Produkteigenschaften des bisherigen, weltweiten Großschranksystems TS 8 zu erhalten, sie um eine Vielzahl an neuen Funktionen zu ergänzen und den Kundennutzen deutlich zu erweitern. Über 25 angemeldete Schutzrechte belegen den hohen Innovationsgrad des VX25. Dabei lässt sich der Kundennutzen entlang der gesamten Wertschöpfungskette des Steuerungs- und Schaltanlagenbaus in drei Kernpunkte zusammenfassen: maximale Datenqualität und Durchgängigkeit der Daten, reduzierte Komplexität sowie Zeitersparnis und Sicherheit in der Montage.
Effiziente Planung
Der VX25 unterstützt den Steuerungs- und Schaltanlagenbau auf dem Weg zu Industrie 4.0: Mit einer Kombination aus realem Schaltschrank und seinem digitalen Zwilling erfüllt er in Zukunft alle Digitalisierungsanforderungen – von Online-Konfiguration und Engineering bis hin zu Automatisierung und Tracking in der Fertigung. So stehen sämtliche 2D- und 3D-Daten von Anfang an, durchgängig und in hoher Qualität zur Verfügung. Dadurch können Elektroplanung, mechanische Konstruktion, Einkauf, Kalkulation und Produktion sowie alle anderen Bereiche im Schaltanlagenbau stets auf vollständige, hochwertige Daten zugreifen. Für eine effiziente Projektierung und Planung sorgen der einfache Download von detailgetreuen, validierten 2D- und 3D-CAD-Daten über die Rittal-Website oder das Eplan Data Portal, die flexible Datenübertragung in allen gängigen CAD-Systemen –insgesamt 70 Formate –, mechatronisches Engineering mittels CAE/CAD, die Erstellung des Schaltschrank-Layouts mit Eplan Pro Panel sowie die Klassifizierung der Daten nach eClass und ETIM.
Eine einfache und fehlerfreie Konfiguration des VX25 sowie der gewünschten Ausbaukomponenten – auch ohne CAD-Kenntnisse – ermöglicht von Anfang an das webbasierte Rittal-Configuration-System. Durch eine einfache Auswahl von Produkten, Parametern und Eigenschaften können Anwender hier das benötigte Produkt zusammenstellen und erhalten neben den allgemeinen Artikeldaten auch ein detailgetreues 3D-Modell. Für die notwendige Planungssicherheit sorgen dabei integrierte Plausibilitätsprüfungen, die direkt Feedback geben und somit eine hohe Verlässlichkeit der Lösung gewährleisten. Rittal vereinfacht die Bestellprozesse zudem durch den angebundenen Online-Shop sowie webbasierte Umstellungshilfen für den Wechsel vom TS 8 auf das Großschranksystem VX25. Validierte Konfigurations- und Engineering-Ergebnisse liefern dann die Basis zur automatischen Ansteuerung von Maschinen in der Fertigung des Anlagenbaus.
Zur Optimierung der Wertschöpfungsprozesse des Steuerungs- und Schaltanlagenbaus sind die Flachteile des VX25 außerdem mit einem QR-Code versehen. Über ihn können die Komponenten des Schaltschranks einem konkreten Auftrag oder Kunden-Projekt zugeordnet werden. Dadurch lassen sich die Bauteile über den kompletten Workflow tracken, den korrekten Bearbeitungsprogrammen und Projekten immer wieder zuordnen sowie Bearbeitungszeiten erfassen. Zukünftig ist damit eine Produktionssteuerung und Rückverfolgbarkeit beim Steuerungs- und Schaltanlagenbau denkbar.
Reduzierte Komplexität
Weniger ist mehr – das ist die Philosophie des neuen VX25-Großschranksystems von Rittal. Es werden damit bis zu 40 % weniger Chassis-Typen für die gleiche Ausbaukonfiguration benötigt. Die meisten verbesserten Funktionalitäten des Großschranksystems basieren auf dem neuen VX25-Rahmenprofil, das bei gleichem Gewicht deutlich stabiler ist. Weitere Vorteile ergeben sich durch das durchgehende 25-mm-Maßraster. In diesem Zusammenhang ist es Rittal bei der Neuentwicklung gelungen, durch eine volle Symmetrie die Komplexität in der Schaltschranktechnik deutlich zu reduzieren. Zudem wurde die Anzahl der Gleichteile signifikant erhöht, wodurch der Lager- und Logistikaufwand sinkt.
Darüber hinaus ist der Ausbau des Schaltschranks nun auch über Schrankgrenzen hinweg extrem flexibel, da das Rahmenprofil im 25-mm-Maßraster auch in den horizontalen Teilen des Rahmens verwendet wird. Dadurch lassen sich Zubehörteile viel variabler verwenden. Ein typisches Beispiel dafür sind Ausbauschienen, die nun sowohl für die vertikale als auch die horizontale Montageebene einsetzbar sind. Und auch bei angereihten Schaltschränken setzt sich das 25-mm-Maßraster im benachbarten Schaltschrank fort. Dadurch können beispielsweise Schienen über mehrere Schränke hinweg montiert werden. Des Weiteren kommt die Anreihung von Schaltschränken mit weniger Anreihverbindern aus als vorher, da sie so konstruiert sind, dass man alle im Schaltschrankbau vorkommenden Anreihsituationen mit nur noch vier unterschiedlichen Anreihlösungen abdecken kann. Der VX25 lässt sich außerdem auch an bestehenden TS-8-Schaltschränken anreihen, was bei der Erweiterung von bereits installierten Anlagen sehr wichtig ist.
Gesteigerte Montagefreundlichkeit
Bei den Untersuchungen der Usability-Experten wurde ein besonderes Augenmerk auf den Aufwand gelegt, der in der Werkstatt durch die Montage entsteht. Ziel bei der Entwicklung des VX25 war es, sie in möglichst vielen Bereichen einfacher und dadurch schneller zu machen, da Zeiteinsparungen während der Montage für den Schaltanlagenbauer automatisch eine Kostensenkung bedeuten. In diesem Zusammenhang erschließt sich durch das neue Rahmenprofil etwa eine neue Zugänglichkeit von allen vier Seiten des Schaltschranks. So lässt sich die äußere von zwei verfügbaren Montageebenen jetzt auch von außen direkt ohne Zusatzteile bestücken. Gleiches gilt für die neue Möglichkeit, Montageplatten auch von hinten einzubauen. Dies kann speziell beim Einbau von schwer bestückten Montageplatten einen großen Vorteil bieten – das Anheben mit dem Kran und der anschließende Einbau von vorne in den Schaltschrank gestalteten sich oft sehr umständlich. Durch eine neue Einbaumöglichkeit der Montageplatte in der Einbautiefe bietet der Schaltschrank zudem 20 mm mehr Platz, der für den Einbau von Komponenten zur Verfügung steht. Je nach Anwendung und verwendeten Komponenten kann dadurch die Schaltanlage kleiner ausfallen, was sich ebenfalls in niedrigeren Kosten niederschlägt. Und auch auf Details haben die Rittal-Entwickler geachtet: Bei allen Flachteilen wurde konsequent das Prinzip der ‚Ein-Mann-Montage‘ umgesetzt. Möglich wird dies beispielsweise durch die neue Einhängehilfe, die das Flachteil – etwa eine Seitenwand – sowohl horizontal führt als auch vertikal sicher in Position hält, während die Schrauben angezogen werden.
Zeit- und Kosteneinsparungsmöglichkeiten
Bei der Montage der Türen bringt eine Neuentwicklung eine sehr große Zeitersparnis: Die Türen lassen sich einfach und ohne ein Werkzeug in die Scharniere einhängen. Das umständliche und teils nicht ergonomische Herausschieben der Scharnierstifte kann dadurch komplett entfallen. Ist die Tür geschlossen, verhindert die Konstruktion des Scharniers, dass sie sich herausheben lässt. Benötigt der Anwender jedoch Scharniere, die eine Türöffnung bis zu 180° erlauben, ist beim VX25 dennoch keine zusätzliche mechanische Bearbeitung der Tür notwendig. Allein durch diese konstruktive Innovation können bis zu 30 Minuten Arbeitszeit pro Tür eingespart werden.
Ebenso tragen die neuen Türgriffe zur Zeitersparnis bei: Durch das Snap-on-System können sie mit wenigen Handgriffen montiert oder demontiert werden. Werkzeug wird dabei nicht benötigt und beim Schließsystem stehen alle gängigen Varianten zur Verfügung. Elektronische Schließsysteme, die im Zuge verstärkter Sicherheitsbestrebungen zukünftig immer häufiger zum Einsatz kommen werden, lassen sich auch nachträglich problemlos montieren. Dafür ist auch keine nachträgliche mechanische Bearbeitung der Tür erforderlich, da die notwendigen Durchführungen für Leitungen schon vorgesehen sind.
Schließlich wurde beim Sockel ganz neu gedacht. Er vereint alle Funktionen des TS-Sockels und des Sockelsystems Flex-Block in einer Lösung – und kann jetzt noch viel mehr: Im neuen Sockel lässt sich beispielsweise auch das übliche Schrankzubehör kompatibel einbauen. Neben Anreihlaschen und Kabelabfangschienen können dort geführte Kabel über das System-Chassis einfach und effizient abgefangen und fixiert werden. Das spart Zeit sowie Kosten und gibt mehr Sicherheit. Des Weiteren sind die Schrauben des Sockels von oben zugänglich, was das Festschrauben vereinfacht. Die Blenden aus Metall lassen sich anschließend einfach aufrasten und, wenn der Schaltschrank mit dem Gabelstapler angehoben werden soll, auch wieder abnehmen. Der Potentialausgleich ist mit der Montage des Sockels am Schrank automatisch erledigt. Innerhalb des Sockels ist das 25-mm-Raster ebenfalls durchgängig eingehalten. Ausbauteile des Schaltschranks – etwa Komponenten zur Kabelführung – lassen sich dadurch auch im Sockel gleichermaßen verwenden. ik
Weitere Informationen zum Großschranksystem VX25:
Info
Vorstellung des VX25
Im Rahmen der Hannover Messe 2018 hat Michael Schell, Hauptabteilungsleiter Produktmanagement bei Rittal, das neue Großschranksystem VX25 auch am Messestand ausführlich vorgestellt.
Bild: Konradin Mediengruppe
