Eplan Smart Wiring für den Schaltschrankbau 4.0

Thomas Michels, Leiter Produktmanagement, Eplan Software & Service GmbH & Co. KG, Monheim/Rhein

Blickt man auf die Potenziale der Digitalisierung auf Shopfloor-Ebene, sind neue und ganz unterschiedliche Arten der Zusammenarbeit von Mensch und Maschine erkennbar. Das reicht vom Exoskelett über Datenbrillen bis zur Sprach- und Gestensteuerung von Maschinen. Auch im Schaltschrankbau – genauer gesagt bei der Verdrahtung der elektrischen Betriebsmittel – bewegt sich einiges. Obwohl Schaltschränke eine Kernkomponente der Automatisierungstechnik bilden, ist ihre Produktion selbst bislang überraschenderweise (noch) wenig automatisiert, zumal sie vielfach individuell geplant und gefertigt werden. Rund 40 % und mehr der gesamten Produktionszeit entfallen im Steuerungs- und Schaltschrankbau allein auf die manuelle Verdrahtung.

Als Basis dient zumeist die funktionale Dokumentation, will heißen der Schaltplan. Für die ‚Übersetzung‘ dieser Dokumentation in die Praxis der Verdrahtung benötigt man hochqualifizierte Fachleute mit ausgeprägtem Fachwissen und großer Erfahrung. Seit einigen Jahren bereits gibt es deswegen Planungs-Tools wie etwa Eplan Pro Panel, die diese Übersetzungsaufgabe erledigen und zudem eine sehr viel genauere Planung erlauben. So werden etwa für jeden Draht exakte Verlegewege vorgegeben und notwendige Drahtlängen automatisch ermittelt. Dadurch verbessert sich die Qualität der Schaltschrankfertigung.

Fertigungsdaten für den Werker

Mit dem Smart-Wiring-Konzept geht Eplan nun einen Schritt weiter, um den gesamten Prozess der Schaltschrankverdrahtung zu vereinfachen. Das Software-Tool Eplan Smart Wiring erledigt selbsttätig die Aufbereitung des Schaltplans zu Fertigungsdaten. Diese Daten werden dem Werker in digitaler Form bereitgestellt und visualisiert, beispielsweise auf einem Tablet. Dazu gehören, um nur die wichtigsten Aspekte zu nennen, Quelle-/Ziel-Beschreibung, Anschlusspunktbezeichnung, Querschnitt, Farbe, Drahtlänge, Endbehandlung und die exakten Verlegewege. Der Werker erhält diese Daten – auf dem Bildschirm am Arbeitsplatz – in Form einer Liste der zu installierenden Verbindungen, wobei jeder einzelne Schritt exakt angegeben ist und – zum Beispiel beim Verlegeweg – grafisch deutlich angezeigt wird.

Ist die Verbindung installiert, quittiert der Werker den Arbeitsschritt, indem er einen Button nach dem Ampelprinzip auf Grün setzt. Das sorgt für Überblick und gibt jederzeit Auskunft über den Projektfortschritt. Nicht nur der Werker selbst, sondern beispielsweise auch die Produktionsleitung ist jederzeit informiert, was erledigt ist und was noch verdrahtet werden muss. Und im Mehrschichtbetrieb weiß der Werker der neuen Schicht exakt, wo sein Kollege aufgehört hat. Auch das parallele Bearbeiten eines Auftrags – zeitgleich durch mehrere Verdrahter – wird so unterstützt.

Basis der digitalen Darstellung ist üblicherweise das 3D-Layout des virtuellen Modells, da es über die Detailinformationen zu jeder Drahtverbindung hinaus auch die Visualisierung der Verlegung und Installation jeder Verbindung ermöglicht. Aber auch ohne ein solches Layout lässt sich die neue Applikation produktivitätssteigernd einsetzen. So können etwa Excel-Listen mit allen erforderlichen Verbindungsinformationen eingelesen werden. In diesem Fall entfällt allerdings die Visualisierung der Verlegewege und Montageschritte. Allerdings: das Grundprinzip der schrittweisen Abarbeitung und das genaue Anzeigen des Projektfortschrittes bleiben bestehen.

Auch das Änderungsmanagement wird smart

Auch Last-Minute-Änderungen, die im Schaltschrankbau zur Tagesordnung gehören, sind fortan kein Problem. Die Änderungen werden automatisch ermittelt und im Projekt ausgewiesen. Somit wird stets der aktuellste Planungsstand angezeigt, die Daten sind vollständig konsistent und ein manuelles Abgleichen von Projektständen entfällt. Der Werker muss nicht mehr überlegen, wie sich eine Änderung im gesamten Verdrahtungs- und Fertigungsprozess auswirkt. Auch zu deinstallierende oder zu entfernende Verbindungen werden angezeigt.

Der Prototyp dieser Applikation wurde anfangs – wie im E-CAD-Bereich üblich – als klassische Software-Lösung für die IT-Infrastruktur des Anwenders konzipiert. Im Zuge der Entwicklung stellte sich jedoch heraus, dass eine Client-Server-Architektur mit zentralem Web-Server den Anforderungen besser gerecht wird: Projekte und Projektdaten, die zur Laufzeit generiert werden, lassen sich so zentral bereitstellen – die Grundlage für die parallele Bearbeitung mit mehreren Clients oder zur Speicherung sensibler Projektdaten mittels regelmäßiger Systemdatensicherungen.

Mit diesen Eigenschaften erfüllt die Software die typischen Funktionen eines Industrie-4.0-Tools: Die genaue Planung und Digitalisierung von Arbeitsanweisungen, ihre Visualisierung in grafischer Form und die direkte Kommunikation mit dem Werker (Quittierung durch Ampelfunktion) ermöglichen Produktivitätsfortschritte und Qualitätsverbesserungen. Außerdem schafft die Software die Voraussetzung dafür, auch weniger qualifizierte Werker mit dieser Aufgabe zu betrauen – ohne dass Qualitätseinbußen zu befürchten sind. Und auf der Produktionssteuerungsebene ist stets der Projektfortschritt transparent.

Mit Eplan Smart Wiring steht dem Schaltschrankbau damit ein offenes, für verschiedene E-CAD-Plattformen nutzbares Assistenzsystem zur Verfügung, das die Qualität der Verdrahtung verbessert, für Standardisierung sorgt und zugleich eine erhebliche Zeitersparnis ermöglicht. Damit ist die neue Applikation eine logische, wenngleich sehr weitreichende Weiterentwicklung der Software-Unterstützung im Schaltschrankbau. Der Werker wird von ‚seinem‘ Assistenten durch das Projekt geführt. Das beschleunigt nicht die Planung, wohl aber die Produktion und steigert die Qualität und die Reproduzierbarkeit nachhaltig. co

Weitere Infos zum Smart Wiring und ein Video:

http://hier.pro/IWezK