Zuverlässig montieren und verdrahten mit smartem Schaltschrankbau

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Montieren, Konfektionieren, Verdrahten: Der Wasserexperte Zahnen Technik hat die Schaltschrankfertigung grundlegend optimiert und beschleunigt. Die smarte Fertigung per „Smart Mounting“ spart Zeit, steigert die Qualität und wirkt dem Fachkräftemangel entgegen. Aufgrund der digitalen Durchgängigkeit ermöglicht der digitale Zwilling des Schaltschranks – der auch die Montage und Verdrahtung einbezieht – eine sehr viel größere Transparenz und ein verbessertes Monitoring. Und das über die gesamte Prozesskette hinweg.

Inhaltsverzeichnis

1. Werkerführung Schritt für Schritt
2. Automatisierte Kabelkonfektionierung
3. Verdrahtung erfolgt mindestens 50 % schneller
4. Vorteile des digitalisierten Schaltschrankbaus
5. Papierlos in der Fertigung und auf der Baustelle
6. Standardisierung auch in der Hardware
7. Datendurchgängig von der Ausschreibung bis zur Inbetriebnahme

Zwischen 50 und 190 Schaltschrankfelder plus Kleingehäuse kann ein komplexes Projekt der Zahnen Technik GmbH umfassen. Die Schaltanlagen steuern komplette Trinkwasserversorgungs- und Abwasseranlagen und werden zunächst im Werk Arzfeld/Eifel vollständig aufgebaut, angeschlossen und getestet, bevor sie zum Kunden transportiert und dort in Betrieb genommen werden. Mit Erfolg setzt das Unternehmen dabei auf den smarten Schaltschrankbau mit digitaler Durchgängigkeit und dem Eplan-Tool „Smart Mounting“. Benedikt Ney, CTO bei Zahnen, rechnet damit, „dass wir nach der flächendeckenden Einführung des Tools die Montagezeit um 30 Prozent verkürzen werden“.

Benedikt_Ney,_CTO,_Zahnen_Technik_GmbH,_Arzfeld — „Wir rechnen damit, dass wir nach der flächendeckenden Einführung von Smart Mounting die Montagezeit um 30 Prozent verkürzen werden“, sagt Benedikt Ney, CTO der Zahnen Technik GmbH in Arzfeld.
Bild: Eplan/Rittal

Werkerführung Schritt für Schritt

Smart Mounting adressiert mehrere „Pain Points“ bei dem Schaltanlagenbauer, zuvorderst den Fachkräftemangel. Hier schafft das Tool die Voraussetzung dafür, dass auch weniger erfahrenes Personal einen Schaltschrank komplettieren kann – mit hohem Tempo und hoher Fehlersicherheit. Schritt für Schritt wird der Werker dafür durch die Bestückung des Schaltschranks mit Schienen, Kanälen und Bauteilen geführt. Der Bildschirm am Arbeitsplatz visualisiert in 3D die exakte Position im Schaltschrank, der Werker platziert das Bauteil und quittiert den Vorgang. So lässt sich auch die Durchlaufzeit in der Fertigung verkürzen.

Automatisierte Kabelkonfektionierung

Screenshot_mit_Eplan_Pro_Panel — Zahnen arbeitet mit allpoligen und definierten Verbindungen und hat die Stromlaufpläne und 3D-Makros entsprechend angepasst, um mit Eplan Pro Panel routen zu können.
Bild: Eplan/Rittal

Bereits 2023 hatten die Arzfelder mit „Smart Wiring“ das Eplan-Tool für die Schaltschrankverdrahtung in Betrieb genommen. Ergänzend wurde nun in ein Rittal Wire Terminal für die vollautomatische Drahtkonfektionierung investiert. Um hier die Vorteile der Automatisierung zu nutzen, musste allerdings bezüglich der digitalen Durchgängigkeit Vorarbeit geleistet werden. „Wir arbeiten jetzt mit allpoligen und definierten Verbindungen und haben die Stromlaufpläne und die 3D-Makros entsprechend angepasst, um mit Pro Panel routen zu können“, erläutert Ney. „Im Anschluss daran übergeben wir die Daten an das Wire Terminal und an Smart Wiring.“

Verdrahtung erfolgt mindestens 50 % schneller

Udo Lindemans, Leiter E-Werkstatt bei Zahnen, fasst die Vorteile dieser smarten Schaltschrankfertigung zusammen und nennt vor allem den Faktor Zeit: „Bei der reinen Schaltschrankverdrahtung sparen wir durch die Kombination des Rittal Wire Terminals mit Smart Wiring schon jetzt rund 50 Prozent der bisherigen Zeit ein. Wenn sich alles eingespielt hat und die Projekte schon entsprechend geplant sind, rechnen wir mit bis zu 75 Prozent.“ Und natürlich beschleunigt sich auch die Konfektionierung. „Das Rittal Wire Terminal produziert in einer Stunde einen kompletten Kabelsatz für einen Schaltschrank – das bietet uns Potential für Wachstum.“

Mitarbeiter_bei_der_Schaltschrankverdrahtung — Gerade in der Verdrahtung von Schaltschränken liegen enorme Effizienzpotentiale – bereits jetzt ist Zahnen über 50% schneller, Tendenz steigend.
Bild: Eplan/Rittal

Auch Lindemans weist auf das Plus mit Blick auf den Fachkräftemangel hin: „Zeitgleich mit der Inbetriebnahme des Rittal Wire Terminals hat ein fachfremder Kollege bei uns angefangen, der nun perfekt Schaltschränke per Smart Wiring verdrahtet.“ Ähnliches gilt für die Montage, konkret für das Bestücken der Hutschienen. Auch hier leistet ein angelernter Kollege sehr gute Arbeit. „Für den mechanischen Aufbau benötigt man kein Fachwissen – das funktioniert!“

Vorteile des digitalisierten Schaltschrankbaus

Neben Zeit und Qualifikation kommen zwei weitere Pluspunkte hinzu: Qualität und Außenwirkung. „Alle Adern sind gekennzeichnet und mit Aderendhülsen versehen – das erhöht die Lebensdauer und erleichtert bei Bedarf die Fehlersuche“, betont Benedikt Ney. „Die Verdrahtung sieht sehr gut aus und wir zeigen, dass wir innovativ arbeiten – dem Kunden gegenüber und den Mitarbeitern.“ Das zahle aufs Image ein und sei auch ein Vorteil bei der Gewinnung von Personal: „Neue Mitarbeiter erwarten einen digitalen Arbeitsplatz mit durchgängigen Prozessen, der sie bei der effizienten Ausführung ihrer Aufgaben unterstützt – genau das können wir ihnen bieten.“

Papierlos in der Fertigung und auf der Baustelle

Auffallend in der Montage ist das Fehlen von ausgedruckten Schaltplänen. An jedem Arbeitsplatz gibt es stattdessen einen Touch-Bildschirm mit Huckepack-PC. „Schon vor der Einführung von Smart Wiring war unsere Fertigung papierlos und für die Verdrahtung haben wir eView genutzt“, berichtet Ney. „Jetzt verwenden wir es für die Prüfung und Inbetriebnahme sowie für die Abstimmung bei Änderungen und Anpassungen.“

Eplan fördert digitale Durchgängigkeit in der industriellen Automatisierung

Die papierlose Fertigung mit Smart Wiring und eView bietet unter anderem den Vorteil, dass viele Personen am gleichen Projekt arbeiten können und die Synchronisation zwischen Engineering und Fertigung sehr strukturiert über das Red- und Greenlining abläuft. „Wir können hier sehr schnell Änderungen einspielen oder offene Punkte festhalten“, führt Udo Lindemans aus. „Das nutzen wir häufig bei den gerouteten und mit Smart Wiring verdrahteten Projekten.“ Auch auf der Baustelle, bei der Inbetriebnahme, arbeiten die Zahnen-Techniker papierlos mit der elektronischen Dokumentation, die über das in der Eplan-Cloud gehostete eView überall verfügbar ist. Über die gesamte Prozesskette hinweg ermöglicht der digitale Zwilling des Schaltschranks, der auch die Montage und Verdrahtung einbezieht, eine sehr viel größere Transparenz und ein verbessertes Monitoring.

Standardisierung auch in der Hardware

Was die Schaltschränke selbst betrifft, setzt Zahnen mit dem Rittal-Programm ebenfalls auf Standardisierung. „Wir nutzen hier die Serie VX 25 einschließlich Ausbauprogramm und Klimatisierung, die wir mit dem Softwaretool RiTherm berechnen“, so Benedikt Ney weiter. „Wir arbeiten viel mit standardisierten und vorkonfektionierten Bauelementen, so dass am Arbeitsplatz nichts mehr bearbeitet werden muss.“ Das spare Zeit und sei auch aus Gründen der Arbeitssicherheit das bessere Konzept.

Datendurchgängig von der Ausschreibung bis zur Inbetriebnahme

Mit den Tools Smart Mounting und Smart Wiring hat Zahnen nun zwei weitere Bausteine in der Schaltschrankfertigung verwirklicht – sowohl in der durchgängigen Nutzung von Daten im Sinne des digitalen Zwillings als auch in der möglichst weitgehenden Automatisierung. Zahnen ermöglicht dies mehr Durchsatz. „Wir werden schneller in der Fertigung, auch wenn wir in die Konstruktion mehr Aufwand stecken müssen“, so Ney abschließend. „Entscheidend ist allerdings, dass wir insgesamt viel Zeit sparen und zugleich an Qualität gewinnen – das ist der richtige Weg, den wir konsequent weitergehen werden.“ (co)

www.eplan.de

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