Auf den ersten Blick sind Schaltschränke für Gebäude oder Industrieanlagen unscheinbare, lichtgraue Blechkästen. Bei näherer Betrachtung aber wird schnell klar, dass es sich um die komplexe Schaltstelle für die Energieversorgung von Geräten, Produktionshallen, Einkaufsmärkten oder Krankenhäusern handelt. Je nach Auslegung und Ausstattung der Maschinen, Gebäude und Anlagen müssen Schaltschrankbauer vom Schaltplan und der Hutschienenklemme bis zum gesamten Schrankaufbau mit Montage, Fertigung und Installation vor Ort komplexe Projektanforderungen bewältigen.
Übersichtlicher Zugang auf alle Projektdaten
Entsprechend hoch sind die Anforderungen an eine E-CAD-Lösung: Das Engineering-Tool muss den gesamten Planungsprozess von der Gebäude- und Raumautomation, Elektroinstallation, Schaltschrank- und Elektroplanung lückenlos abdecken. „Unsere Auftragsabwicklung beruht auf einem durchgängigen Engineering auf Basis der WSCAD Software mit Zugriff auf alle dafür erforderlichen Informationen und einer übersichtlichen Bedienoberfläche, die die Programmfunktionen schnell und unkompliziert zur Verfügung stellt“, sagt Schaltschrankbauer Daniel Vogl, Chef der Firma Vogl Elektromeisterbetrieb. Der Hersteller der E-CAD-Software, WSCAD aus Bergkirchen, legt schon lange den Fokus auf eine durchgängige Digitalisierung im Steuerungs- und Schaltanlagenbau. Die aktuelle Generation WSCAD Electrix enthält das komplette Tool-Set zum Planen, Konstruieren und Fertigen elektrischer Steuerungs- und Versorgungseinheiten mit einer neu entwickelten Design Engine (Editor) und integrierter Kompatibilität zu den CAD-Standardformaten DXF/DWG samt Schnittstellen zu den wichtigsten Komponentenherstellern und der übergeordneten Unternehmenssoftware. Mit im E-CAD-Paket enthalten ist eine umfassende Artikeldatenbank sowie Zugriff auf die Online-Datenbank wscaduniverse.com mit schneller Filtersuche. Für Engineering und Servicetechniker ebenfalls interessant: Moderne Technologien wie Augmented Reality, Multi Threading und Automationsfunktionen für nahezu alle Aufgabenbereiche einschließlich Datenübergabe an die Werkstatt und das Fertigungsteam. Mit dem Auftragseingang fällt der Startschuss für das Konstruktionsteam. Im Pflichtenheft steht ein schneller und passgenauer Schaltschrankaufbau. Kernstück ist der Stromlaufplan mit Schaltschrankaufbauzeichnungen. Im Werkzeug-Portfolio von WSCAD sind dafür die beiden Disziplinen Electrical Engineering (EE) und Cabinet Engineering (CE) zuständig. Geht es um die Elektroplanung einer Gebäudeausstattung, kommen die Module Building Automation (BA) für die zugehörigen Anlagen- und Regelschemata und Electrical Installation (EI) für die Installationsplanung hinzu. Jedes Modul enthält bereits eine Vielzahl an Vorlagen, die sich aus normierten Symbolen und Artikelstammdaten, Makros und einmal erfassten Datenpunkten inklusive Klemmenpläne, automatisch generierten Material- und Verbindungslisten sowie normenkonformen Dokumentationen zusammensetzen.
Zügiger Start für die Schrankfertigung
Alle WSCAD-Module sind durchgängig aufeinander abgestimmt. Nach jeder Neueingabe oder Änderung an der Elektro- und Kabelplanung werden nach Freigabe automatisch alle anderen Projektansichten einschließlich der Spezifikationen und Verbindungsattribute aktualisiert. Der Schaltanlagenhersteller NW-Niemann beispielsweise kalkuliert seine Angebote auf Basis erster Planungsdaten und erstellt sofort nach Auftragseingang die zugehörigen Stromlaufpläne bereits im Hinblick auf den nachfolgenden Schrankaufbau mit anschließender Fertigung. „Das läuft alles auf der WSCAD Plattform, über jeden Planungsschritt sind die zuständigen Mitarbeiter auf dem aktuellsten Stand und agieren entsprechend, die Datenvernetzung vermeidet Doppelarbeiten und bringt enormen Zeitgewinn“, sagt Holger Pawel, Geschäftsführer von NW-Niemann im niedersächischen Vechta. Bei der Auswahl der Komponenten und Baugruppen müssen E-CAD-Anwender keine Produktkataloge wälzen. Der Elektrokonstrukteur verbindet sich direkt aus dem WSCAD Plan heraus mit der Online-Datenbank wscaduniverse.com und startet die Suchmaschine. Beim gewünschten Komponentenhersteller holt er sich per Mausklick die entsprechenden Bauteile samt den erforderlichen Attributen. Namhafte Hersteller wie Wago oder Phoenix Contact öffnen zudem den Zugang zu ihren Produktkonfiguratoren und den Online-Shops. Die Daten fließen per Importfunktion zurück in den WSCAD-Plan und werden einfach mit der Maus in den Schrank gezogen. Dasselbe gilt beim Routen der Kabelverbindungen und Konfektionieren von Drähten und Drahtsätzen samt einheitlicher Beschriftung. Im WSCAD Plan legt der Konstrukteur Querschnitte, Farbcodierung, Länge und Eigenschaften der Kabelverbindungen fest. Drahtlängen und Füllkapazitäten der Kabelkanäle lassen sich einfach per Knopfdruck berechnen: Mit der Funktion Autorouting findet die Software automatisch die optimalen Verlegewege für alle Verbindungen und zeigt die Drahtlängen an. Fehler beim Ausdrucken der Labels gibt es nicht mehr, denn die Bezeichnungen für Adern- und Klemmleisten sowie die anderen elektrischen Komponenten und QR-Codes kommen direkt aus den erstellten Projektdaten.
In 2D planen, in 3D prüfen
Während viele Konstrukteure nach wie vor bevorzugt in 2D planen, lassen sich mit fotorealistischen 3D-Darstellungen Plausibilitätsprüfungen des Schaltschrank-Layouts durchführen. Die 3D-Ansicht vermittelt eine bessere räumliche Vorstellung und zeigt die tatsächlichen Bauteilabmessungen bis auf Zehntelmillimeter genau – ein wichtiger Aspekt für die kollisionsfreie Platzierung der Komponenten. Das gilt auch für die Bemaßung von Montageplatten, Schranktüren, Kabelkanälen und Hutschienen. Wartungs- und Servicetechniker wissen, was der mobile Zugang zum zentralen E-CAD-System bedeutet. So lassen sich ein Schrank und einzelne Komponenten mit einem Barcode versehen. Die in der E-CAD-Software von WSCAD enthaltene Cabinet AR App scannt mittels Kamera die optisch lesbaren Labels senkundenschnell ein und verknüpft sie mit dem zum Schaltschrank gehörenden WSCAD Projekt. Je nach Anforderung stehen auf dem Mobile Device die zur Komponente oder Baugruppe gehörigen Informationen wie Referenzkennzeichen, Funktionstext, Artikelnummer, Schaltpläne und Originaldatenblätter der Hersteller aus dem zuständigen WSCAD Projekt zur Verfügung.