Mehrwert veranschaulichen

Bild 1 | Am Zvei-Show-Case PCF@Control Cabinet arbeiten rund 100 Teilnehmer in fünf Arbeitsgruppen.

Digitales Typenschild, digitaler Zwilling, Verwaltungsschale: In Zusammenhang mit der smarten Fabrik fallen diese Begriffe immer wieder. Die meisten haben sie schon einmal gehört. Einige haben sich schon damit beschäftigt, für viele klingen sie noch recht abstrakt. Dabei sind die Möglichkeiten, die diese Konzepte eröffnen, enorm. Das will der Zvei, der Verband der Elektro- und Digitalindustrie, mit einem Show-Case namens PCF@Control Cabinet jetzt zeigen. SCHALTSCHRANKBAU und SPS-MAGAZIN werden die Anwendung in den nächsten Monaten näher begleiten und sprachen dazu eingangs mit Initiator Prof. Dr. Dieter Wegener, Sprecher des Zvei-Führungskreises Industrie 4.0.

Prozesse vereinfachen

Bild 2 | Digitaler Zwilling: ein digitales Abbild eines real existierenden Produkts

Der klassische Schaltschrankbau ist durch viele manuelle Arbeitsschritte geprägt, die die Prozesse häufig zeitaufwändig, teuer und fehleranfällig machen. Denn in einem durchschnittlichen Schaltschrank sind allein 500 Verbindungen für die Steuerungstechnik verlegt, mit unterschiedlichen Farben, Querschnitten und Konfektionierungen. Konstrukteure verwenden heute allein mindestens 30% ihrer Arbeitszeit auf die Datenerstellung und Datenpflege. Digitale Zwillinge bieten hier Effizienzpotenzial.

Vorhandene Tools nutzen

Bild 1 I Die digitale Dokumentation einer Schaltanlage eröffnet völlig neue Möglichkeiten, wie beispielsweise die direkte Zusammenarbeit zwischen Schaltschrankbauer und Anlagenbetreiber.

Raus aus Büro und Werkstatt – rein in den Betrieb. Denn auch wenn mit Teil 3 unsere Artikelserie ‚Digitaler Schaltanlagenbau‘ beendet ist, sind die Automatisierungs- und Optimierungspotenziale im Projektzyklus des digitalen Schaltanlagenbaus noch lange nicht ausgeschöpft. Nach der Produktion der physischen Schaltanlage rücken nun der Inbetriebnahme- und Übergabeprozess sowie die anschließenden Wartungs-, Instandhaltungs- und Servicearbeiten in den Fokus. Ganz oben auf der Agenda stehen Kommunikationstests, Funktionsprüfungen, die Erstellung und Übergabe von Dokumentationen sowie die innovative Fehlerdiagnose und -behebung mittels Augmented Reality.

Personelle Entlastung

Bild 3c: Zu den kundenspezifischen Lösungen, die IT-AT fertigt, zählen beispielsweise Schaltschränke und -kästen, Systemverteiler und Klemmkisten.

Da moderne Gebäude- und Automationssysteme aufgrund der Digitalisierung und der steigenden Nutzeransprüche immer komplexer werden, stehen Entwickler, Hersteller und Distributoren von Gebäudeautomationslösungen vor einer großen Herausforderung: In ihrer Funktion als Systemintegratoren müssen sie eine bestmögliche Vernetzung aller Komponenten miteinander sowie deren präzise Abstimmung gewährleisten. Gerade an den Schnittstellen
zwischen den Bereichen IT und Automationstechnik ist dafür umfassendes, spezifisches Knowhow erforderlich.

Es wird konkret

Die Verwaltungsschale erschließt den digitalen Zwilling in der Sennheiser Future Factory.

Der digitale Zwilling ist der interdisziplinäre Kern zahlreicher Industrie-4.0 (I4.0)-Anwendungen. Implementierungsansätze sind allerdings oft noch individuell und kostenintensiv, da nutzbare Standards und Referenzmodelle bisher nicht vorhanden waren. Die Plattform I4.0 hat die Verwaltungsschale als einheitlichen Standard für den digitalen Zwilling eingeführt. Im Rahmen des KI-Innovationswettbewerbs entsteht daher im vom BMWi geförderten Forschungsprojekt ‚IIP-Ecosphere‘ eine Implementierung der Verwaltungsschale in der Sennheiser Future Factory.

Effiziente Planungsphase

Bild 1 | Lösungen wie z.B. Caneco BT SE ermöglichen eine zeiteffiziente Planung und Auslegung des Niederspannungsnetzes unter Berücksichtigung der relevanten VDE-Richtlinien.

Im ersten Teil der Serie ‚Digitaler Schaltanlagenbau‘ werden die Digitalisierungspotenziale in den anfänglichen Prozessphasen von Design, Konfiguration und Bestellung beleuchtet. Der Blick richtet sich voll und ganz auf die Angebotsphase und die auf den Auftragseingang folgenden Tätigkeiten im Zusammenhang mit der Anlagenplanung. Hier wird das digitale Projekt kreiert und alle relevanten Dokumentationen, etwa Schaltpläne oder Stücklisten, werden für die spätere Fertigung erstellt. Am Ende der Planung stehen die Bestellung und die kaufmännische Abwicklung.

Den Prozess im Blick

Bild 1 | Die Digitalisierung der Prozesse unterstützt Schaltanlagenbauer dabei, die vielfältigen Herausforderungen der Branche zu meistern.

Handschriftliche, zeitintensive und teils fehlerbehaftete Datenerhebungen, unzählige redundante Excel-Tabellen oder eine Vielzahl aneinandergereihter, manueller Arbeitsschritte – das sind nur einige Beispiele, die im konventionellen Schaltanlagenbau zur Tagesordnung gehören. Noch! Denn wie in fast allen Bereichen des privaten und beruflichen Lebens, schreitet die Digitalisierung auch im Fertigungsprozess von Schaltanlagen voran. Schaltanlagenbau wird digitaler – und das aus gutem Grund.

Im Jubiläumsjahr 212 Tonnen gesammelt

Bild 2 | Ca. 200 Tonnen gebrauchte Schmelzsicherungen wandern immer noch in den Müll.

Vor über 25 Jahren, als das Wort „Nachhaltigkeit“ noch nicht in aller Munde war, gründeten sieben deutsche Sicherungshersteller den NH/HH-Recyclingverein. Auch heute noch unterstützen und tragen sie als aktive Mitglieder den Verein. Das Ziel war und ist, die Materialien ausgedienter NH- und HH-Sicherungen zu 100% einer Wiederverwertung zuzuführen und enthaltene Wertstoffe, wie Kupfer und Silber, zurück in den Wirtschaftskreislauf zu führen. Mit den Erlösen werden Forschung und Ausbildung auf dem Gebiet der Elektrotechnik gefördert, um so die Wettbewerbsfähigkeit des Wirtschaftsstandortes Deutschland zu erhalten und auszubauen.

Alle Komponenten immer sicher geschützt

Bild 1 | In der neuen Fertigungshalle von FSIS werden die vormontierten Varistar Schränke mit den Schienenüberwachungssystemen 'befüllt'.

Im Bahnverkehr hat höchste Sicherheit absolute Priorität. Denn Störungen der sensiblen Technik können katastrophale Folgen haben. Egal ob auf dem Fahrzeug, im Bahnhof, Stellwerk oder an der Strecke, überall müssen daher elektrische und elektronische Systeme wie Leitsysteme und Steuerungsrechner z.B. in Daten- und Netzwerkschränken oder Elektronikschränken sicher geschützt werden.