Planer setzen CAE-Systeme ein, die Digitalisierung im Schaltschrankbau nimmt zu. Und doch durchsuchen Projektverantwortliche häufig noch händisch Produktkataloge und vergleichen technische Datenblätter. Nach Erstellen des Schaltplans entstehen Stücklisten manuell in Excel, Projektmappen werden ausgedruckt und in großen Ordnern an die Fertigung übergeben. Gleichzeitig verstärkt die steigende Komplexität und Varianz der Schaltschränke den Zeit- und Kostendruck. Fachkräftemangel und lange Lieferzeiten für Komponenten tun ihr Übriges. Gemeinsam mit den Schaltschrankbauern will Phoenix Contact die Verschwendung von Zeit und Ressourcen in den Planungs- und Fertigungsprozessen sowie Medienbrüche zwischen Engineering und papierbasierter Schaltschrankfertigung aufdecken.
Die Planung – Ausgangspunkt einer durchgängigen Produktion
Die Ausgangssituation für die Weitergabe von digital erstellten Schaltschränken ist sehr gut. Denn sobald digitale Tools im Bereich Engineering, Planung und Projektierung zum Einsatz kommen, ist die Erstellung von Schalt-, Aufbau- und Verdrahtungsplänen auf Basis der digitalen Modelle aller Komponenten im CAE (Computer Aided Engineering)-System möglich. Nahezu alle gängigen Systeme verfügen über eine Exportfunktion bzw. eine direkte Schnittstelle zu einer Engineering-Software wie beispielsweise Clipx Engineer von Phoenix Contact. Im Anschluss an den Export übernimmt die Software alle Komponenten, Bauteile, Funktionen, Anschlussquerschnitte und Kennzeichnungsinformationen und zeigt diese digital an. Die Engineering-Software ergänzt dabei den erstellten Schaltplan mit den digitalen Daten des Herstellers der eingesetzten Artikel und Komponenten. Die Zuweisung der Zubehörartikel ist eine weitere zeitintensive Tätigkeit in der Projektierung. Für die Platzierung des minimal erforderlichen Zubehörs wie Deckel und Endhalter bietet die Software eine Autokorrektur-Funktion. Der Clipx Engineer verfügt zudem über Konfiguratoren, welche den Anwender über technische Attribute schnell und einfach zu den für die jeweilige Aufgabe benötigten Komponenten durch die digitalen Kataloge führen. Zum Beispiel unterstützt die Software beim Einfügen und Aufbau des Nutzens einer Reihenklemme. Diese Komponente hat im gesamten Schaltschrank eine hohe funktionale Vielfalt mit umfangreichem Zubehör und stellt den Anwender häufig vor große Herausforderungen: Welche Reihenklemme ist die richtige für die jeweilige Aufgabe? Wann ist welches Zubehör mindestens gefordert, um einen Berührschutz zu integrieren und die Klemme sicher auf der Tragschiene zu platzieren? Welches Zubehör ist erforderlich, um den funktionalen Umfang einer Reihenklemme zu erweitern? Welche Stegbrücken, Stecker, Adapter und Markierungen werden benötigt? Diese zeitraubende Aufgabe nimmt der Clipx Engineer dem Anwender ab und fügt diese über die vorhandene Schnittstelle automatisch ein. Des Weiteren werden über die neue bidirektionale Schnittstelle im Clipx Engineer Daten an das führende CAE-System zurückgeschrieben. Diese Daten werden dann z. B. an Verbindungspunkten hinterlegt, wenn das Datenportal im CAE-System aktiv eingesetzt ist. Werden zum Beispiel eine Klemmenleiste eines Schaltschranks im CAE-System erstellt und Verbindungspunkte gesetzt sowie einzelne Verbindungspunkte beschriftet, wird über einen Export in den Clipx Engineer eine Drahtbrücke durch eine Stegbrücke automatisch ersetzt. Dies spart im späteren Montageprozess nicht nur Verdrahtungszeit ein, sondern erfordert auch weniger Verbindungsleitungen – und somit weniger Klemmenpunkte auf den verwendeten Klemmen. Auch werden Beschriftungsmaterialien sowie die Beschriftungen platziert. Somit vervollständigt sich die digitale Beschreibung eines Projekts durch den Clipx Engineer. Die Engineering-Software dient damit als zentrale digitale Datenbasis für die unterschiedlichen Varianten eines Schaltschranks.
Bild 4 | Digital unterstützter Arbeitsplatz mit Werkerassistenz-Software: Auch bei hoher Auftragsvarianz ist die Arbeitsweise effizient und digital durchgängig. – Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG 
Bild 3 | Die Engineering-Software Clipx Engineer ermöglicht eine realitätsnahe Planung mit den in 3D aufgebauten Artikeln und Komponenten. – Bild: Phoenix Contact GmbH & Co. KG
Nutzen der erstellten Daten für die weitere Prozesskette eines Schaltschrankbauers
Nach der korrekten digitalen Beschreibung einer Klemmenleiste oder eines Schaltschranks lassen sich nun die erstellten digitalen Projektdaten direkt in der Fertigung bei der Klemmenleistenmontage oder Bestückung von Klemmenleisten nutzbar machen. Der Einsatz von digital unterstützten Arbeitsplätzen, ausgestattet mit der sogenannten Werkerassistenz-Software von Phoenix Contact, gestaltet die Arbeit in diesem Prozessschritt effizienter. Das Zusammenspiel mit der Engineering-Software Clipx Engineer stellt zudem eine Datendurchgängigkeit von der Planung in die Fertigung sicher. Die relevanten Projektinformationen werden dabei aus Clipx Engineer an die Werkerassistenz-Software in der Fertigung übergeben. Die bereitgestellten Informationen unterstützen bei der Bestückung der projektierten Klemmenleiste mit Reihenklemmen, Zubehör, Brücken oder Markierungsschildern und werden als Arbeitsanweisungen über einen Bildschirm dargestellt. Als weitere Unterstützung kann ein Pick-by-Light-System angeschlossen werden, welches die Greifbehälter oder Magazine mit den Bauteilen für den nächsten Arbeitsschritt anzeigt. Hierdurch lässt sich das aufwendige Sichten und Interpretieren von Fertigungsunterlagen sowie das fehleranfällige und zeitintensive Zusammensuchen von benötigten Komponenten einsparen – alle benötigten Informationen und Bauteile sind am Arbeitsplatz vorhanden, die gesamte Konzentration bei der Montage gilt vollkommen der Bestückung und Beschriftung. Der große Vorteil dabei ist, dass diese Arbeitsschritte auch von angelernten Mitarbeitenden durchgeführt werden können. Die Facharbeitenden können gleichzeitig die Tätigkeiten der Verdrahtung und Prüfung übernehmen. Es findet dabei eine Fokussierung des qualifizierten Personals auf die qualifizierte Arbeit statt.
Mehr Informationen
www.phoenixcontact.com Vorteile auf einen Blick
Ebenso vielfältig wie die Varianten von Schaltschränken sind die Planungsprozesse im Schaltschrankbau. Hier kommt es darauf an, die Prozesse stetig zu verbessern, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Hierfür stellt Phoenix Contact die Engineering-Software Clipx Engineer bereit, um alle relevanten Informationen eines Schaltschranks mit den Herstellerdaten von Komponenten zu vervollständigen und die digitale Projektbeschreibung an das führende CAE-System zu übertragen. Basierend auf den durchgängigen Engineering-Informationen aus der Software Clipx Engineer können unterschiedliche Software- und Werkerassistenzlösungen zudem die Effizienz in der Fertigung steigern.