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MessevorschauDurchgängige Produktentwicklung live erleben

Wo stecken die Einsparpotenziale im Engineering-Prozess? Datendurchgängigkeit im Entwicklungsprozess komplexer mechatronischer Systeme und interdisziplinär zu verwendende Engineering-Werkzeuge sind die Schlüssel zum Erfolg. Diese werden jetzt eindrucksvoll auf der Sonderschau RapidX zur Hannover Messe 2009 in Halle 17 präsentiert – Eplan Software & Service hat gemeinsam mit Rittal den Staffelstab dieser Sonderschau übernommen. Der Produktentstehungsprozess der »Schaltzentrale eines mechatronischen Systems« am Beispiel des Schaltschranks einer Werkzeugmaschine wird live präsentiert – mit interdisziplinärer Zusammenarbeit aller Fachabteilungen.
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Messevorschau: Durchgängige  Produktentwicklung live erleben

Vor dem Hintergrund eines geschrumpften Wirtschaftsvolumens, steigendem Wettbewerbsdruck, sinkenden Margen und hohen Fertigungs- und Montagekosten stellen sich Unternehmen die Frage: Wie kann ich meinen Produktentwicklungsprozess in Engineering, Fertigung und Montage effizienter gestalten, Kosten sparen und meine Durchlaufzeiten entscheidend reduzieren? Unternehmen haben in den letzten Jahren in Soft- und Hardware investiert und modernste Maschinen zur Fertigung angeschafft. Um die technischen Voraussetzungen und die verfügbaren Engineering-Werkzeuge ist es entsprechend gut bestellt. Dennoch wurde vielfach eines versäumt: Den Entwicklungsprozess disziplinübergreifend zu verzahnen. Datendurchgängigkeit ist häufig ein Fremdwort, schaut man genauer auf die Abläufe in Unternehmen. Die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Bereiche Engineering, Arbeitsvorbereitung und Fertigung ist vielfach durch Insellösungen geprägt und hinkt den technischen wie organisatorischen Möglichkeiten in Teilen hinterher. Dabei sind die Herausforderungen groß, die mit der Entwicklung zunehmend mechatronischer Produkte verbunden sind – herkömmliche Arbeitsmethoden stoßen hier an ihre Grenzen.

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Engineering im Maschinenbau umfasst längst nicht mehr nur die mechanisch funktionalen Aspekte der Entwicklung. Die Auslegung und Auswahl der notwendigen mechanischen, elektromechanischen oder fluidtechnischen Komponenten, der zugehörigen Steuergeräte und deren Programmierung gehören genauso dazu wie die Realisierung von Verkabelungen, die Konfektionierung des Schaltschranks sowie dessen energieeffizienter Auslegung. Und das vor dem Hintergrund fortschreitender Standardisierung und einem mehr und mehr funktional orientiertem Engineering. Genau dies wird mit der Sonderschau RapidX live in Halle 17 gezeigt. Gegenstand der Vorführung ist der durchgängige Engineering-Prozess am Beispiel einer Werkzeugmaschine bis hin zur Konfektionierung, Fertigung und Montage des Schaltschranks – der Schaltzentrale des mechatronischen Systems. Auf Grundlage einer zukunftsweisenden Engineering-Lösung – dem Eplan Engineering Center – wird mit Hilfe funktionaler Baukästen und mit definierten mechatronischen Komponenten die komplette Steuerungstechnik der Werkzeugmaschine zusammengestellt – disziplinübergreifend und auf Basis durchgängiger Daten. Aus diesem Baukasten heraus werden über eine zentrale Konfiguration (funktionale Beschreibung) dann alle Unterlagen, die für die Fertigung sowie die Dokumentation erforderlich sind, auftragsspezifisch generiert. Das ist die komplette CAE-Dokumentation, inklusive SPS-Programm. Alle Aspekte des durchgängigen Entwicklungsprozesses werden berücksichtigt. An verschiedenen Arbeitsstationen werden Besucher durch den Prozess geführt – startend mit dem ganzheitlichen Engineering bis hin zur mechanischen Fertigung und Montage des Schaltschranks.

Eplan Software & Service steht mit seiner Engineering-Plattform am Beginn der Produktentwicklung und berücksichtigt schon im Ansatz die vielfältigen Anforderungen bei der Entwicklung komplexer mechatronischer Systeme. Sei es in Bezug auf die mechanische Konstruktion und der sich daraus ergebenden fluid- oder elektrotechnischen Anforderungen oder hinsichtlich der elektrotechnischen Konstruktion selbst, bei der das Eplan Engineering Center unter Einsatz der Software Eplan Electric P8 die vollständige Projektierung des gesamten Schaltplans, der Verdrahtung sowie die durchgängige Projektdokumentation ermöglicht. Standardisiert, automatisiert und nach internationalen Standards.

Engineering durchgängig

Im Anschluss an das Engineering folgt die nächste Station im Entstehungsprozess - der Schaltschrankaufbau. Auf der Grundlage der elektrotechnischen Dokumentation und unter Berücksichtigung vorhandener Herstellerdaten (z. B. aus RiCAD 3D), wird das Gehäuse mit seinen Zubehörteilen als virtueller 3D-Prototyp konfiguriert. Im Anschluss wird der Schrank virtuell mit allen aus dem Eplan Electric P8-Projekt stammenden Bauteilen und Betriebsmitteln bestückt. Die notwendigen Drahtlängen werden auf Basis der vorhandenen Verdrahtungsinformationen mittels integriertem Routing automatisch ermittelt und über die Gesamtverlustleistung aller platzierten Bauteile lässt sich ein geeignetes Kühlgerät auslegen. Die 3D-Daten des virtuellen Modells dienen darüber hinaus als Grundlage für weiterführende fluid-dynamische Analysen (CFD-Analyse), in deren Rahmen die thermische Situation im Schrankinneren exakt analysiert, berechnet und simuliert werden kann. Stichwort Energieeffizienz: Auf dieser Grundlage kann neben der Auslegung des Kühlgerätes auch die Kühlluftverteilung optimal effizient gestaltet werden. Entspricht die Konstruktion des Schaltschranks den technischen Vorgaben, so starten die mechanische Bearbeitung und Modifikation des Schrankgehäuses sowie der Montageplatte auf der Flachbettfräsmaschine der Firma Steinhauer – dem »eCAB Workcenter«. Die Daten für Ausschnitte und Durchbrüche ebenso wie für Bohrungen und Gewinde werden in der Software Eplan Cabinet beliebig definiert oder bei der Platzierung von Komponenten automatisiert eingebracht. Im Anschluss lassen sich die Fräs- und Bohrinformationen aus der Software direkt an die Fertigung übergeben – spezielle NC-Schnittstellen sichern den durchgängigen Prozess. Im Anschluss an die Fertigung und die Montage der Schaltschrankkomponenten und Betriebsmittel erfolgt die Verdrahtung der Komponenten. Die im Schaltplan definierten Verdrahtungsinformationen werden in Kombination mit den 3D-Daten des virtuellen Schaltschrankmodells genutzt, um optimale Verlegewege für die Verdrahtung zu berechnen und die benötigten Aderlängen zu ermitteln. Die eigentliche Drahtkonfektionierung erfolgt mittels eines Komax »Zeta« Kabelkonfektionierungsautomaten. Die Drähte werden typisiert, abgelängt, automatisch beschriftet und in der geforderten Form aderendbehandelt, so dass sie problemlos im Schrank installiert werden können. Die notwendigen Beschriftungsinformationen stammen dabei aus dem Eplan Electric P8-Schaltplan und werden 1:1 übernommen. Spezielle Drahtstücklisten zeigen die real gerouteten Verbindungen auf und beschleunigen die Verdrahtung der Betriebsmittel erheblich. Für den CAE-Hersteller gab die Fokussierung der Leitmesse »Digital Factory« auf das Thema Mechatronik den Anstoß, die Premium-Partnerschaft für RapidX zu übernehmen. Eplan Software & Service hat sein Engagement auf der Hannover Messe deutlich ausgeweitet – auf 380 qm eigener Standfläche plus der Präsenz im RapidX-Bereich präsentiert sich das Unternehmen größer denn je. »Die positive Unternehmensentwicklung, immer mehr Angebotsschwerpunkte und nicht zuletzt das 25-jährige Firmenjubiläum in 2009 sind gute Gründe, in Hannover mit knapp 100 qm mehr Fläche präsent zu sein«, betont das Unternehmen. -sg-

Eplan Software & Service GmbH & Co. KG, Monheim am Rhein Tel. 02173/39640, http://www.eplan.de

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