Stand heute sind die meisten Softwarelösungen für die verschiedenen Arbeitsschritte der Elektrokonstruktion nicht interoperabel. Für die Schaltschrankplanung und den Schaltschrankbau bedeutet das oft unnötigen Zusatzaufwand. Schneider Electric und Etap bieten jetzt eine Lösung. Die Einführung moderner „ECAD“-Software hat die elektrische Konstruktion von Maschinen revolutioniert. Die kontinuierliche Verbesserung der Tools ermöglicht es mittlerweile auch, virtuelle Schaltschränke in 3D zu erstellen, die bis ins kleinste Detail den realen Modellen entsprechen. Für die Entwicklung maßgeschneiderter und komplexer Lösungen, die in hochautomatisierten und digital vernetzten Maschinen unerlässlich sind, stellt dies eine wahre Revolution dar.
Warum also bleibt die Elektrokonstruktion trotz dieser technologischen Fortschritte hinter ihren Möglichkeiten zurück? Das Hauptproblem liegt in der fehlenden Interoperabilität der Softwaretools. Datenschnittstellen, die nicht miteinander kommunizieren, redundante Arbeitsprozesse und Medienbrüche sind nach wie vor weit verbreitet und behindern die Effizienz im Schaltschrankbau. Dadurch wird das immense Potenzial der softwarebasierten Anlagenplanung immer wieder untergraben.
Integrierte Softwarelandschaft ermöglicht Höchstmaß an Effizienz
Schneider Electric hat erkannt, dass die Verbesserung der Interoperabilität ein enormes Effizienzpotenzial für den softwarebasierten Schaltschrankbau bietet. Das Unternehmen hat bereits vor Jahren begonnen, sein Softwareportfolio kontinuierlich zu erweitern und zu integrieren. Die Marke Etap (ehemals IGE+XAO) steht heute für eine umfassend integrierte Softwarelandschaft. Diese deckt alle Schritte der Elektrokonstruktion ab, von der Angebots- und Stücklistenerstellung über die Konfiguration und Netzberechnung bis hin zur 3D-Visualisierung.
„Wer mit unserer ,ECAD‘-Software SEE Electrical arbeitet, profitiert von einem wirklich durchgängigen Projekt-Flow“, erklärt Martin Koch, Offer Manager bei Schneider Electric. „Als Produkt- und Softwareanbieter für sowohl den Gebäude- als auch den Industrie- und Energiesektor können wir für jeden Aspekt der elektrischen Konstruktion ein passendes Tool anbieten. Und all diese Tools sind nahtlos in unsere ,ECAD‘-Software integriert. Gerade an den sonst so neuralgischen Übergangsstellen zahlt sich das massiv aus, denn die gibt es bei uns schlicht und ergreifend nicht mehr.“ Die Vorteile dieser nahtlosen Integration werden besonders deutlich, wenn man die typischen Übergänge betrachtet, bei denen es in der Elektrokonstruktion häufig zu Unterbrechungen im Arbeitsfluss kommt.
Schaltschrankbau vom Angebot zur Konfiguration
Jedem Auftrag eines Kunden geht ein Angebot voraus, das auch die elektrotechnischen Komponenten der bestellten Maschine umfasst. Traditionell werden hierfür Excel-Tabellen verwendet, die mit Daten aus verschiedenen Quellen wie Datenbanken, herstellerspezifischen Produktkonfiguratoren oder Vorlagen aus früheren Projekten gefüllt sind. Die Ingenieure, die für die Angebotserstellung verantwortlich sind, nutzen in der Regel keine „ECAD“-Software, obwohl sich einige ihrer Aufgaben mit der Elektrokonstruktion überschneiden. Dies führt häufig zu einem ersten Bruch in der Prozesskette, da die Auswahl und Auslegung der Hardware nicht nahtlos vom Angebot in das Engineering übernommen werden können und oft doppelt durchgeführt werden müssen. Änderungen während des Engineerings erfordern ebenfalls eine manuelle Anpassung des Angebots, was die Effizienz zusätzlich beeinträchtigt.
Um diese Lücke zu schließen, ermöglicht es Schneider Electric mit seinen Produktkonfiguratoren, Projekte in einem Format zu speichern, das direkt in die „ECAD“-Software importiert werden kann. Elektrokonstrukteure können die Stücklisten damit direkt aus den Angebotsdaten generieren, ohne selbst nach der passenden Hardware suchen zu müssen. Auch die Bestellung der benötigten Bauteile kann direkt aus dem Konfigurator erfolgen, sodass Motoren, Schütze oder Schalter rechtzeitig zum Konstruktionsbeginn vor Ort sind und die gesamte Anlage schneller in Betrieb genommen werden kann.
Netz-, Klima- und Gehäuseberechnung
Im Verlauf der Elektrokonstruktion treten häufig Bruchstellen beim Wechsel zwischen verschiedenen Softwarelösungen auf. Neben der Erstellung von Stromlaufplänen müssen auch die Niederspannungsverteilung, das Gehäuse und dessen Klimatisierung berechnet und dimensioniert werden. Enorm viel Aufwand kann eingespart werden, wenn diese Übergänge nahtlos und bidirektional in die entsprechenden Konfiguratoren integriert sind.
Mit SEE Electrical von Etap können Anwender problemlos vom Stromlaufplan zu den unternehmenseigenen Berechnungstools wechseln, beispielsweise zur Auswahl von Klimatisierungsgeräten. Die Daten aus dem Stromlaufplan dienen als Grundlage für die Berechnung und Auswahl der passenden Klimatisierungslösung. Umgekehrt können die im Konfigurator ausgewählten Bauteile wie Kühlgeräte oder Wärmetauscher direkt in den bestehenden Stromlaufplan integriert werden.
Die einzelnen Berechnungen und die anschließende Produktauswahl erfolgen in spezialisierten Softwaretools, deren Ergebnisse jedoch immer in der zentralen „ECAD“-Lösung zusammengeführt und konsolidiert werden. Für die Konstrukteurinnen und Konstrukteure ist dieser Übergang praktisch nicht spürbar, und alle benötigten Informationen stehen jederzeit gesammelt zur Verfügung.
Schaltschrankbau von 2D in 3D - und zurück
Ein häufiger Übergang, der zu Problemen führt, ist der Wechsel von der 2D- zur 3D-Planung. Um diese Herausforderung zu meistern, bietet Schneider Electric das Etap Softwaretool SEE Electrical 3D Panel an. Es bietet eine direkte und bidirektionale Verbindung zum zweidimensionalen Stromlaufplan bietet. Alles, was in 2D geplant wurde, wird automatisch in eine dreidimensionale Ansicht übertragen, einschließlich der im CEC-Konfigurator („Custom Enclosure Configurator“) ausgewählten Gehäuse.
Umgekehrt können auch Planungen, die direkt in der virtuellen 3D-Umgebung erstellt oder durch die 3D-Perspektive optimiert wurden, automatisch mit dem Stromlaufplan synchronisiert werden. Dank offener Schnittstellen können sogar Stromlaufpläne aus Drittanbieter-Tools problemlos in die 3D-Software von Etap importiert werden, solange die Produktbezeichnungen und Artikelnummern der jeweiligen Komponenten hinterlegt sind.
Fertigungsdaten für die Montage
Nach der vollständigen Planung des Schaltschranks mit allen elektrotechnischen Komponenten wird das Projekt an die Montage übergeben. Dieser Übergang von der digitalen zur realen Welt führt zwangsläufig zu einem Bruch im Projektfluss. Doch auch hier gibt es mittlerweile effizienzsteigernde Lösungen. Ein Großteil der Schaltschrankmontage erfolgt heute vollautomatisiert mit modernen, digitalen Maschinen. Die „ECAD“-Software von Schneider Electric nutzt diese Entwicklung und kann aus dem dreidimensionalen digitalen Zwilling des Schaltschranks speziell formatierte Fertigungsdaten für Montagemaschinen generieren. Dadurch entfällt die manuelle Übertragung der Fertigungsdaten aus dem Planungsdokument in die Maschinen, da dieser Prozess automatisch abläuft.
Auch bei der Vorkonfektionierung von Kabeladern bietet die Software Vorteile: Alle Informationen zur Erstellung von Kabelbäumen können aus dem digitalen Zwilling extrahiert werden, wobei die Software sogar eigene Vorschläge für die optimale Verkabelung macht. Kabelstränge oder Einzeladern können dann separat vorbereitet, beschriftet und gegebenenfalls mit Aderendhülsen versehen werden. Dies ermöglicht es den Monteurinnen und Monteuren, die maschinell vorbereiteten Schaltschrankelemente mit bereits fertigen Kabeln in der richtigen Länge und Beschriftung zusammenzubauen. Dies spart erheblich Zeit und reduziert die Fehlerquote.
Von Planung bis Betrieb
Wenn in der Schaltschrankplanung und im Schaltschrankbau alle Phasen softwareseitig nahtlos miteinander verbunden sind, ergeben sich erhebliche Vorteile in Bezug auf Effizienz und Markteinführungszeit. Die zu jedem Zeitpunkt des Projekts konsolidierten Daten können als wertvolle Grundlage für die spätere Projektdokumentation dienen. Üblicherweise führt die fehlende Datenübergabe von der Planung über die Fertigung bis zur Dokumentation zu doppeltem Arbeitsaufwand.
Darüber hinaus kann der während der Planungsphase erstellte digitale Zwilling des Schaltschranks, der dank durchgängiger Daten alle Aspekte abdeckt, als Referenz für zukünftige Wartungs- oder Reparaturarbeiten genutzt werden. Das virtuelle Abbild kann auch für Schulungen und Trainings neuer Mitarbeitender eingesetzt werden, um ihnen einen praxisnahen Einblick zu geben.
Fazit: Softwarebasierte elektrische Konstruktion bietet hohes Potenzial zur Effizienzsteigerung im Schaltschrankbau
Die softwarebasierte elektrische Konstruktion bietet derzeit noch erhebliches Potenzial zur Effizienzsteigerung. Dieses Potenzial kann vor allem dann ausgeschöpft werden, wenn Daten nahtlos zwischen verschiedenen Softwarelösungen ausgetauscht und Projekte ohne Schnittstellenbrüche geplant und umgesetzt werden können. Schneider Electric und Etap demonstrieren bereits heute, wie dies mit ihrer vollständig integrierten Softwarelandschaft möglich ist. Diese Lösung verbindet nicht nur alle Arbeitsschritte der Elektrokonstruktion digital und durchgängig, sondern ermöglicht dank offener Schnittstellen auch die Integration von Tools verschiedener Hersteller. Angesichts der immer individueller und komplexer werdenden Kundenanforderungen sowie des zunehmenden Fachkräftemangels ist dies ein entscheidender Schritt in Richtung Zukunft des Schaltschrankbaus.
