24.04.2017 Auf die Daten kommt es an

Effizienz im Steuerungs- und Schaltanlagenbau

Von: Dr. Jörg Lantzsch, Hans-Robert Koch

Alle Abläufe beim Spezialist für Automatisierungstechnik sind durchgeplant, um hohe Effizienz in der Produktion zu erreichen. Voraussetzung dafür ist u.a. eine durchgängige Datenhaltung.

  • Effizienz ist heute im modernen Steuerungs- und Schaltanlagenbau, wie hier bei Blumenbecker Automatisierungstechnik, gefragter denn je.

    Effizienz ist heute im modernen Steuerungs- und Schaltanlagenbau, wie hier bei Blumenbecker Automatisierungstechnik, gefragter denn je.

  • „Rittal ist einer unserer wichtigsten Lieferanten“, sagt Heinz-Josef Schmitz, Fertigungsleiter bei Blumenbecker Automatisierungstechnik.

    „Rittal ist einer unserer wichtigsten Lieferanten“, sagt Heinz-Josef Schmitz, Fertigungsleiter bei Blumenbecker Automatisierungstechnik.

  • Peter Kindt, Gruppenleiter Steuerungstechnik: „Unsere Datenbank enthält etwa 70.000 verschiedene Komponenten.“

    Peter Kindt, Gruppenleiter Steuerungstechnik: „Unsere Datenbank enthält etwa 70.000 verschiedene Komponenten.“

  • Bei der Aufbauplanung verwenden die Spezialisten bei Blumenbecker das 3D-Engineering-Tool „Eplan Pro Panel“.

    Bei der Aufbauplanung verwenden die Spezialisten bei Blumenbecker das 3D-Engineering-Tool „Eplan Pro Panel“.

  • Die 3D-Aufbauplanung, die das Team von Martin Settele verantwortet, bildet zusammen mit der Elektroplanung die Basis für alle weiteren Schritte.

    Die 3D-Aufbauplanung, die das Team von Martin Settele verantwortet, bildet zusammen mit der Elektroplanung die Basis für alle weiteren Schritte.

  • Alle Anlagen durchlaufen vor der Auslieferung das Prüffeld.

    Alle Anlagen durchlaufen vor der Auslieferung das Prüffeld.

Die lichtdurchflutete Produktionshalle bei Blumenbecker Automatisierungstechnik in Beckum sieht nicht so aus, wie man sich eine Metall- und Elektrowerkstatt eines Schaltanlagenbauers vorstellt. Auf über 8.000 qm Fläche herrscht Ordnung, wohin man schaut. Alle Abläufe sind konsequent durchgeplant, um möglichst hohe Effizienz in der Produktion zu erreichen. Voraussetzung dafür ist u.a. eine durchgängige Datenhaltung. 

Bevor ein neues Projekt den Weg in die Produktionshalle von Blumenbecker Automatisierungstechnik findet, ist eine umfangreiche Vorarbeit in der Planung notwendig. Denn eine gute Planung ist das A und O und garantiert die Effizienz der nachfolgenden Schritte. Zu Beginn jedes Projekts steht die Elektroplanung der Steuerungs- und Schaltanlage, bei der die Schalt- und Stromlaufpläne erstellt werden. Nur wenn bereits hier die Datenqualität stimmt, ist die geforderte hohe Effizienz zu erreichen. „In der Elektroplanung einer Anlage legen wir die Basis für alle nachfolgenden Schritte“, sagt Martin Settele, Teamleiter Steuerungstechnik und zuständig für die Elektro- und Aufbauplanung.  Nach der Elektroplanung wird eine Aufbauplanung durchgeführt. Auf Basis der Stücklisten aus der Elektroplanung werden alle Komponenten in einem virtuellen 3D-Modell im Schaltschrank platziert. Der Qualität der verwendeten Daten misst Peter Kindt, Gruppenleiter Steuerungstechnik, eine entscheidende Bedeutung zu: „Die Daten müssen stimmen, damit wir in der Produktion nicht auf Schwierigkeiten stoßen.“ Wichtig sind etwa die geometrischen Abmessungen, damit später alles auch so in den Schaltschrank passt, wie es in der Aufbauplanung vorgesehen ist.

„Wir haben intern eine Datenbank mit etwa 70.000 verschiedenen Komponenten, von denen wir 15.000 bis 20.000 häufig verwenden“, berichtet Kindt. Für alle Teile sind entsprechende Step-Dateien für die 3D-Aufbauplanung in der Datenbank enthalten. „Falls wir die Step-Dateien nicht von den Lieferanten erhalten, müssen wir sie selber erzeugen“, so Kindt weiter. Die geforderte hohe Datenqualität stellen nicht alle Lieferanten zur Verfügung, stellt der Gruppenleiter bedauernd fest: „Nur bei wenigen Unternehmen sind wir mit der Datenqualität zufrieden. Vorbildlich agiert hier die Firma Rittal, die deswegen auch zu unseren Hauptlieferanten gehört.“ 

Im Anschluss an die Aufbauplanung werden mit dem sogenannten Autorouting die Daten für die Verkabelung der Komponenten erzeugt. Dazu kombiniert die Software die Daten aus dem Schaltplan mit dem 3D-Aufbauplan. Als Ergebnis entstehen Daten für die Kabelkonfektionierung und eine Verdrahtungsliste, die die Mitarbeiter in der Produktion später benötigen. Als CAE-System kommt Eplan Electric P8 zum Einsatz. Bei der Aufbauplanung verwenden die Spezialisten bei Blumenbecker das 3D-Engineering-Tool Eplan Pro Panel.  

Die nahtlose Weiterverwendung der Daten ist ein wesentlicher Vorteil der Systeme. Die bevorzugte Quelle für die Komponentendaten ist das Eplan Data Portal. Auf dieser web-basierten Plattform finden die Planer mehr als 600.000 Komponenten-Daten von 147 Herstellern. Neben den 3D-Daten enthält das Portal auch weitere Informationen zu den Komponenten, wie Schaltplanmakros, kaufmännische Daten und vieles mehr. Auch die betriebswirtschaftlichen Prozesse basieren auf den während der Planung erzeugten Daten. Kalkulation, Bestellwesen und Auftragsabwicklung greifen alle auf die gleiche Datenbasis zu. Neben der hohen Effizienz der Prozesse werden dadurch Fehler wirkungsvoll vermieden. 

 

Automatisierung durch Digitalisierung

Der Workflow innerhalb der Halle ist bei sämtlichen Prozessen optimiert. So werden beim Wareneingang alle Komponenten direkt dem richtigen Projekt zugeordnet. Einer der Hauptlieferanten bei Blumenbecker ist der Anbieter Rittal, der Schaltschränke, Gehäuse, Stromverteilungssysteme und Klimatisierungskomponenten liefert. „Zweimal pro Woche kommt ein Lastwagen und beliefert uns Just-in-time“, sagt Schmitz. Nach der Anlieferung kommen die Schaltschränke zunächst in die mechanische Bearbeitung. Dort versehen CNC-Maschinen diese und die Montageplatten mit den notwendigen Bohrungen, Gewinden und Durchbrüchen. Die Daten zur Steuerung der CNC-Maschinen stammen direkt aus der 3D-Aufbauplanung mit Pro Panel. Auch zum automatischen Ablängen der Hutschienen und Kabelkanäle und für die automatische Kabelkonfektionierung werden diese Daten verwendet.

„Wichtig ist, dass es zu allen Maschinen und Prozessen die passenden Schnittstellen gibt, denn nur so können wir die Vorteile der durchgängigen Datenhaltung nutzen“, betont Schmitz. Und ergänzt: „Für uns ist diese Automatisierung durch die Digitalisierung ein wichtiger Schritt in Richtung Industrie 4.0“.  Bestückung und Verdrahtung  Im letzten Produktionsschritt werden die fertig bestückten Schaltschränke dann verdrahtet. Die Kabelsätze für ein Projekt wurden zuvor auf einer automatisierten Maschine zur Kabelkonfektionierung hergestellt. Länge, Farbe, Leitungsquerschnitt, Abisolierung, Anbringung von Aderendhülsen und die Beschriftung der Leitungen werden entsprechend der 3D-Aufbauplanung und dem Autorouting in Pro Panel produziert. 

Auch die Dokumentation in der Qualitätskontrolle basiert wiederum auf den ursprünglich in der Planung erzeugten Daten. Besonders wichtig ist, dass die Schaltanlagen gemäß der aktuellen Norm DIN EN 61439 dokumentiert werden müssen. Für die Produkte, die Blumenbecker von Rittal bezieht, ist der Bauartnachweis direkt hinterlegt. Die geforderten Stücklisten für die Dokumentation lassen sich aus den Daten per Knopfdruck erstellen. Für die Logistik im abschließenden Versand der fertigen und geprüften Anlagen werden wiederum Daten benötigt. Neben Größen und Gewichten sind dies etwa auch Informationen, die mit den Zollformalitäten zusammenhängen.

Die Blumenbecker Automatisierungstechnik GmbH
Geschäftsfeld: Spezialist u.a. für Automatisierungstechnik, Industriehandel und -service
Hauptsitz: Beckum/NRW; internationale Standorte in China, Indien, Prag, Polen, den USA
Gründungsjahr: 1922
Mitarbeiter: 1.300
www.blumenbecker-automatisierungstechnik.com

Bildquelle: Blumenbecker

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