Autarke Fertigung

Automatisiert und richtig geschaltet

Mit der passenden Planungssoftware und offenen Standards hat die Mangelberger Elektrotechnik GmbH eine voll automatisierte Produktion realisiert. Schaltpläne gehen hier per Knopfdruck in die autarke und robotergestützte Fertigung.

  • Schaltschrankbau bei Mangelberger

    Um ihre Aufgaben exakt ausführen zu können, benötigen die Roboter einen Datensatz, der die Produktmerkmale enthält. ((Bildquelle: Mangelberger Elektrotechnik GmbH))

  • Laserbeschriftung bei Mangelberger

    Laserbeschriftung erfolgt ebenfalls robotergestützt. ((Bildquelle: Mangelberger Elektrotechnik GmbH))

  • CAE-Software auf einem Monitor

    CAE-Software im Einsatz: Die Lösung bietet neben den gängigen Funktionen auch Module zur automatisierten Berechnung der Wärmeentwicklung einer Schaltanlage. ((Bildquelle: Proplan/Amperesoft))

Mangelberger begleitet weltweit namhafte Kunden wie McDonald‘s, Starbucks und Aldi bei der Expansion ihrer Filialnetze. Darüber hinaus gehören Elektrotechnik mit dem Schwerpunkt Energiemanagement und der Schaltanlagenbau zum Geschäftsfeld. Das in den 1950er-Jahren gegründete Unternehmen begann einst als kleiner Elektronikbetrieb. Den Aufschwung hat die im fränkischen Roth ansässige Firma der konsequenten Digitalisierung ganz im Sinne der eigentlichen Idee von 4.0 zu verdanken: Mangelberger produziert seine Schaltanlagen durchgehend automatisiert. „Durch die durchgehend automatisierte Produktion realisieren wir signifikante Mehrwerte, indem wir sowohl den Engineering-Prozess als auch den Warenaustausch mit Zulieferern nahtlos in unseren Workflow einbinden“, erklärt Geschäftsführer Jürgen Mangelberger.

Flexibilität durch offene Schnittstellen

Neben moderner Robotik spielt vor allem der Einsatz der passenden Planungssoftware eine entscheidende Rolle für Mangelbergers Erfolg. Der Schaltanlagenspezialist vertraut auf die Computer-aided-Engineering-Software (CAE) Proplan der Amperesoft GmbH. Die Lösung des Bonner Unternehmens bietet alle gängigen Funktionen klassischer CAE-Systeme. Hinzu kommen jedoch weitere Funktionen wie etwa Module zur automatisierten Berechnung der Wärmeentwicklung einer Schaltanlage oder auch zur komfortablen Berechnung von Angeboten und Ausschreibungen.

Dies ist ein Artikel aus unserer Print-Ausgabe 5/2019. Bestellen Sie ein kostenfreies Probe-Abo.

Ohne standardisierte Produktdaten wäre eine durchgängig automatisierte Produktion nicht möglich. Dafür nutzt das Bonner Unternehmen mit Matclass den offenen und branchenübergreifenden Standard Ecl@ss Advanced. Mit diesem können herstellerunabhängig alle relevanten Produktmerkmale wie etwa Größe, Chargennummer, Lage der Kabelanschlüsse oder die Position im Schaltplan und damit in der späteren Anlage standardisiert verzeichnet und verfügbar gemacht werden. Die Tools nutzen offene Schnittstellen, die jeder Kunde individuell konfigurieren kann, um auf alle vorhandenen Daten zurückzugreifen.  

Diese Flexibilität erweist sich auch bei der robotergestützten Produktion bei der Firma Mangelberger als großer Mehrwert. Denn um ihre Aufgaben exakt ausführen zu können, benötigen die Roboter einen bestimmten Datensatz, der die Produktmerkmale der zu verbauenden Komponenten enthält, so z. B. ihre korrekte Positionierung in der Schaltanlage. Die Konfiguration der Schnittstelle, die vorgibt, wie die Datensätze zu lesen und in praktische Anwendungen umzusetzen sind, kann Mangelberger selbst vornehmen, indem beispielsweise eine XML-Datei eingespielt wird. Durch die unkomplizierte Konfigurierbarkeit ergibt sich ein entscheidender Vorteil. Wenn ein Komponentenhersteller sein Produkt ändert oder neue Produktdaten zur Verfügung stellt, können die Schnittstellen schnell, einfach und ohne die Unterstützung von Dritten für die neuen Datensätze geöffnet werden. Daraus resultieren eine große Planungsfreiheit und Agilität für Mangelberger.

Mit einem Klick in die Fertigung

In der Praxis ergibt sich für Mangelberger somit ein Arbeitsablauf, der in puncto Effizienz alle Register des bis dato Machbaren zieht: Die Elektroingenieure des Rother Unternehmens entwerfen zunächst mit Pro-plan die zugrunde liegenden Schaltpläne des späteren Produkts. Anschließend exportieren sie diese mit nur einem Klick in die automatisierte Fertigung. Nun zeigt sich das gesamte Potential von Industrie 4.0.

Die modernen Fertigungsvorrichtungen fahren bei Mangelberger über Schienensysteme und können dort autark alle benötigten Komponenten aus verschiedenen Magazinschränken beziehen, die entlang der Führungsschienen positioniert sind. Das Dazutun menschlicher Mitarbeiter ist nicht nötig. Dank der standardisierten Produktdaten weiß der Roboter bei der nun folgenden Bestückung der Profilschiene, die als Gerüst der Schaltanlage dient, exakt, welche Komponenten wie viel Platz benötigen und wie diese kombiniert werden müssen. Somit entstehen vollständig automatisiert Schaltanlagen ab Losgröße 1.
Dank der Verwendung von Ecl@ss-Advanced-Daten können auch alle folgenden Produktionsschritte automatisiert abgewickelt werden. Die final mit Klemmen und Schaltkomponenten bestückten Hutschienen werden nun per Laser beschriftet. Auch hierbei spielen standardisierte und herstellerunabhängige Produktdaten eine essentielle Rolle. Sie geben nicht nur Auskunft über Abmessung und Lage der Komponenten, sondern auch über deren materielle Beschaffenheit. Das ist in diesem Fall besonders wichtig, da die Oberflächenstruktur für eine angemessene Laserbeschriftung berücksichtigt werden muss. Selbst der abschließende Rahmenbau für die Schaltanlagen lässt sich somit automatisiert abwickeln.

Förderung von Standards

Die Mangelberger Elektroniktechnik leistet bei der Etablierung von Industrie 4.0 erfolgreich Pionierarbeit. Dennoch scheuen sowohl Softwarehersteller als auch die Produzenten der Produktkomponenten bisher davor zurück, die Entwicklung und Etablierung offener Standards weiter voranzutreiben. Die Softwarehersteller argumentieren, es sei vergebens, die Lösungen anzupassen, da die Produzenten die nötigen Daten nicht bereitstellen. Die Produzenten halten entgegen, dass es nichts bringe, die Produktdaten bereitzustellen, da die Softwarehersteller nicht die nötige Technologie bieten, damit diese verarbeitet werden können. Fakt ist, dass beide Seiten sich nicht auf den Versäumnissen der anderen Partei ausruhen dürfen. Wenn Softwarehersteller und Produzenten gleichermaßen bereit sind, Standards aktiv mitzugestalten und ihre Etablierung im Markt zu fördern, wird Industrie 4.0 weitere Erfolge feiern.

Mangelberger Elektrotechnik GmbH

  • Branche: Elektrotechnik
  • Gründung: 1950er-Jahre,
  • seit 1993 GmbH
  • Standort: Roth
  • Mitarbeiter: 70

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