Entwicklung mit System

Engineering – Ein Komponenten-Baukasten kann auch virtuell sein. Als ›Backbone‹ der Projektierung von Schaltschränken macht das Sinn – vor allem wenn dadurch schneller und besser gebaut werden kann.

11. April 2008

›Die konsequente Lösung‹, so heißt der Titel der Unternehmensbroschüre, mit der sich die Ripploh Elektrotechnik GmbH in Ostbevern vorstellt. Konsequent ist das Unternehmen, das Schaltanlagen für die Industrie projektiert und baut, in der Tat. Dipl.-Ing. Andreas Ripploh, seit 1995 geschäftsführender Gesellschafter, setzt konsequent auf Automatisierung und hat bei der Fertigung begonnen. Das lag nahe, weil das münsterländische Unternehmen ursprünglich eine reine ›verlängerte Werkbank‹ für den Schaltschrankbau war – und sich zunehmend mit dem Wettbewerb aus Osteuropa messen lassen musste.

Schaltschrankbau automatisieren

Andreas Ripploh: »Wir entwickelten Automatisierungsanlagen, nutzten aber selbst nicht die Vorteile der Automatisierung.« Daher investierte er im ersten Schritt in eine CNC-gesteuerte Anlage, die Gehäuse der Schaltschränke bearbeitet. Das geht sogar nach Feierabend in ›mannloser Schicht‹ – und es spart nicht nur Zeit und Manpower, sondern gibt den Schränken ein einheitliches Erscheinungsbild. Nach den guten Erfahrungen mit der CNC-Bearbeitung folgte der nächste Schritt: Eine automatisierte Kabelkonfektionierung ermittelt zunächst aus der Drahtstückliste des Routing-Programms, das in das ECAD-System integriert ist, die exakte Kabellänge. Die Anlage bringt dann die Kabel direkt auf die errechnete Länge und setzt auch die Verbindungs- und Anschlusselemente. Zugleich werden die Kabel gemäß Zeichnung beschriftet. Die Einzeladerbeschriftung vereinfacht die Verdrahtung erheblich, denn auf diese Weise spart die Fertigung Zeit, weil man nicht in den Plan schauen muss. Und wenn ein Bauteil noch fehlen sollte, kann es problemlos nachträglich installiert werden, die Kabel weisen ihm quasi den Platz zu.

Mit diesen Schritten verläuft die Arbeit strukturierter. Andreas Ripploh: »Wir arbeiten schneller und was die Kosten angeht, können wir mit dem Wettbewerb zum Beispiel aus Polen und Tschechien standhalten und unsere Vorteile der Flexibilität, Kundennähe und Schnelligkeit nutzen.«

Parallel dazu baute Ripploh das Engineering aus – und setzte auch hier auf Automatisierung. Andreas Ripploh: »Die Kunden im Schaltschrankbau stellen immer höhere Anforderungen an Flexibilität und Schnelligkeit. Teilweise arbeiten wir mit Durchlaufzeiten von zehn Tagen. Das bedeutet: Fehler können wir uns nicht leisten. Wir müssen strukturiert arbeiten und haben nicht die Zeit, das Rad neu zu erfinden.«

Daher war es für die CAE-Anwender ein logischer Schritt, die Elektrokonstruktion mit dem Eplan Engineering Center (EEC) systematischer zu gestalten. Das EEC erlaubt die Konfiguration und Parametrierung von Maschinen oder Anlagen auf funktionaler Modulebene. Dies gilt nicht nur für die Elektrokonstruktion, sondern kann auch auf andere Disziplinen wie die EMSR-Technik oder die SPS-Programmierung erweitert werden. Diese funktionalen Bausteine kann der Konstrukteur, wenn sie einmal festgelegt sind, per Tastendruck aufrufen und mit den gewünschten Parametern wie z. B. Leistungsdaten belegen. So haben die Ripploh-Ingenieure Zugriff auf Funktionsmodule wie Frequenzumrichter- Ansteuerung oder Direktantrieb, und aus diesen Bausteinen werden kundenspezifische Projekte automatisch generiert.

Andreas Ripploh nennt Vorteile: »Wir arbeiten deutlich schneller und strukturierter. Auch die Entwicklungsqualität hat sich verbessert, weil wir jetzt Standardmodule verwenden. Das ist weitaus weniger fehlerträchtig, als wenn man vorhandene Projekte als Basis nimmt und modifiziert.«

Auch der Fertigung nutzt die Standardisierung: »Vorher gab es häufig Unschärfen in den Plänen, weil der Konstrukteur dachte: ›Die Feinheiten erledigt die Werkstatt.‹ Jetzt wird die Fertigung nicht mehr mit solchen Details belastet. Sie arbeitet konsequent die Stückliste ab, und das beschleunigt den Workflow. Dies gilt für die Verdrahtung, aber auch für mechanische Komponenten wie Verschraubungen.« Deshalb gab es keine Akzeptanzprobleme bei der Einführung des EEC: zumal die Arbeit der Konstrukteure anspruchsvoller wurde, denn das System nimmt ihnen aufwendige und fehlerträchtige Wiederholarbeiten ab. Das gilt fürs alltägliche Engineering, aber auch bei nachträglichen Änderungen.

So mussten die Elektro-Entwickler kürzlich bei einem großen Schaltschrank-Projekt mit rund 2.000 E/A-Adressen sämtliche Adressen ändern, weil der Kunde eine Last- Minute-Korrektur wünschte. Mit dem Eplan Engineering Center wurden daraufhin ›auf Knopfdruck‹ 3.000 Seiten Dokumentation daraufhin automatisch geändert.

Verbindung zum ERP-System Ripploh

entschied sich für das EEC, als die Ingenieure noch mit EPLAN 5.70 arbeiteten. Und da das Engineering Center so entscheidende Vorteile bietet, wartete man mit der Migration auf das neue Eplan Electric P8, bis eine entsprechende Schnittstelle auch zum EEC zur Verfügung stand. Ripploh nutzt auch die durchgängige Daten- Infrastruktur, die das ERP-System ABAS einbezieht. Andreas Ripploh: »Auf diese Weise verbessern wir den Workflow bei Bestellung und Logistik – alle wesentlichen Funktionen nutzen eine einheitliche Datenbasis. « Angesichts dieser Vorteile überrascht es nicht, dass das Eplan Engineering Center weiter ausgebaut werden soll: Im nächsten Schritt ist der Aufbau eines Software- Baukastens im EEC geplant.

Schaltschränke zerlegen

Das Eplan Engineering Center (EEC) zerlegt Schaltschränke, Maschinen und Anlagen in funktionale Einheiten und ermöglicht somit eine durchgängige Sicht auf die Maschine – und zwar über die Grenzen der einzelnen Konstruktionsdisziplinen hinweg. Der Konstrukteur, der z. B. eine Roboterstraße für die Automobilproduktion projektiert, verwendet als Grundlage Funktionsmodule aus dem EEC wie z. B. Greifer oder Hubeinheiten. Diese Module ergänzt er um die gewünschten Parameter (Leistung, Baugröße etc.) – und findet das Ergebnis sowohl in der mechanischen als auch in der elektrischen oder pneumatischen Konstruktionszeichnung wieder, denn Grundlage des EEC ist eine einheitliche, disziplinübergreifende Wissensdatenbank. Die Engineeringprozesse werden also nicht mehr nach Disziplinen, sondern nach Funktionen strukturiert, und kaufmännische Daten werden integriert. Über die Benutzeroberfläche lässt sich bequem konfigurieren, wie der Anwender die Daten sieht und bearbeitet – und auf welche Daten er zugreifen kann. Das schafft die Voraussetzung für eine bessere Zusammenarbeit der einzelnen Engineering-Disziplinen und für deutlich schnellere Konstruktionsprozesse. Außerdem minimieren sich Fehlerquellen ebenso wie Wiederholarbeiten – alle am Entwicklungsprozess Beteiligten arbeiten mit einem einheitlichen, aktuellen Datenstand. Birgit Hagelschuer/ps

Erschienen in Ausgabe: 02/2008