Mechatronik pur

Engineering - Der Engineering-Anteil an der Maschine steigt. Wer führend in Sachen Flexibilität, Time-to-Market und Qualität sein will, muß sich heute Gedanken über eine geeignete Engineering-Plattform machen. EPLAN bietet im hauseigenen Engineering Center eine im Sinne der Mechatronik disziplinübergreifende Plattform.

04. Juli 2005

Steigende Anforderungen an die Produkte sind heute verbunden mit kürzeren Entwicklungszeiten, verschärftem Preiskampf und Wettbewerb um Kunden und Märkte. Chancen auf eine sichere Zukunft haben Anbieter, die Kosten- und Qualitätsführerschaft übernehmen und flexibel auf Kundenwünsche reagieren.

Aus Produktionssicht entsteht eine Diskrepanz zwischen der Produktion von Serienmaschinen und der Forderung nach indi-viduellen Lösungen. Durch Engineering als dominanter Komponente in der Wertschöpfungskette läßt sich die Divergenz zwischen Kunden- und Anbietersicht auflösen.

Beim Vergleich der Kostenstrukturen einer Maschine von 1970 und heute fallen zwei Entwicklungen auf: Erstens steigt der Anteil von Elektrik und Software im Produkt-Entstehungsprozeß permanent, von 10% (1970) auf über 60% heute. Zweitens beträgt der Anteil der Engineeringkosten bereits 50 Prozent und nimmt weiter zu. Dabei fallen vier Trends auf: Trend 1 ist die dezentrale Steuerungstechnologie. Die Abkehr von der Parallelverkabelung hin zur Dezentralisierung auf Basis von Feldbussystemen bringt eine kleine Revolution für Installation und Verkabelung. Drastisch reduzierte Kabelstränge und Klemmstellen bedeuten enorme Einsparungen und eine wesentlich einfachere Installation. Die Darstellung dieser Steuerungstechnik im CAE hat reduzierte Blattzahlen und häufig ei--ne Single-Line-Darstellung in den Schaltplänen zur Folge. Trend 2 ist die Office-Factory-Integration: Ein Anbieter kann sein Time- to-Market verkürzen, wenn die Durchgängigkeit vom Auftragseingang bis hin in die Fertigung möglich ist.

Moderne ERP-Systeme benötigen zur Kapazitätsplanung der Fertigungsanlagen Daten aus dem Prozeß, die direkt von der Feldebene bzw. dem Produktionsmanagement kommen. Dabei handelt es sich meist um Scada-Systeme. Die durchgängige Vernetzung ist heute durch die Ethernet-Technologie möglich. Schnittstellen im CAE zu 3rd-Party-Partnern wie SAP unterstützen diesen Prozeß und tragen zur vernetzten Fabrik bei. Die digitale Entwicklung beschreibt Trend 3: Die komplette 3D-Konstruktion von Maschinen ist der erste Schritt in Richtung durchgängiger digitaler Entwicklung mit Simulation. Ziel ist, Schwachstellen der Maschine früh zu erkennen und möglichst ohne Prototyp auszukommen. Trend 4 ist die digitale Fabrik: Was im kleinen für die Maschine gilt, versucht man im großen mit der digitalen Fabrik für eine komplette Fertigungsanlage. Ansatz ist die funktionale Planung, d.h. das Herunterbrechen einer Fertigung in Linie und Zelle und der Aufbau von Zellen auf Basis funktionaler Komponenten. Das ermöglicht Standardisierung auf Basis wiederverwendbarer Komponenten und spart Kosten.

Engineering Center

Diesen Ansatz greift das Engineering Center auf, indem es die Methode des funktionalen Engineerings erlaubt und Features für Aufbau und Verwaltung der Baukästen bereit hält. Im Vordergrund steht die Abbildung mechatronischer Komponenten, d.h. das disziplinübergreifende Engineering. Nur die Abkehr vom heute typischen sequenziellen Vorgehen hin zum übergeordneten Engineering bringt deutliche Einsparungen. Mit der Definition wiederverwendbarer, parametrierbarer Baukastenelemente für alle am Prozeß beteiligten Disziplinen (Elektro- und Fluidtechnik, Mechanik, SPS etc.) erreicht man einen hohen Wiederverwendungsgrad. Damit steigt die Qualität, da die Verwendung fehlerfreier Komponenten auch im Gesamtprojekt hohe Qualität erzeugt. Das Engineering Center ersetzt keine disziplinspezifischen Spezialsysteme, sondern integriert diese datentechnisch im Sinne einer übergeordneten Integrationsplattform.

Erschienen in Ausgabe: 05/2004