Die Sonderschau RapidX zeigt Engineering-Werkzeuge, die die Datendurchgängigkeit im Entwicklungsprozess mechatronischer Systeme leisten.
Die Monheimer Eplan Software & Service GmbH sowie die Muttergesellschaft, der Schaltschrankhersteller Rittal, zeigen gemeinsam mit Partnern wie Komax Kabelverarbeitungssysteme und der Steinhauer Elektromaschinen AG das Entstehen moderner Produkte live in Halle 17. Gegenstand der Vorführung sind die Entwicklung eines Schaltschranks und seines Innenlebens für eine Werkzeugmaschine. Die erste Station in der Prozesskette ist das Engineering Center (EEC), die Steuerzentrale für die Konzeption und Entwicklung von Anlagen, die alle Aspekte der Fachbereiche Mechanik, Elektrotechnik und Steuerungstechnik integriert. Hier wird die Steuerungstechnik einer Werkzeugmaschine entwickelt. Auf Basis mechatronischer Komponenten und unter Verwendung von Produktdaten aus dem Data Portal werden die komplette Hardwaredokumentation und das SPS-Programm generiert. Die zweite Station zeigt die herkömmliche Art der Entwicklung: Eplan P8 dient der Hardwarekonstruktion, die Software Fluid der Entwicklung von Pneumatik, Hydraulik, Kühlung und Schmierung.
Im Anschluss an das Engineering folgt die nächste Station im Entstehungsprozess – der Schaltschrankaufbau. Auf der Grundlage der elektrotechnischen Dokumentation und unter Berücksichtigung vorhandener Herstellerdaten (aus RiCAD 3D), wird das Gehäuse mit seinen Zubehörteilen als virtueller 3D-Prototyp konfiguriert. Im Anschluss wird der Schrank virtuell mit allen aus dem Electric P8-Projekt stammenden Bauteilen und Betriebsmitteln bestückt. Die notwendigen Drahtlängen werden auf Basis der vorhandenen Verdrahtungsinformationen mittels integriertem Routing automatisch ermittelt und über die Gesamtverlustleistung aller platzierten Bauteile lässt sich ein geeignetes Kühlgerät auslegen. Die 3D-Daten des virtuellen Modells dienen darüber hinaus als Grundlage für weiterführende fluid-dynamische Analysen (CFD-Analyse), in deren Rahmen die thermische Situation im Schrankinneren exakt analysiert, berechnet und simuliert werden kann. Stichwort Energieeffizienz: Mit Software aus dem Hause Rittal lässt sich an Station vier testen, wie die verbaute Elektrik optimal zu kühlen ist. Je nach erkannter Hauptströmungsrichtung können nun beispielsweise Luftleitbleche ad hoc gefertigt und eingebaut werden.
Entspricht die Konstruktion des Schaltschranks den technischen Vorgaben, so starten die mechanische Bearbeitung und Modifikation des Schrankgehäuses sowie der Montageplatte auf der Flachbettfräsmaschine der Firma Steinhauer – dem „eCAB Workcenter“. Diese Maschine, ausgestattet mit einer CNC/SPS-Steuerung von Beckhoff Automation, wird über einen Schaltschrank gesteuert, dessen Entwicklung die vorherigen Stationen gezeigt haben. Die Daten für Ausschnitte und Durchbrüche ebenso wie für Bohrungen und Gewinde werden in Eplan Cabinet beliebig definiert oder bei der Platzierung von Komponenten automatisiert eingebracht. Im Anschluss lassen sich die Fräs- und Bohrinformationen direkt an die Fertigung übergeben – spezielle NC-Schnittstellen sichern den durchgängigen Prozess. Im Anschluss an die Fertigung und die Montage der Schaltschrankkomponenten und Betriebsmittel erfolgt die Verdrahtung der Komponenten. Die im Schaltplan definierten Verdrahtungsinformationen werden in Kombination mit den 3D-Daten des virtuellen Schaltschrankmodells genutzt, um optimale Verlegewege für die Verdrahtung zu berechnen und die benötigten Aderlängen zu ermitteln. Die eigentliche Drahtkonfektionierung erfolgt mittels eines Komax „Zeta“ Kabelkonfektionierungsautomaten. Die Drähte werden typisiert, abgelängt, automatisch beschriftet und in der geforderten Form aderendbehandelt, so dass sie problemlos im Schrank installiert werden können. Die Beschriftungsinformationen stammen aus dem P8-Schaltplan und werden 1:1 übernommen.
Werner Möller werner.moeller@konradin.de
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