Ob auf der Suche nach einer passenden Küche, beim Erstellen ­eines Fotobuchs oder bei der Wahl des passenden Automobils: Es war noch nie so einfach wie heute, das eigene Wunschprodukt zusammenzustellen. Ein paar Klicks – schon sind mittels Online-Konfigurator Farbe, Ausstattung und der geeignete Liefertermin gewählt. Doch was heute selbstverständlich ist, war jahrelang kaum ­vorstellbar – insbesondere im Schaltanlagenbau. Um etwa das Zubehör für ein Gehäuse oder einen Schaltschrank auszuwählen, mussten Anlagenbauer bislang dicke Kataloge wälzen und aus Tausenden von Komponenten auswählen.

Zwar dominieren Kataloge auch heute noch den Bestellprozess; es klappt mittlerweile aber auch auf diesem Gebiet anders und zwar mittels Konfigurator. Ein Beispiel hierfür ist etwa das neue ‚Rittal Configuration System‘ (www.rittal.de/configuration-system), mit dem sich Kleingehäuse wie etwa Klemmenkästen und Kompakt-Schaltschränke der Serie AE (von 200 mm × 300 mm × 120 mm bis zu 1000 mm × 1400 mm × 300 mm) samt Ausbau planen lassen.

Der Konfigurator arbeitet auf der Basis von elektronisch hinterlegten Regelwerken. Falsches oder nicht passendes Zubehör wird gar nicht erst angezeigt. Dies stellt sicher, dass keine Zeit mit unproduktivem Ausprobieren verschwendet wird. Doch das Planungstool erleichtert nicht nur die Auswahl einzelner Komponenten, sondern es platziert das gewählte Zubehör mittels eines 3D-Modells auch gleich an der dafür vorgesehenen Stelle. Diese ist dann reserviert und für andere Zubehörkomponenten gesperrt.

Damit aber sowohl das notwendige Zubehör als auch die benötigten Ausbrüche und Bohrungen berücksichtigt werden, ist im Systemkonfigurator das Anlegen einer mechanischen Bearbeitung vorgesehen. Ob Ausschnitte, Bolzen oder Muttern – alle Möglichkeiten der mechanischen Bearbeitung können berücksichtigt und im 3D-Modell dargestellt werden. Darüber hinaus lassen sich mit dem neuen Release von Eplan Pro Panel – der Version 2.6 – die Daten aus dem Konfigurator auch direkt an diese ECAD-Software übergeben. Dort sind sie die Grundlage für die elek­tromechanische Planung des Schaltschranks in 3D und die Bereitstellung der ganzheitlichen Fertigungsdokumentation für die Werkstatt.

Neben Auswahl, Platzierung und Bearbeitung ist die Bestellung der gewählten Artikel über einen Online-Shop im Systemkonfigurator integriert. Je nach zugeteilten Rechten werden dem Anwender entweder die Serienkomponenten oder ein individueller Schrank ge­liefert. Ist ersteres der Fall, stellt der Konfigurator die zugehörigen CAD-Daten, NC-Daten sowie eine genaue Montage-Anleitung zur Verfügung, die später dabei hilft, die Einzelteile an der richtigen Stelle zu verbauen. Das steigert die Qualität und hilft Fehler zu vermeiden. Größter Vorteil des neuen Planungstools: Anlagenbauer müssen ihre Vorstellungen nicht erst mühsam einem Vertriebsansprechpartner beschreiben und dann auf das zugehörige Angebot warten. Vielmehr können sie den Schrank samt Zubehör selbst konstruieren und über den Online-Shop auf den ersten Blick erfassen, welche Kosten bei Bestellung der Artikel auf sie zukommen.

Smart verdrahten

Die fortschreitende Digitalisierung im Steuerungs- und Schaltanlagenbau zeigt sich im Weiteren durch smarte Anwendungslösungen bei der Verdrahtung, die auch Nicht-Fachleuten die Arbeit deutlich erleichtern. Je nach Schaltschrank-Applikation liegen Stand heute bis zu 43 % der Arbeitszeit im Schaltschrankbau in der Verdrahtung. Dieser Prozess ist also sehr zeitaufwendig und verlangt enormes Fachwissen: Was muss wie in welcher Form verdrahtet werden und wie werden die erforderlichen Drähte optimal verlegt? Fragen, die es in der Steuerungstechnik häufig anhand des Schaltplans zu beantworten gilt.

Konsequenz ist, dass hochqualifizierte Fachleute hunderte von Schaltplan-Seiten wälzen, und Seite für Seite im Zuge der Konfektionierung und Installation der Verdrahtung abarbeiten. Eindeutigkeit in der Umsetzung ist dabei nicht immer gegeben. Dieses enorme Zeitkontingent ließe sich produktiver einsetzen. Eine Alternative hierzu ist die Nutzung einer softwarebasierten Verdrahtungsunterstützung wie etwa ‚Eplan Smart Wiring‘. Ob Quelle-/Ziel-Beschreibung, Anschlusspunktbezeichnung, Querschnitt, Farbe, Drahtlänge, Endbehandlung oder exakte Verlegewege: Alle notwendigen Informationen zur Verdrahtung wie auch die Engineering-Daten des Montage-Aufbaus im Schaltschrank werden mittels dieser Software zu 100 % in digitaler Form für die Fertigung bereitgestellt und visualisiert. Die digitale Darstellung referenziert dabei auf das 3D-Layout des virtuellen Modells in Eplan Pro Panel.

Das 'Eplan Smart Wiring' liefert Schritt für Schritt Anweisungen für den Verdrahter auf Basis der Engineering-Daten.

© Rittal

Aber auch ohne ein 3D-Layout lässt sich die beschriebene Lösung produk­tivitätssteigernd einsetzen. So können beispielsweise Excel-Listen mit allen erforderlichen Verbindungsinformationen eingelesen werden. Zwar entfällt ohne 3D-Layout die Visualisierung der Verlegewege und Montageschritte – die schrittweise Abarbeitung und auch der Vergleich verschiedener Verbindungslisten bei Last-Minute-Änderungen bleiben jedoch bestehen. Der Werker hat somit zu jedem Zeitpunkt klare Informationen darüber, wie weit die Verdrahtung insgesamt fortgeschritten ist, was noch verdrahtet werden muss und welche Änderungen er bei Bedarf durchzuführen hat.

Ein einfach gestaltetes Menü beschreibt jede einzelne Verbindung. Ergänzt wird diese Information um die Visualisierung der Betriebsmittel inklusive Anschlusspunkte sowie der geplanten Verlegewege der Drähte im Schaltschrank. Die Software gibt zudem Auskunft über den erforderlichen Durchmesser eines Drahtes, die zu verwendende Farbe sowie über die definierte Endbehandlung – beispielsweise gecrimpt oder ultraschallgeschweißt. Auch die Zugehörigkeit zu einem Bündel wird exakt angezeigt. Damit sind jede Verbindung und jeder Arbeitsschritt nachvollziehbar. Sobald eine Verbindung fertig verdrahtet ist, wird sie im Ampelprinzip auf Grün gesetzt. Im Fall von mehreren Arbeitsschichten ist dies eine erhebliche Erleichterung. Der Kollege kann exakt dort weitermachen, wo sein Vorgänger in der Verdrahtung aufgehört hat.

Nicht zuletzt spielt die softwarebasierte Verdrahtungsunterstützung auch bei Last-Minute-Änderungen ihre Stärke aus. Die Änderungen werden einfach in Eplan Pro Panel erfasst und aktualisiert. Über Eplan Smart Wiring lassen sich dann beide Projektzustände gegeneinander vergleichen und die Software dokumentiert alle Änderungen. Der Zeitaufwand ist erheblich geringer im Vergleich zum manuellen Prozess. Die Software zeigt alle obsoleten und alle bereits verdrahteten, jedoch zu entfernenden, wie auch zusätzliche Verbindungen an. Vorbei ist damit die Zeit des Suchens und Überlegens, wie sich eine Änderung im gesamten Verdrahtungs- und Fertigungsprozess auswirkt.

Per Smartphone kühlen

Eine dritte Lösung, von denen auch Steuerungs- und Schaltanlagenbauer profitieren, sind Schaltschrank-Kühlgeräte mit smarten Kommunikationsschnittstellen. Um mit übergeordneten Systemen zu kommunizieren, stehen heute mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. Neu bei den Geräten der Serie ‚Blue e+‘ von Rittal etwa ist eine NFC-Anbindungen (Near Field Communication), mit der sich die wichtigsten Daten mit einem Smartphone übertragen lassen. Ideal geeignet ist diese Möglichkeit, um mit der passenden Smart­phone-App Set-up-Daten an eine ganze Reihe von Kühlgeräten zu übertragen. Das bedeutet eine erhebliche Erleichterung und Zeitersparnis beim Einrichten der Geräte.

Neu bei den Kühlgeräten der Reihe Blue e+ ist eine NFC-Anbindungen (Near Field Communication), mit der sich die wichtigsten Daten mit einem Smartphone übertragen lassen.

© Rittal

Gleichzeitig lassen sich Auswertungen – zum Beispiel aus der Temperaturregelung – ganz einfach auf dem Smartphone visualisieren und speichern. Über die integrierte USB-Schnittstelle ist ein PC anschließbar, auf dem in der entsprechenden Diagnosesoftware alle Daten aus dem Kühlgerät ausführlich dargestellt und ausgewertet werden können.

Mit einem optionalen Add-on-Modul, das voraussichtlich im kommenden Jahr auf den Markt kommt, ist auch die Echtzeit-Anbindung beispielsweise an eine SPS möglich. Standardisierte Kommunikationsschnittstellen sorgen für einfachste Einbindung in die Leitsysteme der Produktionsanlagen. Darüber hi-naus erlauben verschiedene Protokolle, wie zum Beispiel CAN, Modbus-TCP oder Ethernet/Profinet, einen Datentransfer in Echtzeit.

Durch die Vernetzung von Kühlgeräten ergeben sich neue Möglichkeiten für Condition Monitoring und Predictive Maintenance sowohl für Betreiber als auch für Hersteller. Denn gerade bei einer großen Zahl von Kühlgeräten ist es wichtig, diese genau lokalisieren und organisieren zu können (Asset Management). Dadurch kann der Betreiber mobiles Condition Monitoring nutzen und zu jedem Zeitpunkt den Zustand von Systemkühlung und Geräten abfragen. Auch die industrielle Instandhaltung wird sich zukünftig durch die vernetzten Kühlgeräte deutlich verbessern lassen, wenn die Geräte zukünftig nötige Reparaturen oder Service-Einsätze präventiv anmelden können. Das spart Zeit bei der Überwachung und erhöht daneben die Betriebs­sicherheit der Fertigung deutlich. Rittal wird daher die ‚Blue e+‘-Kühlgeräte zukünftig mit einem neuartigen, sicheren Kommunikationsmodul ausstatten, über das sich  Daten wie die Temperatur oder der aktuelle Gerätezustand über gängige Protokolle wie OPC UA oder SNMP in eine Cloud übertragen lassen.

Autor: Hans-Robert Koch ist Leiter Produktkommunikation und arbeitet im Bereich Corporate Communications bei Rittal, Herborn.