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Artikel und Hintergründe zum Thema

WSCAD

Dr. Axel Zein,

Wie KI die Elektrokonstruktion verändert

Künstliche Intelligenz hält Einzug in die Elektrokonstruktion: Mit Lösungen wie ‚Electrix AI‘ wird die Planung effizienter, transparenter und robuster. Der Artikel zeigt, wie KI Prozesse automatisiert, Fachkräfte entlastet und neue Standards im E-CAD setzt – ein Fortschritt für das Engineering.

© WSCAD

Ob Schaltschrankplanung, Kabellisten oder normgerechte Dokumentation: Die Elektrokonstruktion zählt zu den aufwendigeren und gleichzeitig sensibelsten Bereichen des Engineerings. Hier entscheidet sich, ob Maschinen effizient arbeiten, wie robust Prozesse laufen und ob Normen eingehalten werden. Gleichzeitig stehen Planungsabteilungen zunehmend unter Druck – nicht nur wegen des Fachkräftemangels, sondern auch aufgrund verkürzter Projektlaufzeiten, volatiler Lastgänge und gestiegener Anforderungen an Nachvollziehbarkeit und Dokumentation. Elektrotechnische Planung findet heutzutage unter zunehmend anspruchsvollen Rahmenbedingungen statt.

Diese Veränderungen bieten zugleich auch Potenziale: Mit softwaregestützter Planung lassen sich viele der genannten Herausforderungen nicht nur abfedern, sondern systematisch in messbare Vorteile umwandeln. Eine zentrale Rolle spielt dabei der Einsatz künstlicher Intelligenz (KI). WSCAD hat mit ‚Electrix AI‘ erstmals als erster Anbieter eine KI vollständig in ein E-CAD-System integriert, nicht als externes Modul, sondern als digitalen Copiloten, der Anwenderinnen und Anwender adaptiv unterstützt. Der folgende Beitrag zeigt, welche konkreten Funktionen dadurch entstehen, wie diese im Alltag unterstützen – und in welcher Weise KI die Arbeitsweise in der Elektrokonstruktion beeinflusst.

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Elektrokonstruktion unter Veränderungsdruck

Was in der Theorie nach Industrie 4.0 und digitaler Integration klingt, basiert in der Praxis oft noch auf Excel-Tabellen, Normenwissen und persönlicher Erfahrung einzelner Personen. Besonders in mittelständischen Unternehmen hängt der Projekterfolg häufig von Schlüsselpersonen ab: Wer Makros kennt, arbeitet effizienter. Wer mit der Dokumentationspflicht vertraut ist, sichert den Projektablauf. Und wer die passende Kabelfarbe auswählt, beugt funktionalen Fehlern vor.

Doch dieses Know-how ist begrenzt verfügbar. Viele E-Konstrukteure wechseln die Branche oder stehen kurz vor dem Ruhestand, während gleichzeitig wenig Zeit für systematische Einarbeitung verbleibt. Projekte müssen häufig unter Zeitdruck abgeschlossen werden – zu Lasten der Qualität. Bei Änderungen am Projekt, etwa durch neue Sensorik, Laständerungen oder andere Steuerungssysteme integriert werden sollen, stoßen die bestehenden Systeme an ihre Grenzen. Der Blick ins CAFM- oder SCADA-System zeigen dann mehrere parallel existierende Schaltplanversionen, deren Änderungen schwer nachvollziehbar sind.

In solchen Situationen kann der Einsatz KI-gestützter Werkzeuge sinnvoll unterstützen – etwa durch automatisierte Vorschläge, kontextbezogene Informationen oder die Übernahme standardisierter Routineaufgaben.

Funktionale Unterstützung durch ‚Electrix AI‘

Electrix AI wurde vor dem Hintergrund dieser Anforderungen konzipiert. Im Unterschied zu klassischen Assistenzfunktionen oder externen KI-Tools ist Electrix AI direkt in die E-CAD-Oberfläche eingebunden. Es arbeitet kontextbezogen, erkennt Arbeitsschritte, analysiert Datenstrukturen und unterstützt den Planungsprozess adaptiv. Ziel ist es nicht, den Menschen zu ersetzen, sondern ihn so zu entlasten, dass er sich auf die Planung konzentrieren kann.

Ein Beispiel ist die automatische Generierung von Stücklisten. Wo früher 20 bis 25 Klicks notwendig waren, genügt mit Electrix AI ein einziger Befehl – etwa ,Generate BOM‘ – um eine vollständige Materialliste inklusive Zuordnungen und Mengenerfassung zu erzeugen. Dies führt zu Zeitersparnissen und verringert potenzielle Fehlerquellen. Auch bei der Platzierung von Makros erkennt die KI wiederkehrende Muster und schlägt passende Lösungen vor; ein manuelles Durchsuchen von Bibliotheken ist nicht notwendig.

Hilfreich ist die KI insbesondere bei der Navigation durch komplexe Projekte. Wer etwa wissen möchte, welche Drahtquerschnitte für 24 Volt bei 64 Ampere geeignet sind, bekommt von Electrix AI sofort eine Antwort – inklusive Materialempfehlung (Kupfer oder Aluminium), Sicherungsvorschlägen und Anschlusshinweisen. Das spart Nachschlagen in Tabellenbüchern und auch weniger erfahrene Nutzerinnen und Nutzer erhalten fundierte Entscheidungshilfen.

Entscheidend dabei ist: Die KI lernt mit. Sie merkt sich bevorzugte Komponenten, berücksichtigt individuelle Planungsgewohnheiten und verfeinert ihre Vorschläge kontinuierlich. Gleichzeitig bleiben alle Entscheidungen transparent: Anwendende können Vorschläge nachvollziehen, anpassen oder verwerfen – die Kontrolle verbleibt jederzeit beim Menschen.

Automatisierte Schaltschranklayouts: Brücke zwischen Planung und Fertigung

Dialog „Schaltschrank generieren“ in Electrix AI. © WSCAD

Mit der jüngsten Erweiterung zur automatisierten Schaltschrankplanung erweitert WSCAD den Funktionsumfang um einen weiteren zentralen Bereich. Der neu entwickelte ‚Schaltschrankgenerator‘ automatisiert den zeitintensiven Aufbau von Schaltschränken. Wo bislang teils stundenlange manuelle Arbeit für die Platzierung von Komponenten, Verdrahtungen und Trägersystemen notwendig war, erstellt die Erweiterung vollständige, normgerechte 2D-Layouts – basierend auf KI-gestützten Analysen und regelbasierter Logik. Die Software erkennt funktionale Gruppen, optimiert Verdrahtungswege und berücksichtigt neben dem Platzbedarf auch thermische sowie normrelevante Anforderungen. Alle Layoutentscheidungen werden revisionssicher dokumentiert und sind jederzeit nachvollziehbar.

Während die Automatisierung im Serienbau mit hohem Standardisierungsgrad besonders effektiv ist, bietet sie auch in komplexeren Projekten eine wertvolle Unterstützung durch automatisierte Vorarbeiten und verkürzte Planungsphasen. Gleichzeitig bleibt der manuelle Eingriff durch Planende jederzeit möglich, ohne dass die Produktionsreife des Layouts verloren geht.

Gerade angesichts begrenzter personeller Ressourcen und zunehmendem Zeitdruck kann dieser Ansatz die Planungsstabilität verbessern und zur Prozesssicherheit beitragen.

Erfahrungen aus der Praxis

Verschiedene Unternehmen haben Electrix AI in Pilotprojekten eingeführt, darunter deXcon, Wago, Baeltec und HUG MSR-Technik. Die Erfahrungen aus diesen Projekten zeigen: Die Integration der KI zahlt sich schnell aus.

Das Unternehmen deXcon berichtet von kürzeren Projektlaufzeiten, insbesondere durch effizientere Makronutzung und eine beschleunigte Dokumentationserstellung. Wago hebt einen signifikant reduzierten Schulungsaufwand für neue Mitarbeitende hervor – insbesondere Gelegenheitsnutzer profitieren von der systemseitigen Unterstützung.

Ein weiteres Beispiel stammt vom Großprojekt am Terminal 3 des Flughafens Frankfurt: Dort mussten mehrere tausend Automatisierungsfunktionen dokumentiert, verbunden und getestet werden. Durch den Einsatz von Electrix AI konnte sowohl die Planerstellung als auch die begleitende Dokumentation konsistenter und robuster umgesetzt werden.

Erfasste Effizienzgewinne

Der finale Schaltschrank. © WSCAD

Im Vergleich zu klassischen Planungsprozessen konnten nicht nur die Pläne schneller erstellt werden, auch die anschließende Dokumentation – etwa für Wartung, Prüfung und Zertifizierung – ließ sich wesentlich robuster und konsistenter abbilden. Folgende messbaren Effizienzgewinne konnten in den Beispielen erzielt werden:

  • Reduktion der Bearbeitungszeit einzelner Planungsschritte um bis zu 99 % (z. B. bei Stücklisten)
  • Zunahme der Makrobibliotheksnutzung um ca. 70 % durch kontextbasierte Vorschläge
  • Deutliche Senkung der Fehlerquote bei typischen Anschlussfehlern durch automatisierte Prüfung
  • Reduzierung des Schulungsaufwands für neue Mitarbeitende um über 50 %

Zusätzlich wurden Verbesserungen im Informationsfluss und in der Zusammenarbeit zwischen Konstruktion, Instandhaltung und Einkauf festgestellt. Die KI sorgt für konsistente Datenstrukturen, die system- und abteilungsübergreifend genutzt werden können.

Mehr als Technik: Ein Werkzeug für Prozessoptimierung

Der Autor: Dr. Axel Zein ist CEO bei WSCAD in Bergkirchen bei München. © WSCAD

Electrix AI versteht sich nicht nur als Softwarelösung, sondern auch als Beitrag zur strukturellen Verbesserung technischer Prozesse. In Zeiten zunehmender Komplexität, normativer Anforderungen und Ressourcenengpässen können derartige Werkzeuge dazu beitragen, Know-how zu sichern, Abläufe zu stabilisieren und vorhandenes Personal gezielt zu entlasten und effizienter einzusetzen. Vor allem für kleinere und mittelständische Unternehmen mit begrenzten IT-Kapazitäten bietet die Integration solcher Funktionen eine Möglichkeit, vorhandene Systeme sinnvoll zu erweitern.

KI als neuer Standard im E-CAD?

Die bisherigen Erfahrungen deuten darauf hin, dass KI-gestützte Funktionen im E-CAD-Bereich mittelfristig zum Standard werden könnten. Electrix AI wird kontinuierlich weiterentwickelt – u. a. in Richtung erweiterter Sprachbefehle, semantischer Eingaben sowie kontextbezogener Vorschlagsfunktionen für Kabellisten und Klemmen. Lernmechanismen auf Basis vergangener Projekte sollen die Qualität der Vorschläge weiter erhöhen. Auch Schnittstellen zu anderen Planungstools sind vorgesehen, um die Integration in bestehende Arbeitsprozesse zu erleichtern.

KI als Bestandteil der Engineering-Infrastruktur

Electrix AI steht exemplarisch für eine Entwicklung, bei der KI nicht nur punktuell unterstützt, sondern integraler Bestandteil technischer Arbeitsprozesse wird. Die Software-Lösung zeigt, dass sich künstliche Intelligenz sinnvoll in bestehende Workflows integrieren lässt, ohne die Hoheit des Menschen über die Planung auszuhebeln. Dabei geht es weniger um vollständige Automatisierung, sondern vielmehr um strukturierte Unterstützung, Wissenssicherung und Entlastung bei Routineaufgaben.

Gerade angesichts wachsender Dokumentationspflichten, knapper Fachkräfte und dynamischer Projektanforderungen kann der systematische Einsatz solcher Technologien einen substanziellen Beitrag zur Prozesssicherheit und Effizienz leisten.

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