Elektrokonstruktion - Digital ist schneller

Sechs bis acht Wochen Durchlaufzeit rechnet Hanseatic Power Solutions für die Planung und den Bau von sehr komplexen Schaltanlagen – und oft sind es noch weniger. Möglich ist das nur durch eine weitestgehende durchgängige und in hohem Grad automatisierte Elektroplanung. Neben EPLAN Electric P8 und EPLAN Pro Panel kommen dabei auch das Modul „Copper“ und – ganz neu – EPLAN Cogineer zum Einsatz.

Dschidda, Mekka, Benin-City: Das sind einige der Standorte, an denen das Inbetriebnahme-Personal der Hanseatic Power Solutions GmbH (HPS) in der jüngeren Vergangenheit Schaltschrankanlagen installiert hat. Viele Anlagen sind zudem auf den Weltmeeren, d.h. auf Schiffen, unterwegs. Es gibt aber auch große HPS-Anlagen in der Nachbarschaft vom Firmenstandort Norderstedt – zum Beispiel im Universitäts-Krankenhaus Hamburg-Eppendorf (UKE) und in der Hamburger Kupferhütte Aurubis.

Kernkompetenz Notstromversorgung

Alle HPS-Kunden haben gemeinsam, dass sie große Energieanlagen betreiben. Michael Grenz, Kaufmännischer Leiter: „Wir konzentrieren uns weitestgehend auf Schaltanlagen für die Energietechnik, insbesondere für Notstromaggregate z.B. von Kraftwerken und öffentlichen Gebäuden. Ein weiteres Anwendungsfeld sind Steuerungen für Kompressor Anlagen auf Schiffen.“ Dabei kommen auch eigene Produkte wie z.B. Steuerungen und Bedienpanels zum Einsatz.

Mit dieser Spezialisierung ist HPS außerordentlich erfolgreich. Das Unternehmen entstand erst 2009 als Ausgründung aus einem größeren Firmenverbund und beschäftigt jetzt bereits knapp 80 Mitarbeiter – darunter viele Planer, weil die Anlagen immer individuell geplant werden und beeindruckende Dimensionen erreichen. Christoph Lange, Leiter der Projektabwicklung: „In unserem bislang größtem Projekt haben wir 140 Meter Schaltschränke für die Notstromversorgung eines Kraftwerks geplant und gebaut.“ Mit diesen Schaltanlagen wird u.a. die Kühlwasser- und Ölvorwärmung von 44 Dieselmotoren gesteuert.

Zügiger Durchlauf: 6 bis 8 Wochen für Planung, Bau und Lieferung von Schaltanlagen

Insbesondere da es sich meist um große Projekte und ausnahmslos um „Losgröße 1“-Anlagen handelt, sind die Zeitvorgaben, die HPS sich selbst setzt, sehr knapp. Michael Grenz: „Für die Arbeitsschritte Planung, Freigabe, Bau und Lieferung der Schaltanlage rechnen wir 6 bis 8 Wochen ab Auftragsvergabe. Und oft schaffen wir es auch noch deutlich schneller, denn der Zeitdruck bei den Projekten ist hoch.“

Das setzt einen zügigen Durchlauf in der Planung und perfekte Prozesse in der Schaltschrankmontage voraus. Eine wichtige Voraussetzung dafür hat HPS mit der EPLAN Plattform geschaffen, die durchgängig genutzt wird. Die Elektroplaner arbeiten mit EPLAN Electric P8 und im Schaltschrankbau mit EPLAN Pro Panel. Sie haben dabei den Ehrgeiz, Wiederholaufgaben so weit wie möglich zu automatisieren. Christoph Lange nennt ein Beispiel: „Wir haben Makros für die einzelnen Funktionen wie zum Beispiel die Kühlwasser-Vorwärmung erstellt. Das beschleunigt den Planungsprozess deutlich.“

Erweiterungsmodul „Copper“ für Sammelschienen

Kürzlich hat HPS die EPLAN Plattform um das Erweiterungsmodul „Copper“ von EPLAN Pro Panel ergänzt, das die Planung und Fertigung von Strom- und Sammelschienen unterstützt. Christoph Lange: „Wir planen Niederspannungsschaltanlagen bis 6300 A, Energieverteiler bis 5000A und Mittelspannungsschaltanlagen bis 24kV. Deshalb ist in den Schaltschränken viel Kupfer verbaut.“

Mit dem Modul lassen sich die Sammelschienen virtuell in das 3D-Modell des (ebenfalls noch virtuellen) Schaltschranks montieren. Anschließend übernimmt der Planer die Resultate einfach in das Gesamtprojekt. Dabei werden nicht nur die Konturen der Kupferschienen festgelegt, sondern auch die Bohrungen selbsttätig platziert. Das bietet aus Sicht von HPS drei wesentliche Vorteile. Christoph Lange: „Vorher haben die Mitarbeiter vor jedem Arbeitsschritt gemessen und angezeichnet. Jetzt können sie beim Ablängen, Biegen und Bohren einfach nach der Zeichnung arbeiten. Das spart Zeit und das Ergebnis sieht auch besser aus. Außerdem kann man dem Kunden schon im Entstehungsprozess die 3D-Ansicht des Schaltschranks mitsamt Kupferschienen zeigen. Das kommt bei unseren Kunden sehr gut an.“

Kabelkonfektionierung und mechanische Fertigung – alles automatisiert

Während die Kupferschienen manuell bearbeitet werden, ist die Bearbeitung der Schaltschränke durchgehend automatisiert. Hier kommt EPLAN Pro Panel zum Einsatz. Die Daten der Lösung zum 3D-Schaltschrankaufbau werden nach Freigabe an eine Blechbearbeitungs-Anlage gesendet, die selbsttätig die Bohrungen setzt. Ähnlich ist die Arbeitsweise bei der Kabelkonfektionierung. Auch für das Routing wird EPLAN Pro Panel genutzt. Christoph Lange: „Wir senden den Datensatz an einen externen Konfektionierungs-Dienstleister. Das klappt perfekt und wir erhalten in sehr kurzer Zeit die gewünschten Kabel, mit hohem Detaillierungsgrad bis hin zur Sonderbeschriftung von Einzeladern.“

Anbindung ans ERP-System

Wenn die Planung vom Kunden abgenommen wurde, senden die Projektierer den kompletten Plan inklusive 3D-Ansicht und Stückliste an das ERP-System. Dann sind Einkauf und Arbeitsvorbereitung gefordert. Michael Grenz: „Wir bestellen die benötigten Komponenten bzw. stellen sie aus dem Lager bereit.“ Im laufenden Prozess werden die Fertigungszeiten exakt erfasst, so dass stets eine Nachkalkulation möglich ist: „Gerade bei Projekten, die schnell durchlaufen, ist es wichtig, Zeiten und Materialien eng zu beobachten.“

Digitale Dokumentation ersetzt Aktenordner

Die durchgängig digitale Projektierung reicht noch über den Zeitpunkt der Fertigung und Inbetriebnahme hinaus. Michael Grenz: „Früher haben wir die Dokumentation in der gewünschten Sprache in bis zu 20 Ordnern bereitgestellt. Heute erhält jeder Schaltschrank einen QR-Code. Der Anwender scannt den Code und lädt die Dokumente des jeweiligen Schrankes wie Schaltplan, Anlagenbeschreibung und Bedienungsanleitungen der Komponenten herunter – wobei er sicher sein kann, dass die Dokumentation aktuell ist, weil wir sie immer auf dem neuesten Stand halten.“

Als neues Geschäftsfeld hat HPS in letzter Zeit die Planung und den Bau von Mittelspannungsanlagen erschlossen, wobei auch hier die Schaltpläne mit EPLAN Electric P8 entstehen. Christoph Lange: „Wir befüllen das System gerade mit den Daten, die wir benötigen, Dabei nutzen die Planer das EPLAN Data Portal intensiv.“

Weitere Lösung zur Automation steht kurz vor der Einführung

Ein weiteres aktuelles Projekt ist die Einführung von EPLAN Cogineer, der neuen Software für die automatisierte Stromlaufplangenerierung auf der Basis eines Regelwerkes. Dieses Regelwerk sowie die Konfigurationsoberflächen lassen sich ohne Kenntnisse einer höheren Programmiersprache intuitiv und schnell erstellen. Dafür benötigt man nur Erfahrung in der Makrotechnologie. Ziel der Entwicklung von EPLAN Cogineer war es, die Stromlaufplanung effizienter und schneller zu machen. Das ist offenbar gelungen. Christoph Lange: „Die Testversion des Systems hat uns überzeugt. Jetzt muss der Einsatz nur noch formell beschlossen werden.“ Dann dürfte HPS wiederum schnell sein und zu den weltweit ersten Anwendern dieser neuen Automatisierungslösung gehören, denn EPLAN hat das System im Mai gelauncht.