Dreidimensional sehen, was Sache ist

Je anschaulicher und zukunftsorientierter der Unterricht, desto größer die Aufmerksamkeitsspanne der Schüler, weiß Franz Widhalm aus mehr als 30-jähriger Erfahrung. Demnach versucht der gelernte Werkzeugmacher, der an einer Waldviertler HTL für Mechatronik das Konstruieren lehrt, so praxisnah wie möglich an die aktuellen Anforderungen der Arbeitswelt heranzuführen. Sein jüngster, ab dem nächsten Schuljahr geplanter Coup: Virtuelle Inbetriebnahmen digitaler Zwillinge mit EPLAN Harness proD in einer gestalterischen Hauptrolle.

Physische Prototypen waren gestern. Heute wird zunehmend an digitalen Zwillingen ausprobiert, verfeinert und anforderungsgerecht nachjustiert. Ein Trend, dem Franz Widhalm auch im fachpraktischen Unterricht Rechnung tragen möchte. Demzufolge stehen an der HTL Karlstein ab dem nächsten Schuljahr virtuelle Inbetriebnahmen von Maschinen, Anlagen und Geräten auf dem Lehrplan. EPLAN Harness proD soll dabei ebenfalls eine gestalterische Hauptrolle übernehmen. „Indirekt haben die Schüler bereits nach dieser Software verlangt. Ich wurde mehrmals gefragt, ob man nicht auf anschauliche Art und Weise dreidimensional darstellen könne, was aus einem Schaltplan oftmals gar nicht so einfach herauszulesen ist“, erinnert sich der Oberfachlehrer, was ihn ursprünglich dazu animierte EPLANs Profi-Tool für die Konstruktion von Kabelbäumen genauer unter die Lupe zu nehmen. Ein mehrtägiges Grundlagentraining in Amstetten hatte ihn dann endgültig überzeugt von dieser 3D-Software: „Dieses Programm ist genau so beschaffen, wie wir es für den Schulbetrieb benötigen: Es funktioniert größtenteils selbsterklärend. Der Datenimport aus anderen Programmen gestaltet sich denkbar einfach und man landet innerhalb kürzester Zeit einen ersten Erfolg. So ist beispielsweise mit nur wenigen Mausklicks eine maßstabsgetreue Vorlage für die Fertigung erstellt“, lobt Franz Widhalm. Denn die Ableitung einer 2D-Nagelbrettzeichnung für Konfektionsautomaten erfolgt genauso automatisch wie das Routen von Drähten und Kabeln auf vorher definierten Pfaden, das Platzieren von Anschlagteilen oder die Erstellung von Stücklisten. Plausibilitätsprüfungen von Mindestbiegeradien, Querschnitten, Bündeldurchmessern und einigem anderen mehr sind bei dieser Software ebenfalls inklusive.

Mehr Transparenz in der Planung

Eine zentrale Herausforderung beim Kabelbaum-Engineering ist die Verknüpfung von Mechanik und Elektrik. Mit EPLAN Harness proD lassen sich diese beiden Disziplinen intelligent vernetzen. Durch entsprechende Schnittstellen und die Unterstützung neutraler Datenformate ist eine nahtlose Kommunikation zwischen MCAD- und ECAD-Systemen möglich. „Das Definieren eigener Stecker ist ebenfalls schnell erledigt: Einfach im gewohnten 3D-Programm zeichnen, importieren und schon stehen sie in der Harness proD-Bibliothek zur weiteren Verwendung zur Verfügung“, beschreibt Franz Widhalm. Ein weiteres Feature, das er bei seinen ersten Modellierungsversuchen mit EPLANs Kabelbaum-Software besonders zu schätzen lernte: „Die Tatsache, dass das Programm aus dem Abstand der Kontakte vollautomatisch die benötigten Kabellängen errechnet“, erklärt er.

Obwohl seine Schüler offiziell erst ab dem Schuljahr 2018/2019 mit EPLAN Harness proD in Berührung kommen werden, gab es für einige von ihnen bereits einen ersten Vorgeschmack auf eine intuitive Kabelbaum-Erstellung mittels „point-and-click“-Methode. „Ich führe den höheren Klassen teilweise jetzt schon vor, wohin es in Zukunft gehen wird und bisher lautete das Feedback immer: Warum können wir das nicht sofort einsetzen im Unterricht! Es wäre extrem hilfreich, wenn wir bei unseren Konstruktionsübungen anhand einer realitätsgetreuen dreidimensionalen Darstellung sehen könnten, wie die einzelnen Kabel bzw. Drähte in einem Bedienpult zu platzieren sind“, fasst der Oberfachlehrer an der HTL Karlstein das rege Interesse seiner Schüler an der Kabelbaum-Engineering-Lösung von EPLAN zusammen. Ab Herbst soll dann tatsächlich regelmäßig mit diesem Tool gearbeitet werden. „Wir waren in den 90er Jahren eine der ersten Schulen, die mit einer EPLAN-Software arbeitete im Unterricht. Meist starte ich mit einem kleinen Fluid-Projekt und lasse dann einen einfachen Stromlaufplan erstellen. Mithilfe von EPLAN Harness proD können wir nun auch das Thema virtuelle Inbetriebnahme ganz konkret angehen“, freut sich Franz Widhalm. Schließlich erlaube eine dreidimensionale Darstellung des Geplanten wirklichkeitsnahe Prüfungen. „Das eigene Vorstellungsvermögen wird durch diese Software bestmöglich unterstützt und man sieht z. B., wie stark die einzelnen Leitungen geknickt werden, ob es Probleme mit den konzipierten Kabellängen gibt und ob irgendwo optimiert werden soll bzw. muss“, weist der HTL-Fachlehrer abschließend daraufhin hin, dass die Qualität eines Entwicklungsprojekts durch den Einsatz von EPLAN Harness proD nachhaltig verbessert werden kann.

Von Sandra Winter, Freie Fachjournalistin, x-technik