Maschinenverkabelung? Jetzt auf Basis des digitalen Zwillings!
EPLAN Harness proD wurde jetzt mit Blick auf die Maschinenverkabelung erweitert
Ein Kostentreiber im Maschinenbau sind unbekannte Kabellängen im Feld. Ob zu kurz oder zu lang geplant – sie haben direkten Einfluss auf die Kosten einer Maschine. Doch bislang wurde bei der Verkabelung im Feld eher nach dem Trial & Error-Prinzip gearbeitet. Die Software EPLAN Harness proD – bislang vielfach zur Kabelbaumerstellung genutzt – wurde jetzt mit Blick auf die Maschinenverkabelung erweitert.
Das richtige Kabel finden, planen und den Verlauf für die Montage darstellen? Bislang war das im Maschinenbau ein durchaus mühevolles Procedere für den Elektrokonstrukteur. Servoantriebe oder Sensoren/Aktoren (z.B. M8/M12) werden von verschiedenen Anbietern mit unterschiedlichsten “Konfigurationen” angeboten. Dabei müssen neben aktuellen Umgebungsbedingungen auch mechanische, chemische und elektrische Eigenschaften berücksichtigt werden. Vollständig sind die gesammelten Informationen aber erst, wenn die benötigte Länge des Kabels ermittelt wurde. Ist das vorgesehene, auf Augenmaß geplante Kabel zu lang, wird es meist in Schlaufen unter dem Schaltschrank oder der Maschine - so genannten Klängen - verstaut. Die Herausforderung hier: Durch die Nichteinhaltung von Biegeradien und EMV-Vorgaben steigt das Risiko zur Fehlfunktion mit aufwändiger Fehlersuche. Wird das Kabel gekürzt, das üblicherweise in aufwändigen Steckern mit zahlreichen Kontakten mündet, beginnt ein zeitraubender, manueller und zugleich fehleranfälliger Konfektionsprozess. Auch ein Tausch des Kabels kann zeit- und kostenintensiv sein. Viel besser ist es, mit exakten Daten – beispielsweise auf Basis des digitalen Zwillings – zu planen.
Elektrotechnik und Mechanik arbeiten Hand in Hand
Genau hier setzt Lösungsanbieter EPLAN an. Anfragen aus dem Markt wurden sondiert und die 3D-Software EPLAN Harness proD wurde auf die Praxisanforderungen der Maschinenverkabelung im Feld erweitert. Was im Umfeld der Mechanik oder bei Geräten und mobilen Maschinen längst Standard ist, zieht also jetzt auch im Elektro-Engineering ein – der digitale Zwilling der Verkabelung. In Harness proD abgebildet dient er als eindeutige, konsistente Produktdatenquelle – sowohl für die Fertigung als auch für Montage und Service. Das alles geschieht in Kombination von Elektrotechnik und Mechanik. Die gemeinsame Artikeldatenbank der EPLAN Systeme sichert eine eindeutige Datenquelle.
Auch bei der Maschinenverkabelung dient der digitale Zwilling des Schaltschranks (aus EPLAN Pro Panel) als Basis, um für Kabelverbindungen den Startpunkt schnell festzulegen.
Mit EPLAN Harness proD 2023 lassen sich Kabelkanäle, Energieketten und Kabeltrassen jetzt auch für das Kabelrouting nutzen.
Jeder Konstrukteur arbeitet mit seiner Arbeitsweise
Bei Geräten und Fahrzeugen werden einzelne Adern zu einem sich verzweigenden Kabelbaum zusammengefasst, Fertigungsunterlagen abgeleitet und der physische Kabelbaum gefertigt. Dieser ist immer ein Unikat und exakt auf das jeweilige Gerät bzw. die mobile Maschine angepasst. Ganz anders präsentiert sich die Verkabelung im Maschinenbau. Hier werden zumeist einseitig oder vollständig vorkonfektionierte Kabel eingesetzt. Auch Meterware, also Kabel auf einer Kabeltrommel, kommt zum Einsatz. Das digitale 3D-Modell des Schaltschrankaufbaus in EPLAN Pro Panel bildet dabei den Startpunkt für die Feldverkabelung. Zusätzliche Feldkomponenten, geplant in EPLAN Electric P8, lassen sich ganz einfach im mechanischen 3D-Modell integrieren und installieren. Deutlicher Praxisvorteil: Jede Disziplin bleibt bei ihrer eigenen Sichtweise auf die Maschine – übersetzt heißt das: Die Mechanik denkt weiter in Baugruppen (Assemblies) - die Elektrotechnik in Funktionen.
Artikeldaten auf einheitlicher Basis
Der Prozess für die Kabelplanung ist dabei denkbar einfach. Der Elektrokonstrukteur plant in EPLAN Electric P8 die benötigten Kabel im Schaltplan. Sozusagen ´nebenbei´ definiert er auch die benötigten Artikel für die Verkabelungsplanung in EPLAN Harness proD. Hier zeigt sich nun der entscheidende Vorteil im Prozess: Die gemeinsame Artikeldatenbank der EPLAN Systeme. Alles basiert auf einer Quelle – Fehler ausgeschlossen! Anschließend verknüpft er das elektrotechnische Projekt mit Harness proD und importiert die 3D-Geometrie der Mechanik in das Verkabelungs-Tool. Mit diesen Informationen werden die externen Betriebsmittel in der 3D-Umgebung positioniert, Kabelwege systemgestützt definiert und die Kabel anschließend geroutet. Wurden alle Betriebsmittel und Kabel eingebracht, erhält der Konstrukteur einen digitalen Zwilling der gesamten Verkabelung. Dieser Zwilling hat jetzt zweifache Wirkung: Er kann als 3D-Baugruppe der mechanischen Konstruktion bereitgestellt werden oder mit den ergänzten Kabelinformationen in das elektrotechnische Projekt übertragen werden.
Alles im Blick – und das frühzeitig
Was bei der klassischen Arbeitsweise erst der physische Prototyp offenbart, wird mit diesem integrativen Prozess viel früher sichtbar. Änderungen, beispielsweise bei Erstellung eines Prototyps, können mit wenigen Mausklicks am PC erledigt werden. Das reale Pendant in der Fertigung bzw. Werkstatt wird nicht benötigt. Der digitale Zwilling ist das Medium für die Kollaboration im Engineering oder um mit Kunden in einen konstruktiven Dialog einzutreten – sei es während der Spezifikationsphase, der Entwicklungsphase für Entwurfsprüfungen oder auch zu Marketingzwecken. Denkt man diese Digitalisierung weiter, so wäre sie auch als Datenquelle zur Umsetzung von Augmented-Reality-Strategien nutzbar.
Neuerungen in EPLAN Harness proD 2023
In EPLAN Harness proD lassen sich Kabellängen vom Schrank ins Feld schnell und einfach ermitteln.
Mit der aktuellen Version von EPLAN Harness proD erhalten Anwender jetzt Zugriff auf alle Artikel der Kategorie „Elektrotechnik“ in der Artikelverwaltung der EPLAN Plattform. Daten von Motoren, Steckern, Kabeln etc. sind vollumfänglich verfügbar. Die zentrale Sicht auf Artikel erleichtert die Stammdatenpflege. Wird beispielsweise ein Schaltschrankaufbau (aus EPLAN Pro Panel) in die Maschine integriert, lassen sich alle Bauteile mit ihren Anschlussinformationen übertragen. Sie bilden einen exakten Startpunkt für die Feldverkabelung.
Vielfach planen Mechaniker die Kabelwege – unter Einsatz von Kabelkanälen, Kabeltrassen und Energieketten. Mit der Version 2023 lassen sich Kabelkanäle, Energieketten und Kabeltrassen jetzt auch für das Kabelrouting nutzen. Auch wenn der Mechaniker diese plant - der Elektrokonstrukteur weiß genau, ob die Kabel durch die vorgesehenen Wege passen und welche Länge exakt benötigt wird. Praktisch ist auch, dass die Kabel direkt angeschlossen werden können, denn die Information ist bereits im Schaltplan hinterlegt.
Mehrwerte des Kunden
- Vollständiges EPLAN Projekt (Single-Source-of-Truth)
- Übergabe des digitalen Zwillings an die Mechanik
- Vollständige Stückliste einschl. Leitungslängen für die Elektrokonstruktion
- Kabelkonfektionszeichnungen für Spezialkabel in der Kabelfertigung
- 3D HTML-Viewer für Montage und Service
Autor: Michael Widmann, Business Development Manager bei EPLAN
