Flexibel und fehlerfrei planen in 3D

Einsparpotenzial über 40 Prozent

Hohe Flexibilität und minimaler Platzbedarf – nur zwei zentrale Anforderungen an industrielle Schalt- und Steuerschränke, mit denen sich Schaltschrankbauer heute konfrontiert sehen. Gleichzeitig schafft die Digitalisierung neue Möglichkeiten im Engineering-Prozess. Aktuelle Zahlen beziffern das Einsparpotenzial auf über 40 Prozent. Was das konkret bedeutet, zeigt zum Beispiel ein neuer grafischer 3D-Konfigurator für Systemschränke von Siemens, mit dem sich Schaltschrankgehäuse individuell und durchgängig digital planen und bestellen lassen.

Der neue grafische 3D-Konfigurator ergänzt das modulare Lösungsangebot rund um die Systemschrank-Reihe Sivacon 8MF1, die konsequent auf komplexe Anforderungen wie Downsizing, Flexibilität und einfache Projektierbarkeit ausgelegt ist. (Bild: Siemens AG)

Schaltschrankbauer sehen sich heute mit steigenden Herausforderungen konfrontiert: Jeder Schalt- bzw. Steuerschrank ist naturgemäß anders. Ein anwendungsspezifisches Engineering und die Produktion in Losgröße 1 sind die Regel. Gleichzeitig müssen Hersteller, um marktfähig zu bleiben, noch schneller und kostengünstiger liefern und zugleich passgenau auf die individuellen Bedürfnisse ihrer effizienzorientierten Kunden eingehen. Praxisnahe Software-Tools zur Planung und Konfiguration von Schaltschränken sind eine mögliche Antwort auf diese komplexe Aufgabenstellung. Welche Potenziale die Digitalisierung bietet, zeigt auch eine aktuelle Studie der Universität Stuttgart [„Schaltschrankbau 4.0 – Eine Studie über die Automatisierungs- und Digitalisierungspotenziale in der Fertigung von Schaltschränken und Schaltanlagen im klassischen Maschinen- und Anlagenbau“, Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart, April 2017]: So beziffern die insgesamt zwölf befragten Unternehmen die Effizienzsteigerung bei Nutzung einer integrierten Softwarelösung im Engineering auf 43 Prozent. Darüber hinaus betont die Studie die Bedeutung von 3D-Tools, auf die bisher noch die wenigsten Unternehmen setzen: Bis zu 35 Prozent der Engineering-Zeit und bis zu 22 Prozent der Fertigungszeit lassen sich nach Einschätzung der Stuttgarter Forscher damit einsparen.

Schnellere Prozesse dank digitaler Konfiguration

Wie eine solche computergestützte Planung aussehen kann, zeigt aktuell z.B. Siemens mit einem neuen grafischen 3D-Konfigurator: Die Systemschränke der Reihe Sivacon 8MF1 können damit online und am dreidimensionalen Modell konfiguriert und elektronisch bestellt werden. Die Vorteile: ein deutlich reduzierter Planungsaufwand, eine flexible, intuitive und fehlerfreie Konfiguration inklusive kundenspezifischer Modifikationen sowie eine stark verkürzte Auftragsbearbeitung. Per Drag&Drop können nach Auswahl eines schon vorkonfigurierten Gehäuses oder individuell gestalteten Gerüsts unterschiedlichste Außenteile, Seiten- und Rückwände, Dachvarianten oder Zierblenden sowie diverse Innenteile und Zubehörelemente ausgewählt und hinzugefügt werden. Alle Module werden in der Software grafisch in 3D dargestellt. Auch kundenspezifische Modifikationen wie Sonderfarben oder Ausschnitte lassen sich so einfach und realgetreu in Echtzeit visualisieren. Die Software prüft dabei alle Kombinationen automatisch nach bestimmten Regeln und verhindert damit Fehler. Alle Konfigurationen können als 2D- und 3D-Variante in den gängigen Austauschformaten exportiert und anschließend in CAD-Tools weiterverarbeitet werden. Stücklisten, Preise, Produktspezifikationen und Produktionsdaten werden automatisch generiert. Die anschließende Bestellung läuft ebenso komplett digital ab wie die Übermittlung an die Fertigung. Durch die Digitalisierung des gesamten Planungs- und Bestellprozesses reduziert sich der Aufwand im Schaltschrankbau deutlich und Fehler in der Konfiguration werden von Anfang an vermieden.

Modulares Baukastensystem für den Schaltschrankbau

Der neue grafische Konfigurator ergänzt das modulare Lösungsangebot rund um die Systemschrank-Reihe Sivacon 8MF1, die konsequent auf komplexe Anforderungen wie Downsizing, Flexibilität und einfache Projektierbarkeit ausgelegt ist. Das Baukastensystem für Systemschrankleergehäuse ermöglicht maßgeschneiderte, effiziente Lösungen für nahezu alle industriellen Branchen und Anwendungen und unterstützt die individuelle Wertschöpfung im Schaltschrankbau. Es basiert auf komplett geschraubten Gerüsten in 90 Baugrößen und umfasst insgesamt mehr als 2.000 Einzelkomponenten. Diese lassen sich nach individuellen Vorgaben kombinieren und modifizieren. Der grafische 3D-Konfigurator führt dabei Schritt für Schritt durch den Auswahl-Prozess. Beschichtungen in Sonder- und Funktionsfarben sind z.B. ebenso einfach und schnell verfügbar wie Ausschnitte in den Umhüllungsteilen, galvanisch verzinkte Gehäuse, Gehäuse in Sondergrößen oder Elemente mit speziellen Blechdicken. Eine mechanische Nachbearbeitung oder Lackierung durch den Schaltschrankbauer ist damit nicht mehr notwendig. Die Schränke können sofort nach der Lieferung ausgerüstet und weiterverarbeitet werden. Zusätzlich ist auch die kundenspezifische Entwicklung maßgeschneiderter Schränke möglich, etwa in besonderen Abmessungen oder mit speziellem Blechinnenausbau. Die Schaltschrankgehäuse entsprechen nicht nur den gängigen Vorschriften und Normen, sondern übertreffen diese vielfach noch. So gewährleistet eine Materialstärke von 2,5 Millimetern hohe Standards in Bezug auf mechanische Robustheit. Außerdem sind Ausführungen in allen gängigen IP-Schutzklassen verfügbar, etwa zum Einsatz in einem staubigen oder spritzwassergefährdeten Umfeld. Über die Standard- und IP-Versionen hinaus bietet das Gehäuseprogramm auch Sonderzertifizierungen. So erfüllt eine erdbebenvorbereitete Version die Anforderungen an Normen wie IEC60068-2-6, IEC60980, IEC60068-2-57 oder IBC 2012. Der Nachweis erfolgt über Tests, bei denen der betriebsfertige Schrank definierten dynamischen Kräften ausgesetzt wird. Sowohl die mechanische Struktur als auch die Funktionsfähigkeit des Schrankes muss danach noch gewährleistet sein. Der Einsatz von entsprechend erdbebenertüchtigten Gehäusen schafft damit die ideale Voraussetzung für eine schnelle offizielle Bestätigung der Erdbebensicherheit. Besondere Anforderungen an die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) erfüllen Gehäuse aus einseitig pulverbeschichtetem Stahlblech und komplett ummantelten Bauteilen.

Fazit

Der steigende Wettbewerbsdruck stellt Schaltanlagenbauer vor komplexe Aufgaben. Die Systemschränke Sivacon 8MF1 wurden konsequent für die gestiegenen Anforderungen im Schaltschrankbau ausgelegt. Mit einem neuen grafischen Konfigurator lassen sich diese nun auch direkt am 3D-Modell konfigurieren. Durch die Digitalisierung des gesamten Planungs- und Bestellprozesses reduziert sich der Aufwand im Schaltschrankbau deutlich. Der neue grafische Konfigurator für Systemschränke 8MF1 steht ab Anfang 2019 kostenlos im Internet zur Verfügung.