Workflow, Prozesse & Dienstleistungen
Bild: Schneider Electric GmbH
Bild: Schneider Electric GmbH
Öffnet die Systeme

Öffnet die Systeme

Die Digitalisierung nimmt auch im Schaltanlagenbau Fahrt auf. Im Interview mit dem SCHALTSCHRANKBAU erläutert Markus Hettig, Vice President Building Business bei Schneider Electric, welche aktuellen Herausforderungen sich dadurch lösen lassen und wie sich Betriebe diesem Thema am besten widmen sollten. Zudem verrät er uns, warum für sein Unternehmen das Engagement auf offenen Plattformen so wichtig ist.

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Bild: Wago GmbH & Co. KG
Bild: Wago GmbH & Co. KG
Gemeinsame Sprache

Gemeinsame Sprache

Wer heute einen Blick auf die Entwicklung und Nutzung von Daten in den vergangenen fünf Jahren wagt, stellt fest, dass sowohl deren Umfang, Qualität und Verwendung rasant zugenommen haben. So hat sich allein in den vergangenen zehn Jahren das weltweite Datenaufkommen verzehnfacht. Bis 2025 ist eine weitere Verdreifachung des aktuellen Niveaus zu erwarten. Auch die Beschreibung von Objekten durch Daten wird immer präziser. Um dieses Datenaufkommen und den Datenaustausch effizient und fehlerfrei beherrschen zu können, sind Datenstandards unumgänglich.

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Bild: Rittal GmbH & Co. KG
Bild: Rittal GmbH & Co. KG
Wenn’s richtig eng wird

Wenn’s richtig eng wird

Anlagenbauer benötigen aktuell vor allem eins: gute Nerven. Denn durch Corona sind Lieferanten und Logistikketten weltweit im Krisenmodus. Globale Versorgungsengpässe blockieren Fertigungsabläufe und verhindern die pünktliche Auslieferung ganzer Anlagen. Wie geht ein Unternehmen wie ATR Industrie-Elektronik damit um? Und was tut Rittal alles in dieser schwierigen Zeit, um vollumfänglich lieferfähig zu bleiben?

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Bild: Wago GmbH & Co. KG
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Eng verzahnter Vierklang

Eng verzahnter Vierklang

Die Digitalisierung ist auch im Schaltschrankbau ein Dauerthema. Gleichzeitig beschäftigt die Branche aktuell jedoch der Mangel an Fachkräften sowie an benötigtem Material. Steffen Winther, Global Business Developer bei Wago, erläutert im Gespräch mit dem SCHALTSCHRANKBAU, wie beide Missstände durch die Digitalisierung zumindest abgefedert werden können und welche Vorteile sie darüber hinaus bietet.

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Bild: TeDo Verlag GmbH
Bild: TeDo Verlag GmbH
Es funktioniert!

Es funktioniert!

Normalerweise sind Messestände von Verbänden eher selten dafür bekannt, dass sie sich aufgrund ihrer spektakulären Exponate zu Publikumsmagneten entwickeln. Ganz anders beim ZVEI-Stand in Halle 11 auf der diesjährigen Hannover Messe. Neben dem Demonstrator Antrieb 4.0 war es vor allem der Show-Case PCF@Control Cabinet, der eine Vielzahl an Besuchern anzog. Neben Michael Kellner, Staatssekretär im Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, sowie BDI-Präsident Siegfried Russwurm, war auch Wolfgang Kräußlich, Chefredakteur beim SPS-MAGAZIN, vor Ort und ließ sich die Funktionsweise des Exponats erläutern. Dies hielt er in einem Video fest.

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Bild: Weidmüller Interface GmbH & Co. KG
Bild: Weidmüller Interface GmbH & Co. KG
Vom digitalen Zwilling 
zur bestückten Montageplatte

Vom digitalen Zwilling zur bestückten Montageplatte

Vor zwei Jahren haben die Unternehmen Weidmüller, Komax, Zuken und Armbruster Engineering die Initiative Smart Cabinet Building gegründet. Seit vergangenem November unterstützt nVent Hoffman/Steinhauer als Anbieter von Automatisierungslösungen für die Gehäusemodifikation die Initiative. Ziel ist es, durch die Vernetzung von Technologie und Expertise über alle Prozessschritte vom Engineering bis zur Verdrahtung Lösungen für die heutigen und zukünftigen Herausforderungen im Schaltschrankbau bereitzustellen.

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Bild: Schneider Electric GmbH
Bild: Schneider Electric GmbH
Smarte Anlagenfertigung

Smarte Anlagenfertigung

Nachdem die erste Ausgabe der insgesamt dreiteiligen Serie „Digitaler Schaltanlagenbau“ ihr Augenmerk ganz auf die Digitalisierungspotenziale in den anfänglichen Prozessphasen von Planung, Konfiguration und Bestellung gelegt hat, sind wir in der Werkstatt und in der Bauphase angekommen. Das heißt, jetzt wird kommissioniert und beschriftet, ausgemessen und zugeschnitten, gebaut, gebohrt und gefräst, bestückt und verdrahtet. Das virtuelle 3D-Modell – der digitale Zwilling der Schaltanlage – erwacht nun als reales, physisches Abbild zum Leben.

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Bild: ZVEI e.V.
Bild: ZVEI e.V.
Mehrwert veranschaulichen

Mehrwert veranschaulichen

Digitales Typenschild, digitaler Zwilling, Verwaltungsschale: In Zusammenhang mit der smarten Fabrik fallen diese Begriffe immer wieder. Die meisten haben sie schon einmal gehört. Einige haben sich schon damit beschäftigt, für viele klingen sie noch recht abstrakt. Dabei sind die Möglichkeiten, die diese Konzepte eröffnen, enorm. Das will der Zvei, der Verband der Elektro- und Digitalindustrie, mit einem Show-Case namens PCF@Control Cabinet jetzt zeigen. SCHALTSCHRANKBAU und SPS-MAGAZIN werden die Anwendung in den nächsten Monaten näher begleiten und sprachen dazu eingangs mit Initiator Prof. Dr. Dieter Wegener, Sprecher des Zvei-Führungskreises Industrie 4.0.

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Bild: Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG
Bild: Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG
Prozesse vereinfachen

Prozesse vereinfachen

Der klassische Schaltschrankbau ist durch viele manuelle Arbeitsschritte geprägt, die die Prozesse häufig zeitaufwändig, teuer und fehleranfällig machen. Denn in einem durchschnittlichen Schaltschrank sind allein 500 Verbindungen für die Steuerungstechnik verlegt, mit unterschiedlichen Farben, Querschnitten und Konfektionierungen. Konstrukteure verwenden heute allein mindestens 30% ihrer Arbeitszeit auf die Datenerstellung und Datenpflege. Digitale Zwillinge bieten hier Effizienzpotenzial.

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Bild: Schneider Electric GmbH
Bild: Schneider Electric GmbH
Vorhandene Tools nutzen

Vorhandene Tools nutzen

Raus aus Büro und Werkstatt – rein in den Betrieb. Denn auch wenn mit Teil 3 unsere Artikelserie ‚Digitaler Schaltanlagenbau‘ beendet ist, sind die Automatisierungs- und Optimierungspotenziale im Projektzyklus des digitalen Schaltanlagenbaus noch lange nicht ausgeschöpft. Nach der Produktion der physischen Schaltanlage rücken nun der Inbetriebnahme- und Übergabeprozess sowie die anschließenden Wartungs-, Instandhaltungs- und Servicearbeiten in den Fokus. Ganz oben auf der Agenda stehen Kommunikationstests, Funktionsprüfungen, die Erstellung und Übergabe von Dokumentationen sowie die innovative Fehlerdiagnose und -behebung mittels Augmented Reality.

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Bild: IT-AT GmbH
Bild: IT-AT GmbH
Personelle Entlastung

Personelle Entlastung

Da moderne Gebäude- und Automationssysteme aufgrund der Digitalisierung und der steigenden Nutzeransprüche immer komplexer werden, stehen Entwickler, Hersteller und Distributoren von Gebäudeautomationslösungen vor einer großen Herausforderung: In ihrer Funktion als Systemintegratoren müssen sie eine bestmögliche Vernetzung aller Komponenten miteinander sowie deren präzise Abstimmung gewährleisten. Gerade an den Schnittstellen
zwischen den Bereichen IT und Automationstechnik ist dafür umfassendes, spezifisches Knowhow erforderlich.

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Bild: Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen
Bild: Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen
Es wird konkret

Es wird konkret

Der digitale Zwilling ist der interdisziplinäre Kern zahlreicher Industrie-4.0 (I4.0)-Anwendungen. Implementierungsansätze sind allerdings oft noch individuell und kostenintensiv, da nutzbare Standards und Referenzmodelle bisher nicht vorhanden waren. Die Plattform I4.0 hat die Verwaltungsschale als einheitlichen Standard für den digitalen Zwilling eingeführt. Im Rahmen des KI-Innovationswettbewerbs entsteht daher im vom BMWi geförderten Forschungsprojekt ‚IIP-Ecosphere‘ eine Implementierung der Verwaltungsschale in der Sennheiser Future Factory.

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Bild: Schneider Electric GmbH
Bild: Schneider Electric GmbH
Effiziente Planungsphase

Effiziente Planungsphase

Im ersten Teil der Serie ‚Digitaler Schaltanlagenbau‘ werden die Digitalisierungspotenziale in den anfänglichen Prozessphasen von Design, Konfiguration und Bestellung beleuchtet. Der Blick richtet sich voll und ganz auf die Angebotsphase und die auf den Auftragseingang folgenden Tätigkeiten im Zusammenhang mit der Anlagenplanung. Hier wird das digitale Projekt kreiert und alle relevanten Dokumentationen, etwa Schaltpläne oder Stücklisten, werden für die spätere Fertigung erstellt. Am Ende der Planung stehen die Bestellung und die kaufmännische Abwicklung.

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Bild: Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG
Bild: Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG
Gemeinsam Schritt für Schritt in 
die Digitalität

Gemeinsam Schritt für Schritt in die Digitalität

Gustav Hensel zählt zu den Weltmarktführern in der Elektroinstallations- und Verteilungstechnik. Damit das so bleibt, setzt das Familienunternehmen aus Lennestadt auf eine Digitalisierungsstrategie der kleinen, aber nachhaltigen Schritte. Ein wesentlicher Bestandteil dabei: die stufenweise Implementierung des digitalen Zwillings, der die Abläufe zwischen Projektierung und Fertigung optimieren soll.

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Bild: Schneider Electric GmbH
Bild: Schneider Electric GmbH
Den Prozess im Blick

Den Prozess im Blick

Handschriftliche, zeitintensive und teils fehlerbehaftete Datenerhebungen, unzählige redundante Excel-Tabellen oder eine Vielzahl aneinandergereihter, manueller Arbeitsschritte – das sind nur einige Beispiele, die im konventionellen Schaltanlagenbau zur Tagesordnung gehören. Noch! Denn wie in fast allen Bereichen des privaten und beruflichen Lebens, schreitet die Digitalisierung auch im Fertigungsprozess von Schaltanlagen voran. Schaltanlagenbau wird digitaler – und das aus gutem Grund.

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Bild: Bernstein AG
Bild: Bernstein AG
Ab in die Presse?

Ab in die Presse?

Millionen Tonnen Abfall produzieren allein die Deutschen pro Jahr – wenn man die Menge in Abfallsammelfahrzeuge laden und diese hintereinanderstellen würde, reichten sie einmal komplett um die Erde. Die Firma Ludden & Mennekes konzipiert, konstruiert und realisiert als auf Umwelttechnik spezialisierter Maschinenbauprofi Anlagen für den Einsatz in der Entsorgungsindustrie. Für eine Serie davon setzte das Unternehmen auf smarte Sicherheitstechnik und holte sich dafür die Firma Bernstein als Partner zur Seite.

Bild: Weidmüller GmbH & Co. KG
Bild: Weidmüller GmbH & Co. KG
Mehr Platz, Sicherheit 
und Übersichtlichkeit

Mehr Platz, Sicherheit und Übersichtlichkeit

Platz im Schaltschrank ist schon lange rar und daher heiß begehrt. Zunehmend komplexere Anforderungen an die Automatisierungsprozesse
und steigende Ansprüche an die Überwachung und Betriebsdatenerfassung führen in der Leittechnik zudem dazu, dass die Anzahl der Sensoren und Messgeräte im Feld kontinuierlich zunimmt – und natürlich dürfen Übersichtlichkeit, Sicherheit und Handhabung nicht leiden. Bei der Modernisierung der Schaltanlage ihrer Fertigung arbeitet die Covestro unter anderem mit dem Schaltschrankspezialisten SBM Steuerungsbau- und Montage zusammen. Um die zum Teil erhöhten Kundenanforderungen zu verwirklichen, setzen sie unter anderem auf die Reihenklemmen für die Rangierverteilung (PRV) von Weidmüller. Damit lässt sich ein kompakter und gleichzeitig übersichtlicher Schaltschrankaufbau realisieren.

Bild: HMS Industrial Networks GmbH / ©Gorodenkoff/shutterstock.com
Bild: HMS Industrial Networks GmbH / ©Gorodenkoff/shutterstock.com
Groß träumen, pragmatisch starten

Groß träumen, pragmatisch starten

Das Industrial Internet of Things (IIoT) bietet fantastische Aussichten: Maschinenbauer könnten z.B. über Fernzugriff schneller auf Probleme reagieren, Reisekosten sparen und damit Service günstiger anbieten, neue Geschäftsmodelle entwickeln oder höhere Kundenzufriedenheit generieren. Anlagenbetreiber wiederum würden von höheren Anlagenverfügbarkeiten, optimierten Prozessen und damit einhergehenden Energieeinsparungen sowie vom Support durch externe Experten u.v.m. profitieren. Und dennoch geht die praktische Umsetzung von IIoT nur zögerlich vonstatten. Bedenken gibt es bei Maschinenbauern, Anlagenbetreibern und im Management gleichermaßen. Ließen sich diese durch einfach zu integrierende aber zugleich sichere Lösungen vertreiben, entstünde eine Win-Win-Situation für alle Beteiligten. Wie kann das gelingen? Der erfolgreiche Weg zur IIoT-Integration lautet: Groß träumen, pragmatisch starten.