Auf den Zentimeter genau: Routing im Sonderanlagenbau

Gebogen oder im Hochformat, zwei- oder dreiteilig und sogar über die volle Breite von der Fahrer- bis zur Beifahrertür: Displays sind heute das Anzeige- und Bedienelement im Fahrzeugcockpit. Die Automobilhersteller und ihre Zulieferer entwickeln immer neue Ideen für diese flexible Mensch-Fahrzeug-Schnittstelle. Leistungsfähige Hersteller von Anlagen für die hochautomatisierte Fertigung schaffen die Voraussetzungen dafür, dass die neuen Display-Generationen in hoher Qualität und großen Serien produziert werden können. Ganz vorn dabei in diesem anspruchsvollen Aufgabenfeld ist Hahn. Am Firmenhauptsitz Rheinböllen und anderen Standorten stehen diverse Anlagen für die automatisierte Fertigung komplexer Bauteile – nicht nur für das Kfz-Interieur. Auch anspruchsvolle Komponenten für die Elektronik und die Medizintechnik – von der Pipette bis zum Herzschrittmacher – werden auf den Anlagen produziert. Alle zeichnen sich durch einen hohen Automationsgrad und kurze Taktzeiten aus – und jede Anlage ist ein Unikat.

Elektro-Engineering von Anfang an

Unabhängig von der Größe der Anlage und der Zielbranche: Im Elektro-Engineering setzen die Konstrukteure seit rund 15 Jahren Eplan ein. Dirk Scherer, Manager Electrical Engineering: „Wir erstellen die Schaltpläne mit Eplan Electric P8 und geben die so erzeugten Geräte- und I/O-Listen an den Einkauf und die Fertigung aus.“ Seit gut zwei Jahren werden die Schaltschränke mit Eplan Pro Panel geplant: „Das beschleunigt nicht nur den Schaltschrankbau, es erhöht auch dessen Qualität – schon aufgrund der Visualisierung in 3D.“

Basis: Eigene Artikeldatenbank

Grundlage der Elektrokonstruktion an allen Standorten weltweit ist eine einheitliche Artikeldatenbank, die laufend aktualisiert wird: Zwei bis drei Mitarbeiter sind mit dieser Aufgabe beschäftigt: Sie pflegen neue Artikel ein und reichern die Datensätze so an, dass eine einheitliche, und hohe, Datenqualität entsteht. Grundlage dieser Datenbank ist das Eplan Data Portal, und häufig können die Konstrukteure vorhandene Artikel bzw. Makros verwenden.

Projekt: Zukunft des Schaltschrankbaus

Vor zwei Jahren, mit der Einführung von Eplan Pro Panel, haben die Verantwortlichen ein Konzept für die Weiterentwicklung des Schaltschrankbaus entwickelt, der an den Standorten Rheinböllen und Sveta Nedelja/ Kroatien, also im eigenen Hause, erfolgt. Dabei wurde ein Thema adressiert, das sich außerhalb des Schaltschranks befindet: die Verlegung der Leitungen an den Anlagen selbst. „Bei jeder Anlage verlegen wir eine große Anzahl an Leitungen, darunter auch teure Servoleitungen. Wenn deren Längen nur geschätzt werden, gibt es entweder viel Verschnitt oder es ist auch mal eine Leitung zu kurz. Und die Verlegewege sind beliebig und unter Umständen nicht optimal. Das wollten wir vereinheitlichen und effizienter gestalten“, hebt Scherer hervor.

Praxis: Beta-Test von Cable proD

Da traf es sich gut, dass Eplan gerade die Markteinführung eines Werkzeugs für eben diese Aufgabe plante: Cable proD. Dieses CAD-Tool verlegt virtuell Leitungen im Feld und ermittelt dabei – auf Basis des Schaltplans und von MCAD-Daten – selbsttätig sowohl die erforderliche Leitungslänge als auch den Verlegeweg. Die exakten Längen werden zurück ins Eplan Projekt gegeben. Hahn vereinbarte mit Eplan die Erprobung des Tools am konkreten Beispiel einer Anlage zur automatisierten Herstellung von Kfz-Komponenten mit einer Zykluszeit von 41s. 18 Arbeitsstationen müssen hier mit Energie und Signalen versorgt werden und weil es sich teilweise um komplexe Arbeitsschritte (z.B. Kaltschrumpfen mit Stickstoff) handelt, waren rund 300 Sensor-, 50 Strom- und 11 Servoleitungen zu verlegen.

Ergebnis: ‚First time right‘ statt ‚Second time wrong‘

Das Ergebnis des Tests war aus Sicht von Hahn durchweg überzeugend, so Scherer: „Die Leitungen werden gebündelt und durch Kabelkanäle in 3D geroutet. Das System ermittelt zuverlässig die Kabellängen, man muss also weder vorher messen noch nachher korrigieren. Und das Personal kann fehlerfrei und zügig arbeiten, weil die Leitungswege im Viewer angezeigt werden.“ Da die teuren Servoleitungen ohne Verschnitt gefertigt werden, spart man zudem Kosten, Kupfer und CO2-Emissionen.

Verbesserungen auch für den Service

Verbesserungen sieht das Unternehmen aber auch noch auf einer anderen Ebene – beim Service. Dazu meint Scherer: „Viele der Leitungen in unseren Anlagen sind beweglich und unterliegen dem Verschleiß. Das heißt: Der Kunde bestellt Leitungen, die wir nachfertigen müssen. Wenn die exakte Länge hinterlegt ist, können wir den Leitungssatz passgenau erstellen und dem Kunden schnellen Service mit der passenden Leitung bieten.“ Das gilt übrigens auch für Leitungen mit Energieketten – und dann, wenn z.B. ein Wechselsatz für ein neues Produkt oder ein neues Werkzeug benötigt wird. Sie können im gleichen Standard gefertigt werden wie die bereits vorhandenen.

Perspektive: Vom Zeichnen zum Konfigurieren

Nach dem erfolgreichen Test steht fest: Hahn wird Eplan Cable proD zuerst in Rheinböllen und später auch an anderen Standorten nutzen. Dafür spricht auch, dass das automatisierte Kabelrouting perspektivisch zu dem eingeschlagenen Weg in die Zukunft des Anlagen- und Schaltschrankbaus passt. Scherer ist überzeugt: „Wir werden Schaltpläne künftig nicht mehr zeichnen, sondern konfigurieren. Dafür haben wir auch schon Vorarbeiten geleistet, z.B. die Artikeldatenbank, das Makroprojekt und das Basisprojekt. Strom- und Klimatisierungsbedarf lassen sich heute schon automatisiert erstellen. So werden wir noch effizienter und können uns stärker auf innovatives Konstruieren fokussieren.“