EPLAN Cabinet bei Siemens in Chemnitz
Siemens hat einen durchgängigen Informationsfluss von SAP über EPLAN Electric P8 bis zu EPLAN Cabinet geschaffen
Das Siemens Werk für Kombinationstechnik Chemnitz, das Schaltschränke für mehr als 130 Kunden entwickelt und fertigt, setzt beim Engineering auf die 3D-Planung mit EPLAN Cabinet. Um die Arbeitsabläufe zu beschleunigen und mit hoher Qualität auf unterschiedliche Auftrags- und Kundenanforderung zu reagieren, hat Siemens darüber hinaus einen durchgängigen Informationsfluss von SAP über EPLAN Electric P8 bis zu EPLAN Cabinet geschaffen. „Vom Schaltschrankbau zur Lösungsfabrik“: Das ist das Motto des Siemens-Standortes Chemnitz. Das „Werk für Kombinationstechnik Chemnitz“ (WKC) entwickelt und fertigt dort Elektronikbaugruppen und komplette Schaltschränke – und das mit außerordentlichem Erfolg: Das Werk arbeitet für mehr als 130 nationale und internationale Kunden. Wer sich im wettbewerbsintensiven Umfeld des Schaltschrankbaus bewegt, muss seinen Kunden schon etwas Besonderes bieten, um derart erfolgreich zu sein. Dipl.-Ing. Hans-Peter Kasparick, Leiter Fachaufgaben/ Softwareengineering im Siemens-Werk Chemnitz: „Wir differenzieren uns im Wettbewerb, weil wir uns als Partner der Kunden in der gesamten Wertschöpfungskette anbieten: Wir arbeiten schon sehr früh in der Entwicklungsphase mit unseren Kunden zusammen und erstellen, wenn gewünscht, komplette Automatisierungskonzepte. Bei laufenden Serien arbeiten wir kontinuierlich an der Kostenoptimierung der Schaltausrüstung.“
Immer wichtiger: Fertigung von Kleinserien und Unikaten
Auch in der Fertigung ist das WKC sehr flexibel: Von den rund 14.000 Schaltschränken, die pro Jahr das Werk verlassen, werden viele nur in kleinen Stückzahlen im Unikate-Prozess gebaut. In diesen Fällen ist eine effiziente Planung und Fertigung besonders wichtig. Daher hat Siemens viel Detailarbeit in die Etablierung eines durchgängigen Informationsflusses gesteckt, der exakt dann ansetzt, wenn der Kunde die ersten Unterlagen des Projektes bereitstellt. Hans-Peter Kasparick: „Wir bekommen von unseren Kunden einen Stromlaufplan und eine Stückliste; meistens auch einen Aufbauvorschlag.
Kommunikation von ECAD und ERP
Da die Durchlaufzeit in der Schaltschrankfertigung ein entscheidender Faktor – und, wenn sie kurz ist, ein Wettbewerbsvorsprung – ist, prüft Siemens im Vorfeld die Plausibilität der Unterlagen, indem z.B. Stückliste und Stromlaufplan abgeglichen werden. Hans-Peter Kasparick: „Unser Ziel ist es, ohne Fehlteile in die Produktion zu gehen, um in der Fertigung Planungs- und Prozesssicherheit zu gewährleisten.“ Zunächst werden die Stücklisten in eine selbst entwickelte, komfortabel zu bedienende Software für die Stücklistenverwaltung und von dort ins SAP-System überführt. Diese Stücklisten kann man dann wiederum – und hier kommt die moderne E-CAD-Technologie ins Spiel – in das EPLAN Electric P8 – System überführen. Dabei bewährt sich die Datenbankstruktur der neuen EPLAN Software: Ohne diese Struktur wäre die Interaktion von ECAD und ERP (Enterprise Ressource Planning) nicht so einfach realisierbar.
Hochmodern: Siemens in Chemnitz setzt technologisch Maßstäbe – auch im Engineering mit Produkten der neuen EPLAN Plattform.
Dipl.-Ing. Hans-Peter Kasparick, Leiter Fachaufgaben/ Softwareengineering im Siemens-Werk Chemnitz: „Wir differenzieren uns im Wettbewerb, weil wir uns als Partner der Kunden in der gesamten Wertschöpfungskette anbieten“.
Vom Stromlaufplan zum fertigen Schaltschrank
Im nächsten Schritt überführen die Siemens-Ingenieure den Stromlaufplan in technologische Fertigungsunterlagen. Eine davon ist der mechanische Aufbauplan der Schaltausrüstung. Früher geschah das in 2D-Technik, jetzt arbeitet man, ausgehend von den EPLAN Daten, dreidimensional mit EPLAN Cabinet. Diese auf der neuen EPLAN Plattform aufbauende Software wurde speziell für die Projektierung von Montageplatten und Schaltschränken entwickelt. Die intuitive Oberfläche und die intelligenten Engineering-Werkzeuge erleichtern dem Ingenieur dabei die Arbeit: Kabelkanäle, Tragschienen, Klemmen, Schütze etc. können einfach per Mausklick platziert werden. Dabei berücksichtigt das System Mindestabstände und Sperrflächen; eine Online-Kollisionskontrolle vermeidet Fehler in der Platzierung. Das Basismodul kann um zusätzliche Funktionen z.B. für das Routing und für die Generierung von Fertigungsdaten für die mechanische Bearbeitung ergänzt werden.
Engineering in drei Dimensionen
Das Engineering in der dritten Dimension ist schon deshalb sinnvoll, weil die Schaltschränke immer komplexer werden: Zunehmend werden Komponenten an Baugruppen, an Türen, Boden und Seitenwänden vorgesehen – die 3D-Ansicht vermeidet Kollisionen und sichert die konstruktiv vorgegebenen Freiräume der einzelnen Komponenten ab. Fast noch wichtiger ist ein zweites Argument: Aufgrund des begrenzten Bauraums und der immer höheren Leistung der Komponenten muss man die thermische Konstruktion und die Wärmeabfuhr stärker berücksichtigen. Aus diesem Grund beschäftigt sich das im Chemnitzer Werk etablierte „Technical Competence Centre Cabinet Cooling” ausschließlich mit dieser Problematik. Als Dienstleistung werden gemeinsam mit dem Kunden thermische Lösungen erarbeitet, Optimierungen und Messungen realisiert sowie Typprüfungen mit dem Nachweis der Erfüllung von Umweltspezifikationen durchgeführt. Da ist es hilfreich, dass EPLAN Cabinet über eine Schnittstelle zu der von Siemens genutzten Thermosimulations-Software verfügt, mit der man die Wärmeverteilung und –ableitung im Schaltschrank nachbilden kann. Voraussetzung dafür ist allerdings eine 3D-Innenansicht des Schaltschrankes: EPLAN Cabinet liefert dem Programm diese Geometrie-Daten. Der Ingenieur kann dann eine Umgebungstemperatur eingeben und errechnen, ob der geplante Aufbau aus thermischer Sicht in Ordnung ist. Siemens nutzt neben dieser Verbindungsmöglichkeit auch andere Schnittstellen, wie die zu eigenen Bauteilbibliotheken und zu Bibliotheken verschiedener Zulieferer wie z.B. Rittal (RiCAD 3D/Auswahl von Schaltschränken) – auch hier spielt der Aspekt der Durchgängigkeit also eine große Rolle.
Hohe Qualität, schnellere Prozesse
Die zentrale Artikelverwaltung der EPLAN Plattform ist für Siemens ein echter Vorteil, denn die durchgängige Datenbasis erlaubt eine optimale Vorbereitung des Fertigungsprozesses auf hohem Qualitätsniveau – und sie schafft die Voraussetzung für kurze Technologievorbereitungszeiten. Hans-Peter Kasparick: „Für uns steckt das größte zu erschließende Potenzial für Zeitersparnis und Kostenreduzierung in der Vorbereitung, d.h. im Engineering –EPLAN Cabinet hilft uns, diese Potenziale zu erschließen.“ Viele Zukaufprodukte sind bereits in EPLAN hinterlegt, weitere werden folgen: Die Vorzugslieferanten sind aufgefordert, 3D-Daten mit Abmessungen, Befestigungspunkten etc. zu liefern, die in die Datenbank eingespeist werden.
Kundenspezifisches Modul erleichtert das Engineering bei Unikaten
Bei der Planung von Unikaten hat Siemens gemeinsam mit EPLAN eine zusätzliche Arbeitserleichterung realisiert: Man verwendet als Grundlage ein ähnliches Projekt, das erfahrungsgemäß viele Gleichteile aufweist, und EPLAN Cabinet gleicht die aktuellen Daten aus der EPLAN Stückliste automatisch mit dem neuen Projekt ab. Diese Vorgehensweise bietet nach den Erfahrungen von Siemens eine deutliche Zeitersparnis im Engineering – ein Wettbewerbsvorteil, denn das Modul wurde kundenspezifisch für Siemens entwickelt.
Verbindung zur mechanischen Fertigung
Siemens delegiert die mechanische Bearbeitung der Schaltschränke an Zulieferer in der Region. Sie erhalten mit dem Schaltschrank eine aus EPLAN Cabinet – genauer gesagt: aus dem NC-Modul – heraus generierte NC-Datei, die sie in ihre Maschine laden und die exakten Daten für das Bohren und Lasern von Löchern und Ausschnitten sowie für die Fertigung von Montageplatten enthält: So wachsen Mechanik und ECAD zusammen.
In Zukunft: Vorkonfektionierte Leitungen mit Routing-Funktion geplant
Somit hat Siemens auf der Basis von EPLAN einen durchgängigen Informationsfluss für die gesamte Engineering- und Fertigungskette realisiert; mit der Schnittstelle zur Stücklistenverwaltung und zu SAP ist auch die Verbindung zu den kaufmännischen Tätigkeiten wie Beschaffung und Kostenrechnung möglich. Für die nahe Zukunft hat sich das Siemens-Werk Chemnitz die Integration weiterer Prozessschritte in die ECAD-Software vorgenommen. Zum Beispiel will man vorkonfektionierte Leitungen einsetzen, die über ein Routing-Programm – das als EPLAN Cabinet-Modul verfügbar ist – geplant werden. Das wird die Durchlaufzeiten weiter verkürzen.
Vorteile auch für das Marketing
Darüber hinaus gibt es auch „weiche“ Faktoren, die für die 3D-Schaltschrankplanung mit EPLAN Cabinet sprechen. Hans-Peter Kasparick: „Die 3D-Ansicht ist ein gutes Marketing-Instrument: Der Kunde sieht frühzeitig sein Produkt und kann sich das Aussehen des Schaltschranks besser vorstellen – das ist auch deshalb wichtig, weil Design-Aspekte im Maschinenbau an Bedeutung gewinnen.“ Für Kunden, die es ganz genau wissen wollen, bietet Siemens einen zusätzlichen Service: Über eine Webcam können sie den aktuellen Status ihres Schaltschrankes besichtigen und technische Details im Aufbau erörtern.
