Dr. Thomas Steffen, Leiter Forschung und Entwicklung bei Rittal

Dr. Thomas Steffen, Leiter Forschung und Entwicklung bei Rittal Redaktion IEE

Manuelle Arbeitsschritte prägen den Steuerungs- und Schaltanlagenbau: Unikatfertigungen sind hier die Regel. Schaltschranksysteme, die sich unkompliziert montieren lassen, verschiedenes Systemzubehör und intelligente Software-Lösungen vereinfachen die Produktion bereits. Doch die Automatisierung manueller Tätigkeiten rückt zunehmend in den Mittelpunkt. Anwender aus dem Steuerungs- und Schaltanlagenbau suchen laut Dr. Thomas Steffen nach Potenzial für mehr Produktivität. „Das finden sie beispielsweise in der Automatisierung ihrer Wertschöpfungsprozesse mit moderner Maschinentechnik“, so der Leiter Forschung und Entwicklung bei Rittal. Um einzelne Fertigungsschritte zu beschleunigen, bietet Rittal Automation Systems unterschiedliche Automatisierungskonzepte an, die sich an die Anforderungen und die Betriebsgröße einzelner Unternehmen anpassen lassen. Innerhalb des neuen Geschäftsbereich Automation Systems finden sich nun neben Systemtechnik und Software-Lösungen auch Bearbeitungs- und Handhabungstechnologien. „Das spart Zeit und Kosten bei den Fertigungsprozessen“, so Steffen. Dazu integriert Rittal das Produktprogramm des Schwesterunternehmens Kiesling Maschinentechnik.

Verdrahtung per Roboter

Mit dem Bearbeitungszentrum Perforex BC lassen sich Schaltschränke beispielsweise vollautomatisch durch Bohren, Gewindeschneiden und Fräsen bearbeiten. Eine Weiterentwicklung ist das 3D-Laserzentrum Perforex LC, mit dem sich neben Flachteilen auch komplette Gehäuse und Schaltschränke per Laserschneiden präzise bearbeiten lassen. In dem Zuschnittzentrum Secarex können Kabelkanäle, Verdrahtungskanäle und Tragschienen ohne langes Messen oder Verschneiden zugeschnitten werden. Die Daten lassen sich dazu aus verschiedenen CAD-Systemen übernehmen. Beim Montieren und Beschriften von Klemmen hilft der Bestückungsautomat Athex – Klemmen brauchen so nicht mehr einzeln per Hand zusammengebaut werden. Die Bedienung des Bestückungsautomaten erfolgt über ein Touchpanel. Zur Konfektionierung von Kabeladern befindet sich nun erstmalig ein Crimpautomat im Rittal-Programm. Und auch beim Verdrahten geht es nun flotter zu: Verdrahtet ein Mitarbeiter per Hand, braucht er rund 3 min um Adern auf Länge zu schneiden, abzuisolieren, mit einer Aderendhülse zu verkrimpen, den Draht durch die Kabelkanäle zu führen und mit Klemme, Schütz oder Motorschutzschalter zu verbinden. Der Verdrahtungsroboter Averex schafft dies laut Hersteller in rund 40 s. Dabei geht er vollautomatisch vor sowie norm- und sicherheitsgerecht.

Wärmemanagement im Schaltschrank

Virtuelles Engineering vermeidet Hot-Spots

Unter dem Schlagwort ‚Thermal Design Integration‘ haben Eplan, Phoenix Contact und Rittal eine Lösung zur normenkonformen Planung energieeffizient klimatisierter Schaltschränke entwickelt. Fehlplanungen bei der Klimatisierung sowie unnötige Ausfallzeiten und Serviceeinsätze sollen mithilfe des virtuellen Engineerings vermieden werden. Das Konzept besteht aus digitalen Produktdaten, softwarebasierten Projektierungshilfen und neu entwickelten Klimatisierungslösungen.

Beim Schaltschrankbau dürfen keine ‚Hot Spots‘ entstehen. Dazu steht in Eplan Pro Panel ab Herbst 2016 eine Funktion zur Verfügung, die die Komponenten gemäß ihrer Verlustleistungsdichte unterschiedlich einfärbt. Zudem erhält der Planer Informationen über die Verteilung der Verlustdichte im gesamten Schrank. Liegt ein Ungleichgewicht vor, kann er dies durch ein anderes Montagelayout korrigieren. Die notwendigen Informationen werden im Rahmen der Artikeldaten über das Eplan Data-Portal bereitgestellt. Phoenix Contact stellt dazu die relevanten Gerätedaten für seine Komponenten zur Verfügung.

Für eine störungsfreie Luftführung im Schaltschrank benötigt der Planer ebenso visuelle Hilfen, um den Einbauort der Komponenten mit den Einflussgrößen der Klimatisierung abzugleichen. Die lüftungstechnischen Sperrräume und der klimatisierte Bereich werden bei Verwendung von Rittal-Klimatisierungslösungen grafisch angezeigt. Dies vermeidet beispielsweise, dass lüftungstechnische Sperrräume mit Komponenten verbaut werden und dadurch das Luftfördervolumen des Klima­geräts sinkt.