Mit dem bidirektionalen Datenaustausch zwischen Elektro-CAD und MCAD-Systemen werden bislang ungenutzte Nischen im Maschinenbett für die Platzierung von Komponenten nutzbar.

Mit dem bidirektionalen Datenaustausch zwischen Elektro-CAD und MCAD-Systemen werden bislang ungenutzte Nischen im Maschinenbett für die Platzierung von Komponenten nutzbar. Eplan

„Heute fordern die konstruktiven Randbedingungen im Maschinen- und Anlagenbau oft sehr individuelle Montageplatten und Schaltschrankgehäuse“, erläutert Thomas Weichsel, Produktmanager bei Eplan, den Hintergrund der Neuentwicklung. Das Problem: Diese Anforderungen, lassen sich nicht mehr mit dem Standardportfolio der Gehäusehersteller und Schaltschranklieferanten realisieren.

Montageplatten und Schaltschrankgehäuse müssen individuell und mit Unterstützung professioneller 3D-CAD-Anwendungen konstruiert und gefertigt werden. Der mechanischen Konstruktion stehen allerdings längst nicht alle erforderlichen Informationen zur Verfügung. „Wo Bohrungen, Gewinde oder Durchbrüche gebraucht werden, ergibt sich ja erst beim elektrotechnischen Ausbau des Schaltschranks“, erklärt Weichsel. Aber ohne Schaltschrankgehäuse kein Montageaufbau; ohne Montageaufbau keine finale Gehäusekonstruktion – dieses Dilemma lässt sich laut Weichsel jetzt mit dem Erweiterungsmodul Design Space Exchange nun auflösen.

Das Tool setzt auf dem 3D-Geometriedatenmodell der mechanischen Konstruktion von Autodesk Inventor auf, das die Anforderungen an die Einbausituation der Montageplatte oder des Schaltschranks in das Maschinenkonzept berücksichtigt. „Und zwar vollparametrisch und in 3D“, betont Weichsel, das heißt: die Konstruktion kann jederzeit verändert und angepasst werden – in konstruktiver wie fertigungstechnischer Hinsicht.

Die konsistente Kopplung zwischen MCAD und ECAD vereinfacht die Planung individueller Schalttafeln, die sich den Platzverhältnissen im Maschinenbett anpassen lassen.

Die konsistente Kopplung zwischen MCAD und ECAD vereinfacht die Planung individueller Schalttafeln, die sich den Platzverhältnissen im Maschinenbett anpassen lassen. Eplan

Das Prinzip: Aus der M-CAD Applikation heraus wird das 3D-Modell in konventioneller Weise über das Step-Datenformat bereitgestellt und in Eplan Pro Panel eingelesen. In diese vorgegebene Installationsumgebung (Design Space) erfolgt nun in Eplan Pro Panel der 3D-Montageaufbau von Kabelkanälen, Tragschienen, Sammelschienensystemen und Betriebsmitteln. Sämtliche für die Mon­tage im und am Schaltschrank vorgesehenen elektrotechnischen Betriebsmittel werden unter Berücksichtigung der Platzverhältnisse und Mindestabständen virtuell montiert. Die damit einhergehende Inte­gration von Fertigungsinformationen in Form von Bohrungen, Gewinden oder Ausschnitten bildet dann die Grundlage für den nächsten Prozessschritt: Die Bereitstellung dieser Informationen für die M-CAD-Applikation.

Geometrieänderungen werden aus Eplan Pro Panel ins M-CAD zurückgespielt

Anschließend werden die in Pro Panel vorhandenen Daten zu Befestigungsbohrungen, Gewinden oder Ausschnitten auf Knopfdruck ans M-CAD übergeben, dort eingelesen und mit dessen Methoden in das M-CAD-Modell integriert. „Das geschieht vollautomatisiert und auf Wunsch auch inklusive der in Pro Panel platzierten Kabelkanäle, Tragschienen und Betriebsmittel“, so Weichsel.

Thomas Weichsel, Produktmanager bei Eplan: "Design Space Exchange ist ein Werkzeug, das die interdisziplinäre Produktentwicklung in Schaltschrankbau entscheidend nach vorne bringt."

Thomas Weichsel, Produktmanager bei Eplan: „Design Space Exchange ist ein Werkzeug, das die interdisziplinäre Produktentwicklung in Schaltschrankbau entscheidend nach vorne bringt.“Eplan

So kann aus der mechanischen Konstruktion heraus die Fertigungsintegration erfolgen, inklusive Abwicklungen, Stücklisten und Fertigungszeichnungen. Während das Gehäuse und dessen Fertigung aus der mechanischen Konstruktion heraus eingeleitet werden, kann der Elektroprojekteur seine ganzheitliche As-built-Projektdokumentation des Endprodukts erstellen – mit sämtlichen Schaltplänen, Montage- und Fertigungszeichnungen, Stück- und Betriebsmittellisten, Verbindungslisten und Daten für die automatisierte Konfektionierung zum Beispiel von Klemmleisten und Drahtbündeln. „Der Verzicht auf redundante Datenhaltung, permanente interdisziplinäre Datenabgleiche und hohe Aufwendungen in das Reverse-Engineering reduzieren mögliche Fehlerquellen, parallelisieren die Entwicklungsprozesse, senken die Produktentwicklungskosten, steigern die Qualität und sparen Zeit“, fasst Weichsel die Vorteile zusammen.

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Halle 6, Stand 210

Interview mit Thomas Weichsel, Eplan

Toträume sinnvoll nutzen

Kompakte, modulare Maschinen bieten kaum Platz für komplette Schaltschränke mit ihrer Elektronik. Es gilt, die Ecken und Nischen für die Elektronik zu erschließen. Mit dem Tool Design Space Exchange hat eine Eplan ein Werkzeug dafür entwickelt. Die Redaktion sprach mit Produktmanager Thomas Weichsel.

Herr Weichsel, der Austausch von Geometriedaten basiert auf Step, worin bestanden die Herausforderungen bei der Interpretation/Integration der Daten?

Für uns ist das Step-Format das einfachste Austauschformat, da jedes M-CAD-System den Standard unterstützt. Für den Gesamtprozess benötigen wir lediglich die Geometriedaten und keine Struktur- oder Logikinformationen aus der Mechanik. Die Anforderungen an die Interpretation des Step-Modells beschränken sich auf also auf Geometrie und Nomenklatur der Komponenten. Spezielle Logik wird auf Eplan-Seite durch Automatismen hinzugefügt.

Sie können demnach auch die Geometriedaten anderer MCAD-Tools einlesen als nur von Inventor.

Grundsätzlich ja. Allerdings basiert die DSE-Technologie auf einem definierten Workflow. Dazu ist es erforderlich, auf der M-CAD-Seite eine entsprechende Funktionalität für die Bereitstellung – insbesondere aber für die Interpretation der Eplan-Daten – zu realisieren. Das lässt sich generell bei allen M-CAD-Systemen realisieren, insofern deren API Im- und Exportfunktionen unterstützt. Für uns war es naheliegend, mit unserer Schwester Cideon im ersten Schritt die Kopplung zu Inventor zu realisieren.

War es bislang nicht möglich, in Eplan Pro Panel selbst individuelle Montageplatten zu definieren?

Eplan Pro Panel ist ein Tool für den Montageaufbau. Abgesehen von längenvariablen Bauteilen wie Tragschienen oder im Raum konstruierte Kupferschienen verfügt Pro Panel nicht über Modellierungsfunktionen. Das bleibt eine Domäne der M-CAD-Systeme.

Was ist M-CAD-seitig zu tun, um die DSE-Daten zu interpretieren?

Wir stellen die Geometrieinformationen als XML-Datei bereit. Auf M-CAD-Seite ist entsprechend eine Import-Funktion zur Interpretation der XML-Daten zu realisieren. Darüber hinaus sind Funktionen erforderlich, um Daten zu Bohrungen, Gewinden oder Durchbrüchen mit der MCAD-spezifischen Funktionalität zu generieren. Kurz gesagt: unser CAE-System gibt das ‚was und wo‘ vor, das M-CAD-System interpretiert und modelliert.