Digitale Vernetzung

In der Entwicklungsumgebung der Zukunft wird die digitale Vernetzung aller Wertschöpfungsprozesse immer wichtiger. (Bild: Phoenix Contact)

Die Geräteanschlusstechnik ist nach wie vor eine der wichtigsten Schnittstellen zwischen Gerät und Endanwender. Dabei kann die Schnittstellenfunktionalität durch Individualisierung nochmals verbessert werden. Am Beispiel der neuen, hochgradig individualisierbaren Leiterplattenklemmen SPT modular zeigt der Artikel, wie Variantenreichtum schnell und einfach verfügbar wird und welche Rolle die Digitalisierung dabei spielt.

Gezieltes Customizing von Leiterplattenklemmen

Die heutige Welt der elektronischen Geräte wird immer vielfältiger und bunter. Dabei werden die Produktlebenszyklen der Geräte immer kürzer – bei steigenden technischen Anforderungen.

Ein Beispiel hierfür ist der Trend in Richtung höherer elektrischer Spannungen. Je höher die Spannung umso geringer sind sowohl die Übertragungsverluste als auch der erforderliche Einsatz von Kupferwerkstoffen. So werden mittlerweile in Bereichen der erneuerbaren Energien Spannungsfestigkeiten bis zu 1500 V gefordert. Gleichzeitig sollen die neu entwickelten Geräte auf jeden Fall kompakter, keinesfalls teurer, dafür aber sehr einfach zu installieren sein.

Hier kommt der Geräteanschluss ins Spiel, der oftmals als eines der größten Bauteile im Gerät prägend für das gesamte Geräte-Design ist.

Variable Anpassbarkeit von Leiterplattenklemmen

Mit der besonders flexiblen Produktarchitektur der Linie SPT modular bietet Phoenix Contact die Möglichkeit, Leiterplattenklemmen gezielt auf das Design und die technischen Anforderungen des Gerätes anzupassen. So kann z.B. die Spannungsfestigkeit jedes einzelnen Anschlusspols individuell definiert werden, indem an beliebiger Stelle Abstandshalter, sogenannte Spacer, einfügt werden. Auf diese Weise lässt sich auch die oben genannte Spannungsfestigkeit von 1500 V erreichen.

Auf Anfrage sind auch Hybridblöcke erhältlich, bei denen unterschiedliche Klemmengrößen in einem Block vereint werden. Hierdurch werden in der Leiterplattenfertigung bis zu zwei manuelle Bestückungsvorgänge eingespart.

Um sich in das Geräte-Design optisch einzufügen und gleichzeitig die Geräteinstallation zu erleichtern, kann jedes Einzelelement mit einer Auswahl aus 25 verschiedenen Farben eingefärbt werden. Diese Farbkodierung stellt bei der Installation sicher, dass z.B. der blaue Leiter auch tatsächlich an der blauen Klemmstelle angeschlossen wird (Bild 2).

Dank der Push-in-Technologie erfolgt der eigentliche Leiteranschluss effizient, sicher und fehlerfrei, da hier z.B. keine Schrauben mehr überdreht werden können.

Farbcodierung von Leiterplattenklemmen
Bild 2: Die optionale Farbkodierung mit bis zu 25 Farben stellt sicher, dass z.B. der blaue Leiter tatsächlich an der blauen Klemmstelle angeschlossen wird. (Bild: Phoenix Contact)

Digital Value Chain

Um die nahezu unbegrenzte Varianz beherrschbar und schnell verfügbar zu machen, wurde bei SPT modular erstmalig eine durchgängig digitale Prozesskette vom Konfigurator bis zur Fertigung realisiert.

Der Konfigurator dient als Steuerelement für die nachgelagerten Prozesse. Er ist intuitiv per Drag-and-Drop bedienbar und führt den Anwender im Rahmen der Konfigurationslogik durch die verschiedenen Optionen. Um den Konfigurator nutzen zu können, ist keinerlei Software-Installation erforderlich. Der Konfigurator ist online auf der Website von Phoenix Contact verfügbar, daher kann der Anwender sofort mit der Gestaltung seines individuellen Klemmenblocks beginnen. Dabei erfolgt die 3D-visualisierte Konfiguration schnell und flüssig.

Während des Konfigurationsprozesses lassen sich stets die Maße der aktuellen Konfiguration abrufen, somit kann der Anwender jederzeit bewerten, ob der konfigurierte Block in das neue Geräte-Design passt. Sobald die Konfiguration abgeschlossen ist, stehen nach nur wenigen Sekunden sämtliche Artikeldaten zur Verfügung. Hierzu gehören auch Daten wie die Luft- und Kriechstrecken, die abhängig von der Konfiguration dynamisch berechnet werden. Auch ein CAD-Download sowie der dynamisch erzeugte Leiterplatten-Bohrplan sind umgehend abrufbar.

Somit stehen dem Anwender sämtliche Informationen für einen erfolgreichen und effizienten Design-in-Prozess zur Verfügung. Mithilfe der angezeigten individuellen Solution-ID ist die Konfiguration im Konfigurator jederzeit wieder abruf- und änderbar. Außerdem kann sie bei Bedarf online angefragt werden. Diese Funktionalität steht jedem Nutzer zur Verfügung – auch ohne Login (Bild 3).

Online-Konfiguration
Bild 3: Online-Konfiguration und -Bestellmöglichkeit sorgen für eine schnelle, einfache und fehlerfreie Beschaffung gerätespezifischer Anschlusslösungen. (Bild: Phoenix Contact)

Online-Shopping wie zu Hause

Ähnlich wie im privaten Umfeld beginnen auch immer mehr Industriekunden damit, Online-Bestellmöglichkeiten von Komponenten inklusive der dazugehörigen Payment Services zu nutzen. Bislang galt dies aber nahezu ausschließlich für „Katalogware“, d.h. Artikel ohne jegliche kundenspezifische Ausprägung. SPT modular geht noch einen Schritt weiter: Sobald ein eingeloggter Kunde den beschriebenen Konfigurationsprozess abgeschlossen und den Artikel in den Warenkorb gelegt hat, wird dieser in den IT-Subsystemen im Hintergrund ausgeprägt und bestellbar gemacht. Dieser Vorgang dauert nur wenige Sekunden. Anschließend werden auch die kaufmännischen Daten angezeigt, wie z.B. der kunden-individuelle Preis. Jetzt kann der Kunde den Artikel, der erst wenige Sekunden zuvor konfiguriert wurde, bestellen.

Papierlose Smart Factory

Für die effiziente und fehlerfreie Steuerung einer Variantenfertigung ist ein gewisses Maß an Digitalisierung wie auch Automatisierung unerlässlich. Insbesondere bei der Umsetzung spezieller Kundenwünsche können so Fehlerquellen durch den „Faktor Mensch“ wirkungsvoll vermieden werden. Die Bestellung aus dem obigen Prozess trifft als digitaler Fertigungsauftrag in der papierlosen Smart Factory ein, in der die Betriebsmittel durch die von Kundenhand erzeugten Konfigurationsdaten angesteuert werden. Aus der virtuellen und rein digitalen Konfiguration entsteht der physische Artikel.

Anschlussblock
Bild 4: Auf jedem Anschlussblock der Reihe SPT modular befindet sich ein QR-Code. Dieser sorgt dafür, dass auch später die technischen Eigenschaften des Artikels jederzeit abrufbar sind. (Bild: Phoenix Contact)

Identifizierung per QR-Code

Gerade bei einem variantenreichen Artikel darf die digitale Kette nach der Auslieferung an den Kunden nicht abreißen. So ist z.B. für ein späteres Einsehen technischer Artikeldaten, für Hinweise zur Bedienung oder für das Auslösen einer Wiederholbestellung eine Identifizierbarkeit des individuellen Artikeltyps unerlässlich. Aus diesem Grund befindet sich auf jeder Leiterplattenklemme des Typs SPT modular ein QR-Code. Liest der Benutzer diesen ein, wird er – auch als nicht eingeloggter Kunde – auf eine technische Artikeldetailseite weitergeleitet. Dort befinden sich wieder sämtliche technischen Informationen sowie die zuvor genannten Download-Möglichkeiten. Der Benutzer hat die Möglichkeit, die bestehende Konfiguration zu verfeinern oder ggf. eine erneute Bestellung auszulösen. Somit ist der QR-Code ein wichtiges Element, um die Lücke zwischen der physischen und der digitalen Welt zu schließen (Bild 4). (neu)

Mehr Informationen zu den individualisierbaren Leiterplattenklemmen SPT modular finden Sie hier.

Autor

Autor Ingo Werner

Ingo Werner ist Director Product Marketing PCB Connectors New Projects, Business Area Device Connectors bei Phoenix Contact in Blomberg.

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