Wie man eine autonome Schaltschrankproduktion realisiert, erfahren Sie in diesem Artikel.

Wie man eine autonome Schaltschrankproduktion realisiert, erfahren Sie in diesem Artikel. (Bild: Siemens)

Die autonome Fertigung ist bereits in der Gegenwart angekommen. So wie die Industrie 2.0 die Fabriken elektrifizierte und die Industrie 3.0 die Robotik einführte und Fabriken automatisierte, so werden innerhalb weniger Jahre völlig autonome Prozesse in vielen Bereichen die Norm sein – das ist das Wesen der Industrie 4.0. Intelligente, dezentralisierte Roboter werden miteinander kommunizieren und sich aneinander anpassen, wobei jeder eine bestimmte Rolle übernimmt, aber alle auf ein gemeinsames Ziel ausgerichtet sind. Mögliche fehlerhafte menschliche Eingriffe werden eliminiert, so dass sich Mitarbeiter auf sinnvollere, kreativere Aufgaben konzentrieren können.

Wie eine autonome Schaltschrankfertigung funktioniert

Die Grundlage für eine autonome Schaltschrankfertigung sind konsistente, genaue, prozessweite Daten. Es werden also für die autonome Schaltschrankfertigung die Digitalen Zwillinge der elektrischen Geräte als auch der Digitale Zwilling des Schaltschranks selbst benötigt. Die Voraussetzung für autonome Systeme ist das Zusammenspiel von Simulation und Automatisierung. Die Steuerung und Simulation der gesamten Produktion ist cloud-basiert. Die Runtime für das autonome System läuft auf der SIMATIC-Steuerung im Schaltschrank. Auf Basis dieses vollumfänglichen Digitalen Zwillings sind Roboter in der Lage die Hutschienen und Kabelkanäle automatisch auf der Montageplatte zu platzieren. Die Roboterarme im Schaltschrankbau führen hierbei ihre autonome Aufgabe aus, ohne dafür programmiert zu sein. Damit besteht die Möglichkeit zum Aufbau unterschiedlicher Montageplatten Konfigurationen.

So erstellen Sie den digitalen Schaltschrank mit NX Industrial Electrical Design

Das Softwaretool NX Industrial Electrical Design, Teil des Xcelerator-Portfolios, des umfassenden und integrierten Software- und Serviceportfolios von Siemens Digital Industries Software, bietet ein komplettes Elektroplanungs-Paket für industrielle Anwendungen. Es ermöglicht das Erstellen von elektrischen, pneumatischen und hydraulischen Schaltplänen und kompletten Schaltschranklayouts. Integrierte Berichtsfunktionen ermöglichen es dem Benutzer, schnell alle erforderlichen Unterlagen für die Herstellung seiner Konstruktionen zu erstellen.

Digitaler Zwilling des Schaltschranks in NX Industrial Electrical Design
Digitaler Zwilling des Schaltschranks in NX Industrial Electrical Design (Bild: Siemens)

Das Softwaretool basiert auf einem integrierten Datenmodel, 2D-Stromlaufplan Symbole und die entsprechende Darstellung im 3D-Schaltschrank sind demgemäß miteinander verbunden. Damit hat der Elektroplaner jederzeit konsistente Daten für sein Engineering und die Möglichkeit, zwischen Stromlaufplan und Schaltschrank Darstellung zu navigieren. Dieses konsistente 3D-Schaltschranklayout im NX kann der autonomen Schaltschrankfertigung zur Verfügung gestellt werden.

NX Industrial Electrical Design ermöglicht autonome Schaltschrankfertigung

Wie das Smart Control Panel Design Engineering erleichtern

Mit Hilfe der Control Panel Design Funktionalität im TIA Selection Tool, können Elektroplaner die Hauptelektrik einer Maschine normenkonform auslegen und dimensionieren. Das vereinfacht die Planung enorm. So ist es beispielsweise möglich, Verbraucherabzweige nach UL oder ICE auszulegen, inklusive Leitungsdimensionierung und Kurzschlussberechnung. Natürlich werden auch die entsprechenden Zubehörteile berücksichtigt. Somit kann der Elektroplaner einen Verbraucherabzweig vollständig normgerecht digital beschreiben. Diese Information kann in NX Industrial Electrical Design oder der SIEMENS Industry Mall weiterverarbeitet werden.

TIA Selection Tool – Funktionalität des Control Panel Designs
TIA Selection Tool – Funktionalität des Control Panel Designs (Bild: Siemens)

Digitale Produkte vervollständigen den Digitalen Zwilling

Für einen reibungslosen Planungsprozess benötigen Elektrokonstrukteure herstellervalidierte, hochwertige technische Produktdaten elektrischer Bauteile. Die Siemens Industry Mall bietet Elektroplanern Zugriff auf intelligente Siemens Produktdaten. NX Industrial Electrical Design verwaltet die Daten der Herstellerkataloge innerhalb der NX Reuse Library. Von hier aus lassen sich die intelligenten Daten für das Erstellen des Stromlaufplans sowie des Schaltschranklayouts verwenden. Die NX Reuse Library kann direkt über die Siemens Industry Mall oder den CAx-Download-Manager befüllt werden. Diese vollständige digitale Beschreibung der Siemens Produkte vervollständigt den Digitalen Zwilling des Schaltschranks.

Siemens Industry Mall integriert in NX Industrial Electrical Design
Siemens Industry Mall integriert in NX Industrial Electrical Design (Bild: Siemens)

Die Autoren

Engelbert Blumenthal, Senior Product Manager bei Siemens Digital Industries Software (l.)   Gregor Stein, Head of Marketing and Business Excellence at Siemens
(Bild: Siemens)

Engelbert Blumenthal, Senior Product Manager bei Siemens Digital Industries Software (l.)

Gregor Stein, Head of Marketing and Business Excellence at Siemens

Engineering ohne Grenzen

Digitalisierte Produktion am Beispiel eines Autos

Für einen reibungslosen Planungsprozess benötigen Elektrokonstrukteure herstellervalidierte, hochwertige Produktdaten aller elektrischen Bauteile, die verbaut werden. Oft gestalten sich die Datensuche und deren Integration in die eigenen Tools und Workflows jedoch als zeitraubend – nicht so bei Siemens. Warum das so ist, erfahren Sie hier.

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