21. Februar 2024
Schaltanlagenbau 4.0 – Vorteile und Chancen der Digitalisierung im Schaltschrankbau
Moderne Industrieanlagen sind heute wesentlich komplexer als noch vor einigen Jahren. Denn mit zunehmender Automatisierung werden Maschinen miteinander vernetzt und in größere Infrastrukturen eingebunden. In Echtzeit lassen sich somit Fertigungsprozesse an sich ändernden Anforderungen anpassen.
Die daraus resultierende und maßgeblich gesteigerte Effizienz hält Industrieunternehmen wettbewerbsfähig auf den internationalen Märkten. Und diese Kombination aus automatisierter Produktion und verlässlich hochpräzisen Anlagen ist ein wichtiger Erfolgsgarant für die industrielle Fertigung.
In dieser zunehmend elektrifizierten Produktionswelt spielen Schaltanlagen eine entscheidende Rolle, und das in nahezu allen Bereichen eines Unternehmens. Sie garantieren die konstant stabile Stromversorgung und bilden damit das Rückgrat der elektrischen Energieverteilung.
Und nicht nur im industriellen Bereich werden zunehmend digitale Lösungen zur Effizienzsteigerung eingesetzt. Auch die ansteigende Digitalisierung in der Gebäudetechnik erfordert Schaltanlagen, die den Einsatz von smarten und innovativen Technologien ermöglichen und sichern.
Digitalisierung im Schaltanlagenbau – der aktuelle Stand
Während die mechanische Konzeption und die Automatisierung von Maschinen weitestgehend softwaregestützt erfolgt, wird in der Elektroplanung auch heute noch vieles manuell erledigt. Daher fällt rund die Hälfte der Gesamtkosten im Schaltschrankbau auf das Engineering und die Dokumentation.
Nicht selten lassen sich bei Schaltanlagenbauern noch ausgedruckte Elektroschaltpläne finden, mit denen die Planer und Monteure arbeiten. Nachträge und Änderungen werden ebenso manuell erfasst. Und für die Auswahl der Schutz-, Schalt- und Steuerkomponenten oder für die Berechnung von Leitungsquerschnitten werden Excel-Tabellen genutzt.
Häufig beruhen diese Daten und Informationen auf persönlichem Erfahrungswissen oder auf Werten aus vorherigen Projekten. Dementsprechend hoch sind der Zeitaufwand und die Möglichkeit, dass sich Fehler einschleichen. Denn die Komplexität nimmt stetig zu und das branchenspezifische sowie fundierte Fachwissen ebenso.
Was bedeutet Digitalisierung im Schaltschrankbau?
Das Potenzial einer intelligenten Verknüpfung aller Prozessschritte ist im Schaltschrankbau groß – insbesondere vor dem branchenbedingten Hintergrund mit Sonderanfertigungen als Einzelstück, individuellen Kundenanforderungen, Kosten- und Termindruck sowie hoher Arbeitslast.
Mit digitalen Werkzeugen lassen sich diese Herausforderungen leicht meistern. Zudem wirken sie unterstützend in alle Unternehmensbereiche: von der Planung, Entwicklung und Konfiguration über die Produktauswahl und Beschaffung bis hin zum Bau und zum Kontakt mit dem Endkunden sowie dem Service im laufenden Betrieb.
Mit der Digitalisierung werden durchgängige Datenflüsse und automatisierte Prozesse möglich, sodass sich Projekte deutlich effizienter und flexibler umsetzen lassen. Dank der Transparenz durch die hohe Datenverfügbarkeit können zudem in jedem Moment Vorgänge und Handlungen nachvollzogen werden, was ein Plus hinsichtlich Qualität und Sicherheit bedeutet.
Vorteile des digitalen Schaltanlagenbaus
Der Einsatz von neuen sowie datenbasierten Technologien und digitalen Werkzeugen bringt auch im Schaltschrankbau viele Vorteile mit sich. Letztlich vereinfachen und beschleunigen sie die Abläufe fachübergreifend. Und selbst Anpassungen in letzter Minute lassen sich sicher und zügig umsetzen.
Dank vernetzter Prozessabläufe kann die Effizienz in Planung und Fertigung um bis zu 40 % gesteigert werden.
Sämtliche Daten der laufenden Prozesse werden automatisch gesammelt und stehen als Information zur Verfügung.
Automatisierte Simulationen, Prüfungen und Analysen erhöhen die normgerechte Sicherheit für Mensch und Maschine.
Kurzfristige Änderungen und schnelle Anpassungen lassen sich in kürzester Zeit realisieren.
» Kostenreduktion
Zeit, Kosten und Aufwand lassen sich dank durchgängiger Datenverfügbarkeit erheblich reduzieren.
Digitaler Zwilling – der Schlüssel für den Schaltanlagenbau 4.0
Moderne sowie leistungsstarke Softwaretools ermöglichen ein vollständiges Engineering von Steuerschränken, Schaltanlagen und Stromverteilersystemen für die Energieversorgung in 3D – den sogenannten digitalen Zwilling.
Die daraus resultierende und maßgeblich gesteigerte Effizienz hält Industrieunternehmen wettbewerbsfähig auf den internationalen Märkten. Und diese Kombination aus automatisierter Produktion und verlässlich hochpräzisen Anlagen ist ein wichtiger Erfolgsgarant für die industrielle Fertigung.
In dieser zunehmend elektrifizierten Produktionswelt spielen Schaltanlagen eine entscheidende Rolle, und das in nahezu allen Bereichen eines Unternehmens. Sie garantieren die konstant stabile Stromversorgung und bilden damit das Rückgrat der elektrischen Energieverteilung.
Und nicht nur im industriellen Bereich werden zunehmend digitale Lösungen zur Effizienzsteigerung eingesetzt. Auch die ansteigende Digitalisierung in der Gebäudetechnik erfordert Schaltanlagen, die den Einsatz von smarten und innovativen Technologien ermöglichen und sichern.
Die optimale Schaltschranklösung ist Softwaresache
Mit der Digitalisierung werden viele Arbeitsprozesse innerhalb des Schaltanlagenbaus in eine virtuelle Ebene verlagert und die softwarebasierten Werkzeuge vereinfachen von der Planung bis zur Montage sämtliche Abläufe erheblich. So nehmen beispielsweise die Projektierung und elektromechanische Konstruktion eines Stromlaufplans über 50 % der gesamten Konstruktionszeit in Anspruch.
Dank digitaler Unterstützung kann dieser Aufwand reduziert werden. Von der elektrotechnischen Schaltplanerstellung über die Planung der Montagevorlage in 3D bis hin zur virtuellen Verdrahtung decken moderne Softwarelösungen sämtliche Bereiche ab, wie beispielsweise:
Die individuellen Projektdaten bilden die Grundlage und die auf validen Daten basierende Bibliotheken in der Cloud liefern die Vorlagen zur automatisierten Vervollständigung für die automatische Erstellung der Projektdokumentation.
Renommierte Gerätehersteller stellen die Produkteigenschaften als Makros bereit. So können per Drag-and-drop einzelne Geräte oder bereits konfigurierte Baugruppen aus der Bibliothek in der Cloud komfortabel einfach integriert werden.
Geprüfte Schaltungsvorlagen, validierte Daten und bereits vorkonfigurierte funktionale Einheiten lassen sich einfach nutzen und minimieren den Prüfaufwand enorm.
Alle Daten zu Schaltplänen, Betriebsanleitungen und Wartungsplänen gebündelt in der Cloud und aufrufbar vor Ort mit einem Tablet – die digitale Version der herkömmlichen Schaltplantasche macht es möglich.
Grundsätzlich können Schaltanlagenbauer sogar auf aktuelle Regelwerke und Normen zugreifen, die ebenfalls als Datenpakete in der Software hinterlegt sind. Mit diesen Stammdaten auf nationaler und internationaler Ebene können normkonforme Schalt- und Stromlaufpläne ohne großen Aufwand für das In- und Ausland erstellt werden.
Durchgängige Datenflüsse ohne Medienbrüche
Dank der Digitalisierung ist es nun im Schaltschrankbau möglich, sämtliche Arbeitsprozesse miteinander zu vernetzen, sodass die Daten zentral verwaltet werden. Für diese durchgängigen Datenkonzepte wird die Cloudtechnologie eingesetzt und störende, aufwendige sowie Fehler produzierende Medienbrüche werden vermieden. Diese entstehen in der Regel bei der Neueingabe von Daten in andere Systeme oder durch Schaltpläne in Papierform.
Zudem bringen die im digitalen Zwilling gespeicherten Daten weitere Vorteile. Denn diese können direkt für automatische Auswertungen genutzt werden und so generiert die Software auf Knopfdruck Pläne zu Klemmen, Kabeln und Leitungen, Kabelkanälen und Hutschienen sowie Stücklisten.
Dank der digitalisierten und vernetzten Prozesse von der Vorplanung und der Projektierung über die Konstruktion bis hin zur mechanischen und elektrischen Bearbeitung und Verdrahtung stehen sämtliche Daten in digitaler Form stets vollumfänglich zur Verfügung.
Verdrahtungsarbeiten virtuell optimieren
Laut der Studie Engineering 4.0 lassen sich durch eine konsequente Automatisierung des Engineering-Prozesses rund 80 % des Verdrahtungsaufwands im Steuerungs- und Schaltanlagenbau einsparen. Und das schlägt zu Buche, denn bis zu 50 % Zeitaufwand eines jeden Schaltschrankprojektes entfällt auf diesen Arbeitsschritt. Und dafür bieten digitalisierte und automatisierte Abläufe von der Planung bis zur Qualitätssicherung eines der größten Spar-Potenziale im Schaltanlagenbau.
Über den digitalen Zwilling lässt sich die gesamte Verdrahtung der Anlage visualisieren und virtuelle Assistenten stellen alle Informationen in digitaler Form bereit, die für die manuellen Verdrahtungsarbeiten benötigt werden – Anschlusspunkte, Leitungslängen und Verlegewege inklusive. Sogar können für Anwender Schritt-für-Schritt-Anleitungen für eine schnelle und einfache Umsetzung generiert werden.
Nur erhält der Verdrahter statt eines ausgedruckten Schaltplans dann die Informationen über sein Tablet. Der aktuelle Bearbeitungsstand ist in Echtzeit einsehbar, sodass alle im Team und auch abteilungsübergreifende Teams über dieselben Informationen verfügen. Ebenso transparent werden Änderungen für alle Beteiligten exakt dokumentiert.
Für die automatisierte Fertigung stehen alle Daten bereit
Der digitale Zwilling liefert direkt alle Daten, sodass viele Arbeitsschritte in der mechanischen Fertigung automatisiert erfolgen können. So müssen beispielsweise die Längen von Kabelkanälen und Hutschienen nicht mehr manuell ausgemessen und zugeschnitten werden. Dies wird von einem automatischen Kabelkanal- und Hutschienen-Cutter übernommen.
Die exakten Datensätze des digitalen Zwillings bringen aber auch bei der Bearbeitung des Schaltschranks eine Arbeitserleichterung. Denn für die exakte Position der Bohrlöcher und Ausschnitte nutzt der Bohr- und Fräsautomat die gespeicherten Daten aus dem 3D-Modell des virtuellen Zwillings. Damit wird der Prozess der mechanischen Bearbeitung noch effizienter.
Die Digitalisierung bringt Kunden Vorteile
Auch für den Kunden bringt die Digitalisierung im Schaltanlagenbau einige Vorteile mit sich, denn die nachhaltige und flexible Bearbeitung des Auftrags ist unternehmensübergreifend. So wird dank der Arbeit mit dem digitalen Zwilling erreicht, dass
» selbst Detail-Informationen jederzeit verfügbar sind für zielgerichtete Abstimmungen,
» eine maximale Transparenz hinsichtlich des Projektverlaufs und der Fortschritte erreicht wird,
» zwischen Kunden, Schaltschrankbauer und Zulieferer hocheffizient im Team gearbeitet werden kann,
» während der Engineering-Phase auch kurzfristig Änderungen und Anpassungen ohne großen Aufwand durchgeführt werden können.
Sie möchten gern mehr über unseren Schaltanlagenbau erfahren?
Dann lesen Sie direkt hier weiter: „Schaltanlagenbau bei HARDY SCHMITZ“. Gern stehen wir Ihnen auch persönlich unterstützend zur Seite. Unser erfahrenes und fachkompetentes SAB-Team berät Sie nicht nur, sondern kann auf Wunsch auch Planungs- und Projektierungsaufgaben für Sie übernehmen oder auch das gesamte Engineering.
Mit unserer herstellerunabhängigen Beschaffung, termingerechten Fertigung und Bereitstellung der Anlagendokumentation können Sie sich auf die Qualität unserer Schaltanlagen verlassen. Zertifiziert nach DIN EN ISO 9001:2015 hat sich unser Qualitätsmanagement seit vielen Jahren bewährt, sowohl im In- als auch im Ausland.
Egal, ob Serie, Standardlösung oder Sonderanfertigung: Wir sind für Sie da!
Team Schaltanlagenbau
anfrage-schaltanlagenbau@hardy-schmitz.de
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