Smart Engineering Unabhängige Standards für den Schaltschrankbau

Autor / Redakteur: Sonja Koesling / Andreas Leu

Standards schaffen Durchgängigkeit und Praxisnähe – das gilt für Gerätedaten im Engineering ebenso wie für durchgängige Wertschöpfungsprozesse im Schaltschrankbau. Wir stellen Ihnen die konkreten Mehrwerte unabhängiger Klassifizierungsstandards wie Eclass genauer vor.

Smart Engineering and Production ist die gemeinschaftliche Kooperation für Engineering, Automatisierungs- und Systemtechnik von Eplan, Rittal und Phoenix Contact.
Smart Engineering and Production ist die gemeinschaftliche Kooperation für Engineering, Automatisierungs- und Systemtechnik von Eplan, Rittal und Phoenix Contact.
(Bild: Eplan)

Für das Whitepaper «Von Gerätedaten zu smarten Informationen» sprach Redakteurin Sonja Koesling unter anderem mit Experten wie Thorsten Kroke, Leiter der Geschäftsstelle Eclass im Institut der deutschen Wirtschaft, sowie Timm Hauschke, Director Cloud Business Master Data bei Eplan.

Herstellerneutrale und systemunabhängige Standards

Geräte aller Art sprechen Sprachen mit einer universalen Semantik und folgen diversen Klassifizierungsstandards: Standards wie Eclass Advanced, ETIM und andere Klassifizierungen kategorisieren die Geräte in unterschiedliche Klassen und geben auf dieser Ebene vor, mit welchen Metainformationen ein Gerät ausgestattet sein sollte. Gepaart mit einer Formatbeschreibung bringen die Standards auf diese Weise die notwendige Voraussetzung mit, Gerätedaten herstellerneutral und systemunabhängig zu beschreiben.

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«Gerade in Europa ist die Industrie sehr vernetzt», sagt Thorsten Kroke. So baut Industrieunternehmen A beispielsweise eine Maschine für Unternehmen B, Unternehmen B kauft Komponenten hinzu, veredelt das Produkt und vertreibt es schliesslich an Industrieunternehmen C oder einen Endkunden. Entlang der Wertschöpfungskette werden dabei nicht nur die Produkte, sondern auch die Produktdaten weitergegeben. «Ohne einen Standard kommt es zu Medienbrüchen, weil Daten beim Hersteller telefonisch abgefragt oder in gedruckten Produktkatalogen nachgeschlagen und anschliessend händisch erfasst werden müssen», erklärt Kroke.

Mit Klassifizierungsstandards Datendurchgängigkeit forcieren

Klassifizierungsstandards beugen Medienbrüchen vor: Indem Produktbeschreibungen, Gerätedaten, Planungstools und Online-​Shops die Klassifizierungsstandards nutzen, unterstützen sie die Datendurchgängigkeit entlang der Wertschöpfungskette. Die Strukturdaten von Eclass Advanced ermöglichen es zum Beispiel, Produkte ausführlich zu beschreiben: «Eclass Advanced nutzt dafür verschiedene Dimensionen», erklärt Kroke. Dadurch lassen sich neben gängigen Informationen auch komplexere Gerätedetails erfassen. Dazu zählt unter anderem die Leistung in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur. «Über Kardinalitäten lässt sich die Anzahl an Komponenten definieren, zum Beispiel, wie viele Werkzeugaufsätze eine Maschine hat», so Kroke. Über das Strukturelement Polymor­phismus beschreiben Hersteller, wie diese Komponenten ausgestattet sind – ob es sich bei dem Werkzeugaufsatz beispielsweise um einen Greifer oder einen Bohrer handelt.» Anhand dieser Angaben können Industrieunternehmen schliesslich nicht nur die richtigen Komponenten für ihre Maschinen finden. Sie können sie auch nutzen, um die Fertigung eines Produkts zu automatisieren.

Datentiefe schafft mehr Praxisnähe im Schaltschrankbau

In einem durchschnittlichen Schaltschrank für Steuerungstechnik sind rund 500 Ver­bindungen verlegt. Laut der Studie Schaltschrankbau 4.0 der Universität Stuttgart erfordert die manuelle Vorbereitung und Verdrahtung von Schaltschränken im Schnitt gut vier Minuten pro Draht. Zu viel, um wettbewerbsfähig zu bleiben. In modernen Fertigungen leisten Maschinen diese Vorarbeit: Sie längen die Drähte millimetergenau ab und konfektionieren sie nach Mass. Die Information, welche Verbindungen im Einzelnen vorliegen, erhält die Maschine aus dem digitalen Abbild des Schaltschranks.

«Aus dem Markt haben wir immer wieder das Feedback erhalten, dass eine standardisierte Beschreibung der Gerätedaten im passenden Datenformat zwar hilft, darüber hinaus aber in vielen Anwendungsfällen ein stärkerer Bezug zur Praxis sinnstiftend wäre», berichtet Timm Hauschke, Director Cloud Business Master Data bei Eplan. «Wählt der Elektrokonstrukteur die Komponenten für seinen Schaltschrank aus, erhält er über Klassifizierungsstandards wie Eclass Advanced bereits heute wichtige technische Werte», so Hauschke. Diese Komponentendaten fliessen in die elektronische Schaltplanerstellung ein. Darüber hinaus liefern 3D-Informationen die domänenspezifische Datentiefe.

Smarte Informationen und smarte Anwendungen

Damit nicht genug: «Über den entstehenden digitalen Zwilling können wir Maschinen automatisiert ansteuern, die zum Beispiel die Löcher in die Montageplatte bohren, um die Komponenten dann auch an der richtigen Position festzuschrauben», erklärt Hauschke. «Hier sind fertigungsrelevante Daten wie Bohrbilder von essenzieller Bedeutung. Wissen wir vorab, welche Komponenten im Schaltschrank verbaut sind und können diese digital sehen, können wir darüber hinaus die nötige Klimatisierung berechnen.» Die automatisierte Fertigung ist also der abschliessende Schritt, der mit umfassenden Gerätedaten effizienter gestaltet wird. «Der Bedarf an smarten Manufacturing-Anwendungen wird weiter zunehmen», bestätigt Thorsten Kroke. «Der Trend zeigt deutlich, dass wir einheitliche Datensätze brauchen, die die verschiedenen Fachgebiete mit der jeweiligen Datentiefe versorgen.» Nur auf diese Weise wird es gelingen, den kompletten Lebenszyklus von Maschinen und Produkten zu begleiten und neue Geschäftsmodelle sowie Formen der Kollaboration über die Unternehmensgrenze hinweg zu realisieren.

Data Standard bringt Komponentendaten aus dem Eplan Data Portal direkt ins Projekt

Mit dem auf Eclass Advanced basierenden Data Standard verfügt das Eplan Data Portal in der Cloud-Umgebung Eplan ePulse über ein systematisiertes Rahmenwerk an Bauteilattributen. Komponenten mit standardisierten Daten lassen sich auf diese Weise zuverlässig in Planungs- und Produktionsprozesse integrieren. Das spart viel Zeit. Zudem wird so bereits in der Datenbasis eine solide Grundlage für die Automatisierung wiederkehrender Arbeitsabläufe geschaffen.

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