Develop³ Systems Engineering 01.2016

SYSTEMENTWICKLUNG/CAD
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gung untersucht. Das Ergebnis zeigt, dass bei Schaltschränken mit
Kompressor-Kühlgeräten oft ein Lüftungskurzschluss aufgetreten
ist. Noch häufiger waren die zu kühlenden Teile nicht im Luftstrom
der Kühlgeräte angeordnet. Die Überschreitung der Temperaturen
an den Komponenten im Schaltschrank liegt deshalb meist nicht an
der zu geringen Kälteleistung der Kühlgeräte. Vielmehr resultiert sie
aus der falschen Installation der Produkte im Schaltschrank. Zur korrekten
Gruppierung der Komponenten ist es daher wichtig, dass deren
Herstellerinformationen hinsichtlich der maximalen Verlustleistung
sowie von Mindestabständen und Strömungsrichtungen bei
der Eigenlüftung schon bei der Schaltschrank-Planung zur Verfügung
stehen. Auch diese Daten lassen sich mittels eCl@ss beschreiben.
Nutzung von PDM- und PLM-Systemen
Bis dato hat sich das Kooperationsprojekt „Smart Engineering and
Production 4.0“ auf die Erstellung und Verwendung von Datenformaten
konzentriert, die sich für das Engineering und die Produktion
eignen. Ein weiterer wesentlicher Aspekt ist die Nutzung eines Produktdaten-
(PDM) oder Produktlebenszyklus-Management-Systems
(PLM). Eine mögliche Infrastruktur könnte wie folgt aussehen: Bei
einem Kundenbesucht nehmen die Hersteller die Anforderungen an
ihre Komponenten auf. Bereits jetzt können erste Skizzen für ein
neues oder verändertes Produkt entstehen, die sich direkt in ein beliebiges
Engineering-Werkzeug (CAx) des Herstellers einpflegen lassen.
Die (Weiter-)Entwicklung des Produkts wird direkt im PLM-System
verwaltet. Die digitalen Artikel werden anschließend aus dem
unternehmenseigenen PLM-System an einen Datenbereitsteller
(Digital Library) exportiert. Dabei kann es sich um einen Web-Service
des Komponentenherstellers oder einen spezialisierten Dienstleister
handeln. Aus der Digital Library können sich nun beliebige
Engineering-Werkzeuge – wie ECAD oder MCAD – bedienen. Sie arbeiten
auf einer gemeinsamen Datenbasis – wieder ein PLM-System
–, um die Anforderungen an das Endprodukt – hier der Schaltschrank
– zu erfüllen. Das gleiche PLM-System liefert im Anschluss
auch die für die intelligente Fertigung benötigten Daten in Form der
digitalen Produktbeschreibung (AutomationML und eCl@ss).
Ergebnispräsentation
P L U S
Im Kontext des Zukunftsprojekts Industrie 4.0 präsentieren die Partner
auf der Hannover Messe 2016 die vertikale Integration von Produkt- und
Engineering-Daten zur Umsetzung einer intelligenten Fertigung. Die
Kernthemen der durchgängigen Wertschöpfungskette werden durch
neue Konzepte auf Basis digitaler Modelle entlang des Produktlebenszyklus
sowie Aktivitäten für eine optimierte Schaltschrank-Entwärmung
und die Prüfung der Einhaltung von Richtlinien erweitert. Die intelligente
Produktion in Losgröße 1 erfolgt dabei durch die vertikale Integration
durchgängiger Daten vom Engineering bis zur Maschine. Die Mensch-
Maschine-Interaktion wird ebenfalls durch Web-basierte Dienste unterstützt,
indem die jeweils erforderlichen Daten und Informationen zum
richtigen Zeitpunkt am richtigen Ort im Netzwerk zur Verfügung stehen.
Der virtuelle Prototyp wird durch eine Kombination aus AutomationML und
eCl@ss beschrieben
Überführung von Richtlinien in eine digitale Form
Beim Schaltschrank-Engineering gelten bestimmte Richtlinien und
entsprechende Bestimmungen definieren Schutzziele. So kommt
die DIN EN 61439 für Niederspannungs-Schaltanlagen zur Anwendung,
die jedoch zum Teil erhebliche Interpretationsspielräume
lässt, sodass sie nicht als strenges Regelwerk gelten kann. Das
SEAP-4.0-Projekt beschäftigt sich deshalb auch mit der Frage, ob
Normen zukünftig in eine digitale, eindeutige Form gebracht werden
können. Dann wäre die maschinelle Prüfung eines virtuellen Prototyps
ebenso möglich wie des realen Endprodukts.
Kombination verschiedener Formate
Die Nutzerorganisationen von AutomationML und eCl@ss haben
sich zu einer Arbeitsgruppe zusammengeschlossen, die unter anderem
Kombinationsmöglichkeiten der Formate festlegt. Die Ergebnisse,
bisher auf die Basic-Variante von eCl@ss bezogen, werden im
Whitepaper „AutomationML and eCl@ss Integration“ vorgestellt.
Erste Konzepte zur Verknüpfung von AutomationML und eCl@ss Advanced
werden nun im Rahmen des SEAP-4.0-Projekts erprobt.
Auf der Online-Landkarte der Plattform Industrie 4.0, die von den
Bundesministerien für Wirtschaft und Energie sowie Bildung und
Forschung initiiert wurde, wird Smart Engineering and Production
4.0 als Praxisbeispiel aufgeführt, welches das Zukunftsprojekt Industrie
4.0 in Deutschland umsetzt.
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