Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der zunehmenden Digitaliserung von Produktionsprozessen am Beispiel der Herstellung eines Schaltschrankes.
Der Produktentstehungsprozess eines Schaltschrankes hat sich in dem letzten Jahrzehnt sehr stark gewandelt. Wo anfänglich von der Auftragsvergabe bis hin zur Endabnahme der Schaltanlage zwischen dem Auftraggeber, Elektrokonstrukteur, Schaltplaner und dem Schaltschrankmonteur viele persönliche Absprachen von Nöten waren, kommunizieren mittlerweile die Fertigungsmaschinen untereinander. Dem nicht genug korrigieren die Maschinen und deren Software die Fehler der Planer und Konstrukteure prozessbegleitend von selbst. Heutzutage liegen die kompletten MCAD und ECAD Zeichnungen auf einem Server, in der sogenannten "Cloud", ab. Der Bearbeiter des Schaltschrankes kann diese über ein Tablet abrufen und auftretende Änderungen, die im Schaltschrank umgesetzt worden, ergänzen und sofort für alle Projektmitarbeiter sichtbar machen.
Welche weiteren Möglichkeiten der Softwareunterstützung im Produktionsprozess und damit verbundene Verbesserungspotenziale noch existieren sowie was die Gefahren sind, die diese Änderungen mit sich bringen, soll in dieser Arbeit etwas näher betrachtet werden. Auf die Fragen welche Voraussetzungen für den Wandel in der SSB Automation nötig waren und welche Entwicklungen in den nächsten Jahren noch möglich sind, soll versucht werden, in dieser Arbeit Antworten zu finden. Auf diesen Erkenntnissen aufbauend ist eine Abschätzung zu treffen, welche Höhe des Grades an Automatisierung beziehungsweise Digitalisierung im klassischen Schaltschrankgewerbe noch als sinnvoll erachtet werden kann, damit die Unternehmen weiterhin rentabel "verdrahten" und sich nicht in die Illiquidität innovieren.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Die Phasen des Schaltschrankbaus
2.1 Planungs- und Entwurfsphase
2.2 Fertigungsphase/Montage
2.3 Fertigstellung/Abnahmetests
2.4 After-Sales-Phase/Wartung
3. Softwareunterstützung - IST Zustand
3.1 Dimensionierung
3.2 Komponentenauswahl
3.3 Detailplanung/Engineering
3.4 Produktion/Montage
4. Softwareunterstützung in der Zukunft
4.1 Vernetzung
4.2 Konfiguration
4.3 Beschaffung
4.4 Einfluss neuer Technologien
5. Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht den digitalen Wandel im Schaltschrankbau und analysiert, inwiefern moderne Softwarelösungen den Produktionsprozess von der Planung bis zur Wartung unterstützen, um Effizienz zu steigern und Fehler zu minimieren.
- Digitalisierung der Wertschöpfungskette (ECAD/MCAD)
- Optimierung von Planungsprozessen durch Virtual Prototyping
- Automatisierung in der Fertigung und Verdrahtung
- Zukünftige Trends wie BIM und KI-gestützte Konfiguration
- Wirtschaftlichkeitsbetrachtung von Automatisierungslösungen
Auszug aus dem Buch
3.1 Dimensionierung
Heutzutage hilft die computergestützte Planung vorab besonders bei der normenkonformen Dimensionierung der elektrischen Anlage und deren Bauteile. Wenn der Planer die ungefähren Anforderungen für die Leistungsseite und den Energietransport in seiner Anlage kennt, berechnet ihm das ECAD-Programm auf Basis des Stromlaufplanes auch gleichzeitig die Last- und Kurzschlussströme und wählt die passenden Schutzeinrichtungen (LS-Schalter bzw. Sicherungen) dafür aus. Außerdem erstellt das Programm Übersichtsschaltbilder für die Monteure und dimensioniert automatisch die Kabelquerschnitte. Und wenn doch unerwartet ein paar elektrische Verbraucher in der Anlage dazukommen und nicht alle Komponenten mit ausreichend Energie versorgt werden, schlägt die Software von sich aus, eine zusätzliche Einspeisung oder Netzteil vor. [15]
Dem Planer wird so viel Arbeit abgenommen, allerdings der Stromlaufplan, als Grundlage auf dem die Dokumente und Berechnungen erstellt werden, muss vorerst vom Elektrokonstrukteur in großer Sorgfalt erarbeitet worden sein. Auf wirtschaftlicher Seite hilft die computergestützte Planung bei der Erstellung einer Kostenkalkulation und erstellt gleichzeitig auch für den Kunden ein allererstes Angebot, welches aber in der Konfigurationsphase noch abweichen kann.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Die Einleitung beleuchtet den historischen Wandel im Schaltschrankbau von der manuellen Papierarbeit hin zur digitalen, serverbasierten Prozessabwicklung.
2. Die Phasen des Schaltschrankbaus: Dieses Kapitel strukturiert den gesamten Lebenszyklus einer Schaltanlage von der Entwurfsphase bis hin zur Wartung und unterstreicht die Bedeutung der Prozessqualität.
3. Softwareunterstützung - IST Zustand: Hier werden aktuelle Softwarelösungen für Dimensionierung, Komponentenauswahl, Engineering und Fertigung sowie deren Einfluss auf die Effizienz analysiert.
4. Softwareunterstützung in der Zukunft: Das Kapitel wagt einen Ausblick auf zukünftige Entwicklungen wie Vernetzung, KI-gestützte Konfiguration und den Einfluss von Building Information Modeling (BIM).
5. Fazit: Das Fazit fasst die ökonomischen Aspekte und die Notwendigkeit der Digitalisierung zusammen, insbesondere für KMUs im Kontext von Serienfertigung und Prozessoptimierung.
Schlüsselwörter
Schaltschrankbau, Digitalisierung, ECAD, MCAD, Automatisierung, Wertschöpfungskette, Virtual Prototyping, Vernetzung, Industrie 4.0, Prozessoptimierung, Elektrotechnik, Konstruktion, Fertigung, Softwareunterstützung, Datendurchgängigkeit.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit behandelt den digitalen Transformationsprozess innerhalb der Schaltschrankbaubranche und untersucht, wie Softwareunterstützung die Arbeitsprozesse verändert.
Was sind die zentralen Themenfelder der Publikation?
Die Schwerpunkte liegen auf der methodischen Unterstützung durch ECAD- und MCAD-Systeme, der Automatisierung von Montage- und Fertigungsschritten sowie zukünftigen Trends in der Planung.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, den Nutzen und die Wirtschaftlichkeit von Software- und Automatisierungslösungen zu bewerten, um Unternehmen bei der Entscheidung für Prozessoptimierungen zu unterstützen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit nutzt eine Literaturanalyse in Kombination mit einer prozessorientierten Betrachtung der verschiedenen Phasen des Schaltschrankbaus unter Berücksichtigung von Industrie 4.0 Standards.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden die einzelnen Projektphasen (Planung, Montage, Abnahme, Wartung) sowie die dazu passenden aktuellen Softwarewerkzeuge detailliert analysiert.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit lässt sich am besten durch Begriffe wie Schaltschrankbau, Digitalisierung, Datendurchgängigkeit, Automatisierung und Virtual Prototyping beschreiben.
Was ist der wesentliche Vorteil von "Virtual Prototyping" laut der Arbeit?
Durch Virtual Prototyping und ein durchgängiges Datenkonzept kann die Fertigungszeit für einen Schaltschrank massiv von durchschnittlich 58 auf unter 34 Stunden reduziert werden.
Wie bewertet der Autor den Trend der "gläsernen Fertigung"?
Der Autor äußert sich kritisch und betont, dass für den Austausch von Prozessdaten zwischen Unternehmen und Kunden klare Regeln bezüglich Datenschutz und Prozesssicherheit erforderlich sind.
- Arbeit zitieren
- Anonym (Autor:in), 2019, Softwareunterstützung im Produktentstehungsprozess. Das Beispiel des Schaltschrankbaus, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/511307
