E-CAD-Software Mit standardisierter Elektrokonstruktion neue Zielgruppen erschließen

Autor / Redakteur: Gerald Scheffels / Stefanie Michel

Der Schaeffler-Sondermaschinenbau standardisiert die Elektrokonstruktion und setzt dabei auf Eplan. Er will zukünftig auch externe Kunden erreichen, die die fertigungstechnischen Expertise bei der Entwicklung von individuellen Produktionsanlagen benötigen.

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Bild 1: Rund 4500 Projekte bearbeitet der Schaeffler Sondermaschinenbau jedes Jahr – jedes einzelne ist komplex und mechatronisch, viele mit Robotik-Anteilen.
Bild 1: Rund 4500 Projekte bearbeitet der Schaeffler Sondermaschinenbau jedes Jahr – jedes einzelne ist komplex und mechatronisch, viele mit Robotik-Anteilen.
(Bild: Schaeffler Sondermaschinenbau)

Ein Sondermaschinenbauer mit 1700 Mitarbeitern an 13 Standorten bewegt sich in der Riege der großen Player im Bereich Maschinenbau. Außergewöhnlich ist jedoch, dass bisher (fast) ausschließlich nur ein Kunde bedient worden ist: Es handelt sich um den Schaeffler-Sondermaschinenbau, der für den gesamten Konzern mit rund 84.200 Mitarbeitern maßgeschneiderte Maschinen und Anlagen entwickelt. Der Schwerpunkt liegt dabei unter anderem auf Montageanlagen und Prüftechnik für die Produktion des global tätigen Automobil- und Industriezulieferers. Der Sondermaschinenbau ist für den größten Teil des Produktionsequipments im eigenen Unternehmen zuständig (Bild 1).

Hohe fertigungstechnische Kompetenz

Die hohe Entwicklungstiefe in der Produktionstechnik hat Tradition. 1960 initiierten die Brüder Dr. Georg und Dr. Wilhelm Schaeffler die Gründung einer „Abteilung für Betriebsmittelbau“, die bis heute zum Erfolg des Unternehmens beiträgt. Denn als „Tier One“ der Automobilindustrie entwickelt und fertigt Schaeffler sehr komplexe Produkte wie Wankstabilisatoren, 48-Volt-Antriebssysteme und eben Elektroachsmodule, die bei höchsten Qualitätsanforderungen und auch hohem Kostendruck produziert werden. Hohe fertigungstechnische Kompetenz ist dabei von großem Vorteil.

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Die meisten Mitarbeiter des Sondermaschinenbaus sind in der Entwicklung und Konstruktion tätig, um individuell maßgeschneiderte Lösungen für die Produktion ihrer Kunden zu entwickeln. Immer größeren Anteil nimmt dabei auch die Software ein. Bei fast allen Projekten der automatisierten Montagetechnik werden Produktions-IT-Lösungen programmiert.

Bis vor kurzem entwickelte, projektierte und realisierte der Sondermaschinenbau fast ausschließlich für den Schaeffler-Eigenbedarf – und hatte damit auch gut zu tun, wie die 4500 Projekte pro Jahr zeigen. Jetzt wird der Geschäftsbereich sein Know-how auch externen Kunden zugänglich machen. Bernd Wollenick, Leiter des Sondermaschinenbaus: „Wir erschließen neue Aufgabenfelder und Kundenzielgruppen.“ Im Fokus stehen dabei unter anderem Montage- und Prüfanlagen sowie Bearbeitungsmaschinen zum Schleifen und Honen in Kombination mit Produktionswissen in den Bereichen Robotik, Vision- und Handlingssysteme sowie Produktions-IT.

Standardisierung erleichtert Kollaboration

Diese Öffnung nach außen war unter anderem ein treibendes Element für die Standardisierung der Elektrokonstruktionssoftware an den verschiedenen, unterschiedlich historisch gewachsenen Standorten, zum Beispiel Erlangen, Bühl und Taicang (China). Diese Standorte – und andere ebenfalls – arbeiten mit der Eplan-Plattform, nutzen diese aber auf unterschiedliche Weise.

Ziel war und ist es nun, eine weltweit standardisierte Elektrokonstruktion auf Basis von Eplan aufzusetzen. Für diese Aufgabe ist ein Projektteam aus Key Usern verantwortlich. Stefan Vietz, Elektrokonstrukteur am Standort Erlangen (Bild 2): „Wir erarbeiten eine gemeinsame, harmonisierte Infrastruktur auf der Eplan-Plattform, die uns beispielsweise in die Lage versetzt, weltweit zu kollaborieren. So können wir unsere Kapazitäten bestmöglich nutzen und die Flexibilität der Entwicklungsstandorte steigern.“

Wer ist der Sondermaschinenbauer innerhalb des Schaeffler-Konzerns?

Die Brüder Dr. Georg und Dr. Wilhelm Schaeffler initiierten 1960 die Gründung einer „Abteilung für Betriebsmittelbau“ – der heutige Sondermaschinenbau. Dort werden der größte Teil des konzernweit benötigten Produktionsequipments hergestellt. Etwa 1700 Mitarbeiter an 13 Standorten weltweit bearbeiten etwa 4500 Projekte jährlich. Da es häufig um individuelle Lösungen geht, die hier entstehen, sind rund 60 % dieser Mitarbeiter in der Entwicklung und Konstruktion tätig.

Zu den jüngeren „Highlights“ des Sondermaschinenbaus gehören unter anderem die Entwicklung und Realisierung von komplexen Montage- und Prüflinien für Hybridmodule sowie für die neuen Elektro-Achsgetriebesysteme. Auch Produktions-IT-Lösungen programmiert das Team im Sondermaschinenbau. Zum Beispiel haben die Entwickler eine App für das Condition Monitoring entwickelt, um die Produktivität und Anlagenverfügbarkeit in der anspruchsvollen Fertigungsumgebung zu steigern.

Normgerechte Vorlagen und vereinheitlichtes Artikelmanagement

Bei der Vereinheitlichung orientiert sich das Team an den weltweiten Normen, insbesondere an der EN 81346. Sascha Jäger, Eplan-Key-User am Standort Bühl (Bild 3) erklärt: „Wir haben normenkonforme Vorlagen entwickelt, die jeder Kollege – auch in der Fertigung – versteht.“ Grundlegende Informationen wie Betriebsmittelkennzeichnung und Anlage/Ort-Zuordnung sind normiert, das Artikelmanagement ist ebenfalls vereinheitlicht. Und selbstverständlich ist jeder Artikel mit allen relevanten Daten auch im ERP-System hinterlegt

Um die Konstruktion zu vereinfachen, hat das Team Artikel inklusive deren Makros erstellt und dabei ein klares Ziel verfolgt: „Jedem Artikel haben wir einen möglichst reichhaltigen Datensatz zugeordnet. Das vereinfacht die Fertigung“, so Jäger. Dabei gilt der Grundsatz: Wer Daten braucht – welcher Art auch immer – soll sie bekommen. Das geschieht auch vor dem Hintergrund, dass künftig vermehrt externe Kunden Daten zum Beispiel für die Vorabnahme der Anlagen wünschen.

Die Standardisierung auf der Artikelebene führt auch dazu, dass die Komponenten mit minimalem Aufwand verschaltet werden können. Und wenn sich ein Kunde beispielsweise für die Steuerung oder den Elektromotor eines anderen Herstellers entscheidet, ist das kein Problem. Sascha Jäger: „Dann werden die Artikel einfach ausgetauscht und damit alle Daten der neuen Komponenten übernommen.“

3D-Konstruktion von Schaltschränken

In Bühl konstruiert Schaeffler die Schaltschränke der Produktionsanlagen bereits dreidimensional mit Eplan Pro Panel (Bild 4). Künftig wird Pro Panel weltweit genutzt, denn die Vorteile sind offensichtlich. Sascha Jäger gibt ein Beispiel: „Wenn der Konstrukteur einen Frequenzumrichter auf einer Montageplatte montiert, ist automatisch das Bohrbild hinterlegt und die Daten können als DXF-Datei an eine Perforex-Anlage übergeben werden. Das spart Zeit sowohl in der Konstruktion als auch in der Fertigung.“ Datendurchgängigkeit ist also ein Thema – und diese spiegelt sich bei Einsatz von Rittal-Schränken nicht nur im Schaltschrankaufbau, sondern auch in der Klimatisierung mit Rittal Therm wider.

Nächste Schritte: Automatisiertes Routing

Zu den nächsten Schritten, die geplant sind, gehört die Übergabe der Daten von Pro Panel an die externe Kabelkonfiguration. „Wir erhalten dann beschriftete Kabel mit Aderendhülsen oder fertige Kabelsätze. Auch das spart Zeit und ist insbesondere bei Projekten nach US-amerikanischem UL-Standard sehr effizient“, so Vietz.

Ganz aktuell erproben die Key User die Nutzung von Eplan E-View als Unterstützung zum Beispiel bei der Inbetriebnahme. „Die Fertigung oder auch die Inbetriebnehmer können am Tablet den Schaltplan aufrufen und per Sprungbefehl direkt Details einsehen (Bilder 5 und 6). Man muss dann keinen Schaltplan mehr drucken und hat immer die aktuellen Daten zur Hand“, erklärt Jäger.

Vietz berichtet von weiteren Vorteilen, die Eplan E-View bietet: „Die Inbetriebnehmer können mit Redlining-Funktionen direkt markieren, wenn sie vor Ort eine Änderung vorgenommen haben. Außerdem können drei oder vier Inbetriebnehmer gleichzeitig an einer Anlage arbeiten und immer den gleichen Dokumentationsstand vor sich haben. Das erleichtert auch die Kommunikation mit den Programmierern – nicht nur bei der Inbetriebnahme.“

Zwei Jahre nach Projektstart sehen sich die Key User noch nicht am Ziel, aber auf gutem Weg. Wesentliche Schritte der Standardisierung sind abgeschlossen. Und der Schaeffler-Sondermaschinenbau hat sich bereits am externen Markt platziert: Die ersten Anlagen wurden bereits an Kunden außerhalb von Schaeffler ausgeliefert.

* Gerald Scheffels ist freier Fachjournalist. Weitere Informationen: Birgit Hagelschuer, Pressesprecherin der Eplan Software & Service GmbH & Co. KG in 40789 Monheim, Tel. (0 21 73) 39 64-1 80, hagelschuer.b@eplan.de

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