Durchgängige Daten für Konstruktion und Fertigung

Integrierte ECAD-Prozesse

Durch die Umstellung der Elektrokonstruktion auf Softwareprodukte von Eplan konnte Anlagenhersteller 3CON die Entwicklungszeit halbieren und zu jedem Schaltschrank einen digitalen Zwilling schaffen. Damit ließen sich Bestückung und Montage digitalisieren, um Blechkomponenten auf einem NC-Bearbeitungszentrum automatisiert zu bearbeiten.

1998 in Oberaudorf gegründet, entwickelt und produziert 3CON in Ebbs bei Kufstein in Tirol Werkzeuge und Anlagen zur Fertigung von Automobil-Innenausstattungen wie Türverkleidungen, Armauflagen und Cockpits. Mit rund 600 Mitarbeitern in fünf Ländern erwirtschaftet das Unternehmen über 80Mio.€ Umsatz. (Bild: 3CON Anlagenbau GmbH)

Ursprünglich konstruierte und produzierte 3CON ausschließlich Werkzeuge. Seit 2001 ergänzen zunehmend Anlagen für das automatische Nähen, Heißluft-Schneiden, Presskaschieren, Vakuumkaschieren und Umbugen sowie die Fügetechnik das Portfolio des Herstellers. Für die mechanische Konstruktion verwenden die Techniker bereits seit den ersten Tagen branchenweit verbreitete Softwarepakete für 3DCAD. Die Anlagen von 3CON sind komplexe mechatronische Gesamtwerke mit einem hohen Anteil an Elektrotechnik. Dieser reicht von der Antriebs- und Positioniertechnik einschließlich der Robotik bis zur Konstruktion und Ansteuerung der Heizelemente zur Anregung des in den Füge- und Kaschierprozessen verwendeten Klebstoffs.

Elektroplanung neu aufgestellt

Manche der produzierten Anlagen sind mit bis zu 20 Achsen sehr antriebslastig, andere haben weit über 500 Ein- und Ausgänge. Die Elektropläne einer durchschnittlichen Konstruktion umfassen rund 1.500 Seiten. „Deren Durcharbeitung und Pflege war mit der früher verwendeten Software nur manuell möglich“, erinnert sich Karl Oberst, Abteilungsleitung Elektroplanung bei 3CON. „Sie gestaltete sich daher sehr zeitaufwendig und war auch fehleranfällig.“ Da das früher verwendete Paket immer mehr an seine Grenzen stieß, investierte 3CON in eine völlige neue Softwareausstattung für die Elektroplanung. Um ohne Systembrüche alle Teilaufgaben innerhalb der Anlagen abzudecken, beschaffte das Unternehmen die Eplan Plattform mit den Tools Eplan Electric P8 für die Elektrokonstruktion und Eplan Pro Panel für die Schaltschrank-Konstruktion in 3D. Dabei erfolgte keine Datenübernahme aus dem früher verwendeten System. Eplan wird immer dann verwendet, wenn neue Anlagenteile zu erstellen sind. So wird der Altbestand nach und nach ersetzt, ohne dass Zeit für Konvertierungen aufgewendet werden müsste.

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Entwicklungszeit halbiert

Da die Eplan-Anwendungen eine gemeinsame Datenbasis nutzen, kann das System alle Abhängigkeiten zwischen Komponenten berücksichtigen. So wirkt sich das Hinzufügen oder Entfernen einer Option in einem Aspekt der Planung – etwa im Schaltplan – automatisch in allen anderen Teilplänen aus, etwa im Klemmenplan oder im Schaltschrankaufbau. Die Elektroplaner müssen nicht wie früher jede Änderung in allen Teilplänen kontrollieren und nachvollziehen. Die u.a. dadurch erzielte Beschleunigung der Auswertungsläufe verkürzt die Arbeit der sechs Elektroplaner erheblich. Gleiches gilt für die Verwendung vorgefertigter Datensätze für verwendete Komponenten aus dem Eplan Data Portal und der Auslegung von Kühleinrichtungen im Thermal Design. „Ein Projekt, an dem wir mit der früher verwendeten Software eine Woche gearbeitet haben, können wir nun in zwei bis drei Tagen erledigen“, sagt Karl Oberst.

Integrierte Prozesse und Engineering-Software sorgen beim Zulieferer 3CON für verlässliche Ergebnisse. Ein Muss im Zusammenspiel mit großen Automobilherstellern. (Bild: 3Con Anlagenbau GmbH)

Schneller fertigen möglich

Neben der Zeitersparnis und Fehlervermeidung in der Elektrokonstruktion brachte die Softwareumstellung Vorteile in der Schaltanlagenfertigung. So lässt sich jedes Erzeugnis jetzt in einer 3D-Ansicht prüfen, bevor der erste Handgriff in der Werkstatt erfolgt. Eine Erleichterung in der Fertigung brachte die unternehmensweite Verwendung der Eplan Cloud mit seinen Applikationen eView und eManage. Projektdaten lassen sich einfach teilen oder kommentieren. Die integrierte Möglichkeit zum Redlining vereinfacht Rückmeldungen an die Entwicklung, etwa um in einem kontinuierlichen Verbesserungsprozess die Produzierbarkeit zu erleichtern.

Über Grenzen von Abteilungen hinaus

Die Anbindung der technischen Programme an die ERP-Software bei 3CON ermöglicht den Export der mechatronischen Stücklisten ohne Umwege über Excel-Dateien. Künftig soll auch das Electric P8 Funktionspaket Select Plus mit seinen SPS Funktionalitäten und der Integration zum Siemens TIA Portal verwendet werden. Noch im Vorbereitungsstadium ist die Einführung von Eplan Engineering Configuration zur automatisierten Erstellung von Engineeringdaten, Stromlaufplänen, 3D-Schaltschrankaufbauten oder technischer Dokumentation auf Basis von Daten aus einem Variantenkonfigurator.

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Automatisierte Bearbeitung

Zur Unterstützung der Fertigung waren bei 3CON bereits seit längerem Abisiolier- und Crimpautomaten im Einsatz. Die mechanische Bearbeitung der Montageplatten, Gehäuseteile und Türen für die Schaltschränke erfolgte jedoch bis vor kurzem manuell. „Unsere Schaltschrankmonteure verwendeten dazu Handbohrmaschinen und Stichsägen“, schildert Oberst. „Die Arbeit war deshalb nicht nur sehr anstrengend und langwierig und deshalb wenig beliebt, es war auch sehr schwierig, eine gute Qualität zu gewährleisten.“ Anlässlich des Hallenneubaus für den Schaltanlagenbau erwarb 3CON daher im Jahr 2021 das CNC-gesteuerte Blechbearbeitungszentrum Perforex BC 1007 HS von Rittal, um effizienter zu produzieren. Der Bohr- und Fräsautomat versieht die Montageplatten, Gehäuseteile und Türen der Schaltschränke automatisch mit Bohrungen, Gewinden, Ausschnitten und Gravuren. „Dazu übernimmt die Perforex BC 1007 HS die relevanten Daten direkt aus dem 3D-Schaltschrank-Konstruktionstool Eplan Pro Panel und wandelt sie in entsprechende NC-Programme um“, schildert Thomas Bauer, Technischer Vertrieb Westösterreich bei Rittal. „Mit der Perforex BC 1007 HS sparen wir rund 60 % der Bearbeitungszeit, sodass wir mit einer Amortisation der Investition in weniger als drei Jahren rechnen“, bestätigt Oberst. „Zusätzlich profitieren wir von einer reproduzierbaren Qualität mit geraden Kabelkanälen sowie gratfreien und rechtwinkeligen Ausschnitten.“ Wenn Automatisierung unbeliebte Aufgaben übernimmt und Fehler verhindert, schätzen das auch die Mitarbeiter. Demnach will, so Karl Oberst, „nach wenigen Wochen auch der größte Skeptiker nicht mehr zum Papierplan zurückkehren.“

Die ausschließlich kundenspezifisch gestalteten mechatronischen Anlagen für das Kaschieren, das Umbugen, Stanzen, Schneiden und Fügen von Interieur-Teilen weisen eine hohe Komplexität auf. (Bild: 3Con Anlagenbau GmbH)

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