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Schaltschrankbau: Mehr Effizienz mit Werker-Assistenzsystemen

Autor / Redakteur: Jens Frischemeier * / Kristin Rinortner

Leitervorbereitung und Verdrahtung beim Schaltschrankbau sind so komplex, dass sie viel Optimierungspotenzial bieten. Produktivität und Prozesssicherheit lassen sich durch Werker-Assistenzsysteme steigern.

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Unterstützung im Schaltschrankbau: 
Werker-Assistenzsysteme bündeln einzelne 
Fertigungsprozesse, die zentral gesteuert 
und überwacht werden können.
Unterstützung im Schaltschrankbau: 
Werker-Assistenzsysteme bündeln einzelne 
Fertigungsprozesse, die zentral gesteuert 
und überwacht werden können.
(Bild: Phoenix Contact)

Prozesse, Strukturen und Kosten stehen mehr denn je im Fokus fertigender Betriebe. Getreu dem Motto „Wer rastet, der rostet“ ist der Schaltschrankbau heute gefordert, sämtliche Abläufe zu optimieren und auf künftige Kundenanforderungen hin auszurichten. Eine wichtige Rolle spielt dabei die zunehmende Individualisierung bis hinunter auf die Losgröße 1. In diesem Umfeld besser und schneller und dabei kostengünstiger zu produzieren, ist besonders für kleine und mittelständische Unternehmen eine Herausforderung.

Rechtzeitig und umfassend planen

Der Schlüssel zur effizienten Fertigung liegt bereits in der Planung und Projektierung. Vollständige Daten mit entsprechender Qualität sowie ein durchgängiger Datenfluss ohne Systembrüche ermöglichen einen kosten- und zeitsparenden Projektverlauf. Sind die technischen Funktionen und Rahmenparameter in den CAE-Programmen definiert, übernehmen Projektierungssysteme – ein Beispiel ist Project complete. Dank zahlreicher definierter Schnittstellen werden die Daten aus unterschiedlichen CAE-Programmen komfortabel und verlustfrei übertragen.

Daraus generiert die Software automatisiert die Klemmenleisten – mit allem, was dazu gehört, wie Markierungen, Brücken und Endhaltern. Die Software Project complete erstellt aus diesen Informationen Fertigungsdokumente auf Knopfdruck. Alternativ können die Klemmenleisten auch über die Online-Bestellfunktion im Software-Tool einbaufertig bestellt werden.

Mehr Effizienz in der Leiterverarbeitung

Im industriellen Schaltschrankbau erfolgen viele Arbeitsschritte noch manuell. Besonders in der Vorbehandlung und Verdrahtung der Leiter steckt ein hohes Potenzial – diese zeitintensiven Tätigkeiten machen etwa die Hälfte der Arbeitszeit des Schaltschrankbauers aus.

Um diese Prozesse rationeller zu gestalten, bringt der Spezialist aus Blomberg das Werker-Assistenzsystem „WIRE assist“ auf den Markt. Das Software-gestützte System führt den Anwender durch den Prozess der teilautomatisierten Leiterfertigung. Dabei werden die Geräte direkt angesteuert, alle erforderlichen Informationen für die weitere Verarbeitung und Verdrahtung werden optisch aufgewertet und leicht verständlich auf dem Monitor dargestellt (Bild 1).

Die Basis des Systems bildet der höhenverstellbare Werktisch. Die Höhenverstellung dient dabei nicht nur der einmaligen Anpassung an Werker-Körpergröße und/oder Tätigkeit, sondern berücksichtigt auch die erweiterte Anforderung an die Ergonomie, zwischen sitzender und stehender Arbeitshaltung wechseln zu können. Das kompakte Werker-Assistenzsystem wird durch vier Industrielenkrollen mit Bremse mobil – und kann dezentral dort eingesetzt werden, wo die Arbeit anfällt.

Der modulare Aufbau des Werktisches lässt dem Anwender viel Freiheit in der Ausgestaltung seines Arbeitsplatzes. Werkzeugautomaten und Beschriftungsgeräte müssen nicht auf der Oberfläche der Tischplatte platziert werden, sondern können platzsparend mittels Zubehör direkt am Grundgerüst angebracht werden. Der Tisch kann in Höhe und Arbeitsausrichtung nach individuellen Bedürfnissen flexibel positioniert werden, und erfüllt alle Anforderungen an einen komfortablen und ermüdungsarmen Arbeitsplatz.

Lean Production bringt Ordnung in's Arbeitsleben

Bild 1: Das Assistenzsystem „WIRE assist“ unterstützt den Schaltschrankbauer bei der effizienten Leitervorbereitung und Verdrahtung.
Bild 1: Das Assistenzsystem „WIRE assist“ unterstützt den Schaltschrankbauer bei der effizienten Leitervorbereitung und Verdrahtung.
(Bild: Phoenix Contact)

An den Tragarmen und Säulen sind Führungen zur Aufnahme von weiterem Zubehör eingebracht – etwa zur Aufnahme und Bevorratung einer variablen Anzahl von Leitern und Leitungen in verschiedenen Verpackungsausprägungen wie Kartonagen, Rollen und Ringen. In Kombination mit dem Leiterführungssystem können die Leiter direkt am Abläng-Automaten befestigt werden, und stehen dem Werker für einen schnellen Materialwechsel unmittelbar zur Verfügung. Für die zentrale und damit unproblematische Abwicklung der Kartonagen-Materialien sorgt ein weiteres Führungselement direkt über der Kartonage.

Optional ist auch ein Getränkehalter erhältlich, der alternativ zur Aufnahme von Handmaschinen dient. Auch wenn es trivial erscheinen mag – Details wie Getränkehalter oder integrierter Mülleimer tragen ebenfalls zur Effizienzsteigerung bei.

Viel Zeit verschwendet, wer ein gerade benötigtes Werkzeug oder Arbeitsmittel in einer vollen und unaufgeräumten Schublade erst suchen muss. Wer dagegen hier Ordnung hält, erhöht die Produktivität zusätzlich.

Bild 2: Mit Werkzeug und Zubehör bestückte Hartschaumeinlagen schaffen Übersicht sowie einen direkten Zugriff ohne Suchzeiten.
Bild 2: Mit Werkzeug und Zubehör bestückte Hartschaumeinlagen schaffen Übersicht sowie einen direkten Zugriff ohne Suchzeiten.
(Bild: Phoenix Contact)

Auch Prinzipien der Lean Production – wie 5S – unterstützen diese Bemühungen. Durch mehrschichtige Hartschaum-Einlagen mit Aussparungen für Werkzeuge und Arbeitsmittel verkürzen sich Such- und Zugriffszeiten deutlich (Bild 2). Dabei sind häufig genutzte Werkzeuge stets leichter zu erreichen als seltener genutzte, die dann etwas entfernter positioniert werden.

Auch das Aufräumen gestaltet sich einfacher, und das Fehlen eines Werkzeugs fällt schneller auf. Die Schaumstoffeinsätze, die es in unterschiedlichen Ausprägungen gibt, können beliebig kombiniert werden.

Die Kombination aus Software und Assistenzsystem macht´s

Bild 3: Die Software WIRE assist ermöglicht eine strukturierte und damit effiziente Abarbeitung aller Projektinhalte.
Bild 3: Die Software WIRE assist ermöglicht eine strukturierte und damit effiziente Abarbeitung aller Projektinhalte.
(Bild: Phoenix Contact)

Einen weiteren Produktivitätsgewinn bringt das Werker-Assistenzsystem demjenigen Schaltschrankbauer, der auch die gleichnamige Software nutzt (Bild 3). Als Software-Tool steuert das Programm WIRE assist die Geräte und führt den Anwender durch den Prozess der Leitervorbereitung mit anschließender Verdrahtung.

Die graphische Benutzeroberfläche auf dem Touch Screen ist übersichtlich und intuitiv gestaltet. Dabei stehen dem Anwender vier anwählbare Modi zur Erledigung seiner Aufgaben zur Verfügung:

  • Cutfox: Ablängen der Leiter nach manueller Eingabe von Leiterlänge und Menge.
  • Thermomark: Bedrucken der Markierungsmaterialen bei manueller Eingabe der Beschriftungsinformation.
  • Advanced Mode: automatische Ansteuerung des Abläng-Automaten Cutfox 10 und eines Thermomark-Beschriftungsgerätes sowie visuelle Darstellung der kompletten Verdrahtungsinformationen für Fachkräfte.
  • Basic Mode: automatische Ansteuerung des Abläng-Automaten Cutfox 10 und des Thermomark-Beschriftungsgerätes sowie eine visuelle Darstellung der Verdrahtungsinformationen in reduzierter Form und eingeschränktem Funktionsumfang.

Die notwendigen Verdrahtungsinformationen für die automatisierte Abarbeitung der Prozesse werden aus CAE-Programmen in die Software importiert. Über eine integrierte Editor-Funktion können Daten zudem manuell erhoben werden. Auch Änderungen im aktiven Projekt sind damit möglich.

Dieser Beitrag ist im Sonderheft Elektromechanik III der ELEKTRONIKPRAXIS (Download PDF) erschienen.

Um bei komplexen Projekten den Überblick zu behalten und die Leiter effizient abzuarbeiten, hat die Software Filter- und Sortierfunktionen. So können etwa Leiter gleicher Art und Größe ohne unnötige Materialwechsel direkt in Folge gefertigt werden.

Das Ablängen des gewählten Leiters nach Vorgabe erfolgt zeitgleich mit dem Druck der zugehörigen Beschriftung. Parallel zeigt die visuelle Darstellung, welche Aderendbehandlung vorgesehen ist sowie die Information zur Verdrahtung im Schaltschrank mit Quelle/Zielangabe und Verlegerichtung. Ist der Leiter nach den Vorgaben gefertigt und verdrahtet, bestätigt dies der Anwender mit dem Button „Abgearbeitet“ und der nächste Leiter wird aufgerufen.

* Jens Frischemeier ist Manager Product Marketing in der Business Unit Industrial Cabinet Solutions bei Phoenix Contact in Blomberg.

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