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Datenaustausch auf „mechatronisch“

Bild 1. Eplan Mechatronic Integration (EMI) liefert einen Online-Datenabgleich zwischen Eplan und Autocad-Inventor

Bild 2. Die Daten aus Autocad Inventor lassen sich 1:1 in Eplan einlesen – inklusive Strukturbrowser

Bild 3. Per Smooth Connect erhält der Mechaniker die Eplan-Daten von Baugruppen oder der gesamten Anlage

Bild 4. Im Mechatronik-Navigator werden alle relevanten disziplinübergreifenden Bauteile dargestellt

Voraussetzung für effiziente Prozesse ist ein durchgängiger Informationsaustausch zwischen den Engineering-Disziplinen. Diesen ermöglicht die Eplan Mechatronic Integration (EMI), mit der sich Projektdaten aus Mechanik, Elektro- und Fluidtechnik online abgleichen lassen. Die Basis dafür bilden 3D-Daten aus Autocad-Inventor, die direkt in die Eplan-Plattform eingelesen werden.

Die übliche Abwicklung eines Projekts im Engineering fängt mit der mechanische Konstruktion an, die per leistungsfähigem CAD-System die mechanische Ausprägung einer Anlage oder Maschine definiert. Die erstellten Daten werden – mit Know-how angereichert – in Formaten wie PDF-Dateien oder Papierzeichnungen an den Fluidtechniker weitergegeben. Bei dieser Form der Datenübergabe geht jedoch das bereits integrierte Wissen verloren.
Anschließend erstellt der Fluidtechniker ebenfalls im CAx-System, basierend auf diesen Daten, den Fluidplan und gegebenenfalls einen Ablaufplan. Auch diese Dokumentation erhält der Elektrotechniker häufig im PDF-Format oder als Papierzeichnung. Das bedeutet mehrfache Dateneingabe, hohe Fehlerquote und erneuter Know-how-Verlust.
Der nächste Prozessschritt ist die Projektierung des entsprechenden Schaltplans mittels CAE-System durch den Elektrokonstrukteur. Vielfach händisch erstellte Listen werden neben den Plänen an weitere Abteilungen übergeben, um die Arbeit zu vereinfachen. Zwischenfazit: Dieser sequenzielle Prozess ist zeitaufwändig, fehlerträchtig und kostenintensiv – der geregelte Informationsaustausch zwischen den Disziplinen ist nicht gesichert.

Fehlerfrei durch Parallelisierung
Der Trend im Engineering geht zur Parallelisierung – demnach zur disziplinübergreifenden Zusammenarbeit. Das erfordert jedoch einen durchgängigen Datenaustausch zwischen den Abteilungen. An diesem Punkt, der Zusammenarbeit zwischen den Engineering-Abteilungen, setzt die EMI-Technologie von Eplan an (Bild 1). Da Bauteile, wie Motoren, Zylinder oder Ventilinseln, immer stärker mechatronisch geprägt sind, ist es wichtig, dass in jedem CAx-System erkennbar wird, wie andere Disziplinen das Bauteil verwenden.
Diese Bereitstellung der Informationen leistet die EMI-Technologie, die CAE und CAD online miteinander verbindet. Konkret wird das 3D-Modell aus Autocad-Inventor in die Eplan-Plattform eingelesen (Bild 2). So erhält der Elektro- oder der Fluidkonstrukteur oder der Verfahrenstechniker über die Anwendung eine direkte Ansicht auf die Maschine oder die Anlage. Umgekehrt erhält der Mechaniker einen lesenden Zugriff auf die Eplan-Daten. Das geschieht per EMI-Modul „Smooth Connect“, das speziell für Inventor-Anwender entwickelt wurde (Bild 3).
Die Bedienung ist einfach, auf CAD-Arbeitsweisen angepasst und auf die notwendigen Funktionen und Informationen begrenzt. So erhält jede Abteilung Einblick in die Daten der anderen – kann aber nur im eigenen Expertensystem entsprechende Änderungen vornehmen. Jede Disziplin behält also die Hoheit über ihr System und ihr Know-how; vorausgesetzt, die Verantwortungen werden entsprechend frühzeitig definiert.

Mechatronik-Navigator
Der zentrale Dreh- und Angelpunkt in der neuen EMI-Technologie ist der sogenannte „Mechatronik-Navigator“, der sowohl in der Eplan-Plattform als auch in EMI-Smooth-Connect zur Verfügung steht (Bild 4). Dieser Navigator stellt alle relevanten disziplinübergreifenden Bauteile dar. Durch Statusicons zeigt das System an, ob die Bauteile in den verschiedenen CAx-Systemen „voneinander wissen“ oder ob sie noch zu verbinden sind. Desweiteren bietet der Mechatronik-Navigator die Möglichkeit, Informationen direkt am Bauteil oder an der Baugruppe als Notiz zu hinterlegen, um mit anderen Abteilungen Projekt-Informationen auszutauschen. Ein weiteres Highlight ist die intuitive Bedienung per Drag & Drop: Dadurch, dass sich die einzelnen Bauteile „kennen“, sprich miteinander verbunden sind, steht die entsprechende grafische Ausprägung des Bauteils allen Beteiligten zur Verfügung. Das spart aufwändiges Suchen und sichert das Know-how in Elektro-, Fluid- und Verfahrenstechniktechnik sowie in der mechanischen Konstruktion (Bild 5).

Bild 5. Intelligente Filtertechnik ermöglicht das direkte Finden von Bauteilen im mechanischen Modell

Modular gestaltet
Die flexible EMI-Technologie lässt sich dank ihres modularen Aufbaus an die verschiedenen Workflows in Unternehmen anpassen. Das erhöht die Flexibilität im Unternehmen und verbessert die Bedienfreundlichkeit, da der Anwender nicht mit unnötigen Informationen und Programmfunktionen überlastet wird. Jeder Anwender bekommt genau die Module, die für seine Arbeit nötig sind. Drei unterschiedliche EMI-Module stehen für die verschiedenen Disziplinen bereit: Collaboration, Cabling und Piping.
Das Modul „EMI Collaboration for Autocad Inventor“ verbindet die Disziplinen auf Bauteilebene miteinander und bietet verschiedene Funktionen für einen reibungslosen Workflow zwischen den Engineering-Abteilungen. Ob Übergabe von Betriebsmittelkennzeichen auf die Inventor-2D-Zeichnung, die Bereitstellung von Bauteilen für Autocad-Inventor oder die Übernahme von Bauteilen nach Autocad-Inventor aus dem Mechatronik-Navigator: Der reibungslose Prozess zwischen den Disziplinen steht im Zentrum. Der größte Vorteil der EMI-Technologie wird offensichtlich, wenn der Anwender diese optimal in seinen Workflow integriert und zum Beispiel eine Anbindung an ein PDM- oder ERP-System nutzt. Dann lassen sich nicht nur die CAx-Daten eines Bauteils, sondern auch die dazugehörigen kaufmännischen Meta-Daten zusammenführen. Mit den weiteren Modulen Cabling und Piping kann man Leitungs- oder Schlauch- bzw. Rohrlängen austauschen, damit in der Fertigung alles passt.

Resümee
Die modulare EMI-Technologie lässt sich an vorhandene Workflows anpassen, nahtlos in die Unternehmensstruktur einbetten und verhindert Medienbrüche. Durch die gesteigerte Qualität im Engineering-Bereich ist sowohl das Know-how der einzelnen Disziplinen als auch eine optimale Fertigung und Inbetriebnahme beim Kunden gewährleistet. Das senkt die Fehler, die Durchlaufzeiten und damit die Kosten. Ein effizienter Workflow und tiefe Prozessintegration sind das Ergebnis.

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Autor: Markus Keil ist Produktmanager bei der Eplan Software & Service GmbH & Co. KG in Monheim am Rhein.