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Neue Projekte schnell auf der Schiene

Bild 1. Proserve unterstützt einen durchgängigen Workflow von der elektrischen bis zur mechanischen Konstruktion

Bild 2. In Berlin wird die elektrische Verdrahtung der vier Straßenbahntypen durch mehr als 130 unterschiedliche Klemmenleisten realisiert, die allesamt mit dem Smartdesigner von Wago projektiert wurden

Bild 3. Im Projekt „Flexity Berlin“ werden neben Topjob S und X-Com S auch Hochstrom­klemmen der Serie 285 sowie erstmals in Türsteuerungen die Doppelstockklemmen der Serie 870 eingesetzt

Wenn es um das Engineering von komplexen Maschinen und Anlagen geht, sind CAE- und CAD-Programme als professionelle Hilfsmittel nicht mehr wegzudenken. Wago unterstützt diese Systeme mit einem kostenlosen Softwaretool, das sich aufgrund offener Schnittstellen in den Engineering-Workflow integrieren lässt, aber auch als Stand-alone-Version die Projektierung erleichtern kann.

Im Fahrzeugbau übernehmen elek­t­ronische Komponenten zunehmend mehr Funktionen. Gleichzeitig nimmt die Integration weitreichender Sicherheitsprozeduren zu. Steuerungen werden dadurch umfangreicher, dürfen aber nicht mehr Platz hinter den Verkleidungen von Fahrzeugen oder Triebköpfen von Zügen beanspruchen. Für Unternehmen wie Bombardier stellt das durchaus eine Herausforderung dar. So wie im aktuellen Projekt „Flexity Berlin“, in dem die Konstrukteure diese Faktoren beim Engineering berücksichtigen müssen. Die Berliner Verkehrsbetriebe betreiben mit 190 km Gleisstrecke das größte deutsche Straßenbahnnetz. Am 1. September 2009 erfolgte die Bestellung von 99 Fahrzeugen aus einem Rahmenvertrag mit insgesamt über 206 Straßenbahnen. Die ersten davon wurden im Jahr 2011 ­ausgeliefert.
CAE- und CAD-Systeme sind in solchen Projekten unerlässliche Hilfsmittel – sowohl für die elektrische als auch für die mechanische Konstruktion. Die Verteilung von Energie und Signalen wird über Reihenklemmen realisiert. Reihenklemmenschienen sind applikationsabhängige Komponenten, die immer wieder neu und individuell zusammengestellt werden müssen. Ein optimales Änderungsmanagement ist bei der Umsetzung dieses Projektgeschäfts ein wichtiger Indikator für einen reibungslosen Prozess. Der Konstrukteur benötigt daher im Konstruktionsalltag detaillierte Kenntnisse zur eingesetzten Produktfamilie. Nicht selten werden in Applikationen des Schienenverkehrs mehrere hundert Reihenklemmen verbaut, wodurch bis zu zwei Meter lange Klemmleisten entstehen. Moderne Kon­figurationssoftware vereinfacht hier die Projektierung.

Die Wago-Software Proserve bietet dazu die passenden Werkzeuge: vom Beschriftungssystem Smartscript bis hin zum umfangreichen Klemmenkonfigurator Smartdesigner 6.0, der sich in den kompletten Workflow integrieren lässt (Bild 1). Für den Anlagenbauer, der lediglich Unterstützung in der Konfiguration und beim Beschriften benötigt, reicht der Smart­designer als Stand-alone-­System ­häufig bereits aus. Die komplette elektrische Verdrahtung der vier Straßenbahntypen in Berlin wird durch mehr als 130 unterschiedliche, mit dem Smartdesigner erstellte Klemmenleisten realisiert: für die Steuerung, die Beleuchtung, das Bremssystem, die Antriebstechnik, das Fahrerpult, die Türsteuerung und weitere Anwendungsbereiche (Bild 2).
Neben dem Reihenklemmensystem Topjob S, Reihenklemmen und Steckverbinder X-Com S, kommen in diesem Projekt auch Hochstromklemmen der Serie 285 sowie erstmals in Türsteuerungen die Doppelstockklemmen der Serie 870 zum Einsatz (Bild 3). Die Konfigurationssoftware greift hierbei auf bestehende Entwicklungsdaten aus CAE- und CAD-Programmen zu, führt eine Plausibilitätsprüfung durch und visualisiert komplexe Klemmenleisten in einer 3-D-Grafik. Die Prozessabläufe werden dadurch vereinfacht und der Workflow effizienter gestaltet.

Projektieren bis ins kleinste Detail
In der Konstruktion wird üblicherweise in einem E-CAE-System ein Stromlaufplan erzeugt. Aus dem da­raus resultierenden Klemmenplan kann jedoch keine vollständige Stückliste der später aufzubauenden Reihenklemmenschiene generiert werden. Wird in der Konstruktion beispielsweise mit dem E-CAE-System „Engineering Base“ von Aucotec gearbeitet, kann sich der Konstrukteur der vorhandenen Schnittstelle zur Wago-Software Proserve bedienen. Durch einen einfachen Export der ­Daten, basierend auf einem XML-­Format, werden diese in den Wago-Smartdesigner importiert.
Dort wird die Reihenklemmenschiene nicht nur grafisch dargestellt, sie kann auch per Mausklick auf Vollständigkeit und Plausibilität hin überprüft werden. Etwaige fehlende Komponenten, zum Beispiel eine Abschlussplatte, werden automatisch ergänzt. Die Daten der vollständigen Schiene können anschließend wieder über die bidirektionale Schnittstelle nach „Engineering Base“ exportiert werden. Der Konstrukteur hat jetzt alle Daten in seinem System, die Stückliste im „Engineering Base“ wird automatisch aktualisiert. Dieser Datenaustausch ist auch mit anderen E-CAE-Systemen wie Elcad, Ruplan, E3, ECSCAD, Eplan P8, WSCAD, Treesoft CAD und Elektrocad möglich.

3-D-Visualisierung vereinfacht das Engineering
Der Arbeitsablauf wird noch effizienter, wenn zusätzlich Aussagen zum Platzbedarf gemacht werden können. Dazu wird die geprüfte Reihenklemmenschiene im Smartdesigner in ein sogenanntes 3-D-Neutral-Format wie Step oder Iges konvertiert. In der mechanischen Konstruktion kann nun die Reihenklemmenschienen als Komplettbauteil in ein M-CAD-Programm importiert werden, beispielsweise in die 3-D-CAD-Software Catia. Es müssen weder Klemmen gezeichnet noch die passenden 3-D-Daten aus dem Internet heruntergeladen werden.
Eine Programmerweiterung ermöglicht, dass der CAD-Konstrukteur über eine Online-Schnittstelle die Reihenklemmschienen als ein sogenanntes Nativformat direkt in sein CAD-­System übernehmen kann. Dadurch stehen automatisch die aktuellen Zeichnungen jedes Bauteils zur Verfügung und der Anwender erhält sie in dem Format, das er auch in seiner Kon­struktion verwendet – ohne anfallende Nacharbeit. Andere M-CAD-Programme wie Pro/Engineer, Autodesk Inventor, Auto­cad oder Solidworks können ebenfalls über diese Schnittstelle bedient werden.

Fazit
Durch den Einsatz der Software Proserve ist es möglich, einen durchgängigen Workflow von der elek­trischen bis zur mechanischen Kon­struktion effizient zu unterstützen. Darüber hinaus kann der Konstrukteur durchgängig eigene Teilenummern, beispielsweise SAP-Nummern, innerhalb der Software verwenden. Das bedeutet, der Bearbeiter muss sich nicht zwingend mit den Artikelnummern von Wago auskennen. Das kostenlose Softwarepaket enthält außer dem Klemmenkonfigurator Smartdesigner noch einen interaktiven Produktkatalog mit den technischen Produktdaten sowie umfangreiche Suchfunktionen. Die Proserve-Software ist in 18 Sprachen verfügbar und steht bei weltweit operierenden Unternehmen somit für die meisten Mitarbeiter in Landessprache zur Verfügung.

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Autor: Steffen Mammey ist als Produkt­manager Proserve bei der Wago Kontakttechnik GmbH & Co. KG in Minden tätig.