Vielfältiges Zusammenspiel

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1 IEE IM DIALOG KONSTRUKTION Konstruktion Vielfältiges Zusammenspiel Konstruktion im Sondermaschinenbau heißt vor allem, viele Detailinformationen zusammenzubringen. Die Realisierung von Komplettlösungen setzt ein System-Know-how voraus, das nicht nur die Umsetzung und Konzep - tion von komplexen Anlagen, sondern auch die unterschiedlichen Anforderungen im CAD-/CAE- Bereich, Belange der Steuerungstechnik und Programmierung sowie länderspezifische oder kundenspezifische Vorgaben bzw. Vorschriften umfasst. Hilfreich ist es dabei, wenn sich der Anlagenplaner auf kompetente, flexible sowie weltweit tätige Zulieferer verlassen kann. Ein Konstrukteur benötigt viele Detailinformationen, um eine Anlage zu planen. Lieferanten können ihm durch CAD- und CAE-Daten sowie Software-Tools die Arbeit erleichtern. Wenn Lieferanten Eplan- Makros für ihre Komponenten zur Verfügung stellen, vereinfacht dies dem Konstrukteur die Arbeit. Die unverzichtbare Basis für eine Anlagenkonstruktion bilden möglichst detaillierte CAD- und CAE-Daten aller verwendeten Komponenten. Der Konstrukteur findet die Daten der Bauteile meist auf der Katalog-CD oder der Homepage des Herstellers. Noch einfacher wird es, wenn bereits fertig erstellte Makros für das jeweilige CAE- Programm zur Verfügung stehen, die z. B. der Elektro-Konstrukteur einfach in seinen Plan einbinden kann. Technologieführer wie Turck und SEW- Eurodrive haben den Nutzen von vorgenerierten Makros seit längerem erkannt und stellen ihren Kunden diese Daten unproblematisch bereit. Da die Elekt - rik immer mehr in die Pneumatik-Welt vordringt, bietet der Pneumatik-Spezialist Festo seit geraumer Zeit ebenfalls Eplan-Makros an. Variantenvielfalt Schwieriger wird es hingegen im CAD- Bereich. Lieferanten müssen sich ent- scheiden, in welchem Format sie ihre Daten bereitstellen. Die Konvertierung der Daten sei es nun auf der Seite des Maschinenbauers oder des Lieferanten ist immer noch mit sehr viel Arbeit verbunden. Für innovative und international aufgestellte Hersteller, wie den drei erwähnten, ist das zur Verfügung stellen von standardisierten, aktuellen und weiterführenden Daten selbstverständlich. Zum Beispiel bietet Turck für viele seiner Produkte Konstruktionsdaten in unter- 10 IEE im Dialog

2 KONSTRUKTION IEE IM DIALOG KOMPAKT Der Verlauf der Konstruktionsphase beim Maschinenbauer wird in vielerlei Hinsicht durch den Lieferanten und dessen Produkte mitbestimmt. Beispielsweise kann die Verfügbarkeit von CAD-Makros für Komponenten deren Integration in CAD-Pläne erleichtern, darüber hinaus stellen Lieferanten oft Auslegungs-, Berechnungs- oder Parametrier-Tools zur Verfügung. Entscheidend für eine einfache Integration ist auch das Konzept der Komponenten selbst, was Plug and Play- oder Teach-Fähigkeit betrifft. Unabhängig von den Produkten erwarten Maschinenund Anlagenbauer heute von ihren Lieferanten eine internationale Präsenz und eine Logistik, die verlässliche Liefertermine sicherstellt. schiedlichen CAD-Formaten an. Diese Daten lassen sich ebenso wie Konfigurationsdateien oder Software-Tools aus unserer Internet-Produktdatenbank herunterladen. Selbstverständlich liegen an dieser Stelle auch Produktdatenblätter im pdf-format zum Download bereit, erläutert Bernhard Grimm, Produktmanager im Bereich Sensortechnik bei Turck. Softwaretools machen das Konstruieren leichter Ein unkomplizierter Zugriff erleichtert das Zusammenstellen der benötigten Daten. Das kommt besonders bei Einheiten zum Tragen, die aus einzelnen Komponenten bestehen und konfigurierbar sind. Diese Komponenten in der Konstruktion zeichnerisch einzubinden, ist sehr aufwändig. Spezielle Tools erleichtern bei solchen Problemen das Erstellen von CAD-/CAE-Plänen. Neben den obligatorischen 2D-Zeichnungen und 3D-Modellen bietet beispielsweise Festo auf seiner Homepage ein Programm für Ventilund Pneumatikinseln an. Mit einer umfangreichen Symbol-Bibliothek und einer Schnittstelle zum Festo-Katalog auf CD- ROM lassen sich mit FluidDRAW Pneumatik-Schaltpläne und Stücklisten am PC schnell und sicher erstellen. Dabei ist ein zusätzliches CAD-System nicht erforderlich, erklärt Eberhard Klotz, Produkt-Manager für Ventile bei Festo, die Festo- Schaltplan-Software. Darüber hinaus sind von der Festo- Homepage weitere Engineering-Tools nutzbar, die die Berechnung und Dimensionierung vereinfachen. Von der Software vorgeschlagene Produkte lassen sich gleich in einer Stückliste abbilden, die direkt in das Bestellarchiv des digitalen Produkt-Katalogs übernommen werden kann. Mit dem Download von Pro - Drive wird die optimale Konfiguration für pneumatische Linearantriebe erleichtert, die die Belastungskennwerte für den Antrieb errechnet. Auf Simulationsseite erspart die Auslegungs-Software ProPneu teure Realitätstests. Qualifizierte Lie - feranten stellen den Maschinenbauern CAD-Daten ihrer Produkte in verschiedenen Formaten zur Verfügung. Auch Turck erleichtert den Elektro-Konstrukteuren die Arbeit mit einer kostenlosen Software für das modulare IP67-Feldbus system BL67, mit der sich die Module projektieren, parametrieren und in Betrieb nehmen lassen. Dazu zählt auch eine Diagnosefunktion. Auf den Internet-Seiten von SEW findet man ebenfalls eine Vielzahl an Programmen. Dazu gehören unter anderem eine PC-Bedienoberfläche, die eine komfortable Steuerung und Para met rierung von Frequenz - umrichtern erlaubt sowie eine Software zur Prozessdatenvisualisierung und Regeloptimierung von Servoumrichtern. Im Sondermaschinenbau schätzt man diese Art der Unterstützung: Die Möglichkeit, solche Projektierungs- und Berechnungsprogramme direkt herunterzuladen oder zu bestellen, erleichtert uns die Arbeit erheblich, stellt Oliver Krüger, Konstruktionsleiter bei Rohwedder, fest. Häufig muss man sich nicht mehr bis ins Detail mit der Technik beschäftigen. Der Konstrukteur wird zur Eingabe der benötigten Werte aufgefordert und erhält am Ende alle Angaben über das geeignete Produkt. Somit können sich unsere Spezialisten darauf konzentrieren, die einzelnen Komponenten zu einer produktiven Anlage zusammenzustellen. Flexibilität kontra Lastenheft Oft stellt sich einem Anlagenbauer die Aufgabe, die Anlage mit den jeweiligen Herstellerkomponenten nach Kundenvorschriften zu realisieren: das so genannte Lastenheft. Dabei sind diese in der Praxis nicht immer sinnvoll. Hier können die Anregungen eines erfahrenen Anlagenbauers, wie Rohwedder, wertvolle Hinweise geben. Unter Umständen lassen sich gleichwertige Produkte von einem anderen Lieferanten günstiger einkaufen oder mit einer neuen Technologie die Produktivität einer Anlage verbessern. Beispielsweise lässt sich eine Messstation, inklusive umfangreichem Datenhandling, mit einer SPS nur schwer realisieren. Sinnvoller wäre ein PC, der sowohl die Kommunikation als auch die Steuerungsfunktion übernimmt. Wich- IEE im Dialog

3 IEE IM DIALOG KONSTRUKTION Eberhard Klotz, Produktmanager für Ventile bei Festo: Wir klassifizieren unsere Produkte nach Lieferzeiten, so dass Maschinenbauer besser planen können. Bernhard Grimm, Produktmanager im Bereich Sensortechnik bei Turck: Neben Konstruktionsdaten, Eplan-Produktdaten und Konfigurationsdateien lassen sich auf unserer Homepage Software-Tools sowie Produktdatenblätter herunterladen. tig ist in einem solchen Fall der enge Dialog mit dem Kunden. Vielleicht war er sich der Möglichkeiten einer anderen Lösung nicht bewusst? legt Peter Blomberg, Leiter der Steuerungstechnik bei Rohwedder, dar. Mit unserem Prozess- Know-how finden wir manchmal Wege, an die bei der Angebotserstellung nicht gedacht wurde. Wenn dadurch Kosten sinken oder sich die Verfügbarkeit erhöht, sind unsere Kunden für jede Anregung offen. Eines für alle? Mit dem entsprechenden Fachwissen und langjähriger Erfahrung lässt sich nahezu jede technische Anforderung in die Praxis umsetzen. Im Sondermaschinenbau sind aus diesem Grund besonders flexible Technologien gefragt, die sich sowohl bei einfachen als auch bei komplexen Anforderungen einsetzen lassen. Je mehr unterschiedliche Varianten zum Einsatz kommen, sei es Hard- oder Software-technisch, desto mehr Know-how muss vorhanden sein und desto größer wird der Aufwand, solche Systeme zu pflegen. Ein kompatibler Programmierstandard würde vor allem in der Steuerungstechnik sowohl aus Sicht des Anlagenplaners als auch beim späteren Anwender einiges vereinfachen. Zwar wurde ein erster Schritt in diese Richtung mit der IEC gesetzt. Derzeit erfordert die Programmierung mit den daran angelehnten Speicherprogrammierbaren Steuerungen noch viel Spezialwissen, da praktisch jede ihre spezifischen Eigenarten hat und sie untereinander nicht kompatibel sind. Ähnliche Forderungen werden auch an Bussysteme gestellt. Obwohl Rohwedder selbstverständlich unterschiedliche Bussysteme einsetzt, favorisiert man in Bermatingen das Ethernet. Neben dem universellen Einsatz überzeugt es vor allem durch seine Schnelligkeit beim Datenfluss. Der Programmierer muss sich nicht länger um die Bereitstellung der Kommunikation kümmern, sondern nur noch um sein Kerngeschäft die Steuerung. Das Wichtigste für uns ist, dass sich ein Bussystem, genauso wie alle anderen Komponenten, einfach benutzen lässt. Was im Hintergrund abläuft, soll uns nicht in der Ausführung stören. Auch diesbezüglich ist Plug and Play gefragt, unterstreicht Peter Blomberg die Forderung nach einfach zu handhabenden Systemen und Produkten. Ein Beispiel hierfür ist unser modulares IP67-Feldbussystem BL67. Die kostenlos zur Verfügung stehende Software I/O-Assistant und der konsequente Einsatz vorkonfektionierter Steckverbinder minimieren Fehler und sorgen für eine reibungslose Inbetriebnahme, bemerkt hierzu Jörg Kuhlmann, Produktmanager Feldbustechnik bei Turck. Easy to use Auch im Sondermaschinenbau ist die Standardisierung der einzelnen Komponenten ein wichtiger Aspekt. Die Be- Mit den Software-Guides für Positionierachsen und Handlingsysteme von Festo können Anlagenbauer am Laptop mit nur wenigen Mausklicks komplette Handlingsysteme zusammenstellen inklusive aller pneumatischen und elektrischen Komponenten und sogar 3D-CAD-Zeichnung. 12 IEE im Dialog

4 KONSTRUKTION IEE IM DIALOG dienung und der Austausch der Bauteile, z. B. Schlitteneinheiten, sollte so einfach wie möglich sein. Die Handhabung von Komponenten wird überdies dadurch erschwert, dass es keine einheitlichen Anschlüsse, Bohrungen oder Verschraubungen gibt. Aus diesem Grund sollte bereits bei der Konstruktion darauf geachtet werden, dass sich die Komponenten möglichst ohne Spezialwerkzeug und mit geringem Aufwand befestigen lassen. Diese Forderung gilt sowohl für Sondermaschinenbauer wie Rohwedder als auch für Komponentenlieferanten, z. B. bei Festo-Handhabungssytemen. teln einstellen lassen. Es dauert einfach zu lange, wenn man bei einem Anlagenstillstand wegen eines Sensorproblems erst den Rechner hochfahren, ein Verbindungskabel anschließen und dann die Software starten muss, um die Einstellung zu verändern. Mit einem Schraubendreher ist dies meist im Handumdrehen erledigt, berichtet Peter Blomberg anschaulich aus der Praxis. Andere Länder, andere Konstruktion Unterschiede in der Konstruktion sind länderspezifisch. Während die Europäer smart design, also gefällige Lösungen wünschen, legen die Amerikaner großen Wert auf robust design. Um den jeweiligen Marktbedingungen zu genügen, ist es somit unumgänglich, die Anlage bereits in der Konstruktionsphase, in Bezug Alles eine Einstellungssache Zwiespältig gestaltet sich das Thema der Einstellbarkeit einer Maschine. Während eine leichte Bedienung von vielen Anwendern gefordert wird, sollten unbefugte Zugriffe auf sicherheitsrelevante Funktionen verhindert werden. Nicht immer ist die Grenze zwischen beiden Interessensgruppen eindeutig. Einen Ausweg bieten lernfähige Komponenten. Beispielsweise lassen sich Antriebssysteme mit wenigen Projektdaten anhand der SoftStop-Achscontroller von Festo mit nur vier Tasten vor Ort aktiv dämpfen. Gleichzeitig besteht die Möglichkeit, sich diese Teachvorgänge per Software herunterzuladen und zu bearbeiten. Voraussetzung für diese lernfähigen teachbaren Geräte ist ein Feldbusanschluss sowie das Verarbeiten und Konfigurieren von GSD-Dateien. Diesen Aufwand scheuen noch viele Anlagenbauer und greifen meist auf Komponenten zurück, die sich mit einfachen Hilfsmit- IEE im Dialog

5 IEE IM DIALOG KONSTRUKTION auf ihre Größe, Komplexität und den Automatisierungsgrad an den Zielmarkt anzupassen. An die Produktlieferanten werden ähnliche Anforderungen gestellt. Während in Europa und Asien kompakte und intelligente Einheiten gefragt sind, bevorzugen Anwender in den USA eher größere und stabilere Komponenten. Bernhard Grimm nennt ein eindrucksvolles Beispiel: Für unsere 40 x 40 x 40 mm großen Näherungs-Schalter gibt es eine bestimmte Halterungsschelle. Für den amerikanischen Markt verwenden wir eine stabilere Schelle, weil dieser Schalter dort als Trittstufe benutzt wird. Ähnliche Erfahrungen hat man auch bei Festo gemacht. Unsere ISO-Ventile werden in Amerika vorzugsweise hochkant eingebaut, da man sie als Kletterhilfe in den Maschinen benutzt. In Europa montiert man sie hingegen quer, um die LEDs besser ablesen zu können, berichtet Eberhard Klotz. Bezüglich einfacher und sicherer Installation sind die USA wiederum wesentlich weiter als die Europäer. Plug & Play mit vorkonfektionierten Steckverbindern ist dort an der Tagesordnung, was sich im breiten Angebot an Industriesteckverbindern bei Turck widerspiegelt. In weniger als 15 Minuten lässt sich mit hochwertigen Software-Tools eine 3-D-CAD-Zeichnung mit dem kompletten Handling und der Stückliste erstellen. Über die CAD-Hotline der Festo Systemtechnik erhält der Konstrukteur die Zeichnung im gewünschten CAD-Dateiformat. Wichtig für weltweit tätige Firmen wie Rohwedder ist aber nicht nur, dass sie marktspezifische und entsprechend zugelassene Produkte bekommen. Die Komponenten müssen auch weltweit verfügbar sein. Dies ist für Partner wie Festo, Turck und SEW selbstverständlich. Fast just on time Neben der internationalen Präsenz sind verlässliche Terminaussagen und deren Einhaltung seitens der Komponentenlieferanten unabdingbar. Verspätungen verursachen erhebliche Mehrkosten. Gefragt sind dementsprechend zuverlässige Lieferanten und solche, die flexibel auf Bestellungsänderungen reagieren. Ausgesprochen erleichternd für die Planung und die Arbeit des Konstrukteurs ist es daher, wenn Ein Konstrukteur muss sich in den unterschiedlichsten Bereichen auskennen und in der Lage sein, verschiedenste Komponenten, wie Sensoren, Linearachsen und Servomotoren, so einzusetzen, dass eine produktive, sichere und flexible Anlage entsteht. 14 die Produkte im Katalog oder im Internet mit klassifizierten Lieferzeiten versehen sind. Dies können beispielsweise Hinweise, wie Lagermaterial, lieferbar in maximal vier Tagen, Standardausführung, lieferbar in 14 Tagen oder Sonderanfertigung, lieferbar in vier bis sechs Wochen sein. Auf diese Weise erkennt der Konstrukteur, ob eine Bestellung problemlos läuft oder ob er wegen der längeren Lieferzeit im Vorfeld mit dem Einkauf sprechen muss. Einige Hersteller haben diese Anforderung bereits umgesetzt. Festo klassifiziert derzeit die Standardlieferzeiten und hat im so genannten Basiskatalog vermerkt, dass alle Produkte innerhalb von 24 Stunden lieferbar sind. Bei konfigurierbaren Systemen wie einer CP-Ventilinsel ist aus komplexen Gründen die wirkliche Lieferzeit nicht tagesgenau zu spezifizieren. Im Online-Shop von Festo ist über die ATPKlausel (available to promise) eine Lagerbestandsprüfung abrufbar, die die Verfügbarkeit der Produkte anzeigt. Turck hat ebenfalls in seinen neuesten Katalogen markiert, welches Gerät ab Lager verfügbar ist. Flexibel zeigt sich das Mühlheimer Unternehmen auch in der Lagerhaltung. Je nach Menge und Typ des Artikels gibt es Sondervereinbarungen mit führenden Kunden, um bestimmte Komponenten vorrätig zu halten. Solch ein Outsourcing des Lagers liegt bei vielen Maschinenbauern im Trend. Auch Festo bietet diesen Service an. Um die entsprechenden Kapazitäten zu erhöhen, erweitert man am Standort St. Ingbert/Rohrbach das Logistikcen2 ter um ein m großes Gebäude, das den weltweiten Anforderungen nach schnellerer Liefertreue entgegen kommt. IEE im Dialog