Elektro-CAD: Die Zukunft des Schaltschrankbaus heißt Automatisierung

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Wer viele Schaltschränke plant und fertigt, will den zeitlichen und finanziellen Aufwand so gering wie möglich halten.

Elektro-CAD der Zukunft: Eine moderne Planungssoftware kann mit vielen Funktionen Routine- und Wiederholungsaufgaben weitgehend automatisieren. Trotzdem verbleibt der Anteil an manueller Arbeit auf hohem Niveau. Alin Dragan, Produktmanager bei WSCAD, hat sich Gedanken über dieses Phänomen gemacht und interessante Zusammenhänge entdeckt.

Automatisierung beim Elektro-CAD

Herr Dragan, Sie beschäftigen sich seit vielen Jahren mit Elektro-CAD und haben vor Ihrer Tätigkeit bei WSCAD selbst Schaltschränke geplant und in Betrieb genommen. Dabei haben Sie wiederkehrende Vorgänge wo immer möglich automatisiert. Was ist Ihrer Meinung nach zukünftig relevant für die Elektrokonstruktion?

Dragan: Die Automatisierung schreitet insgesamt und gerade auch in der Elektrokonstruktion unaufhaltsam voran. Jüngstes Beispiel: Der KI-Chatbot ChatGPT. Wenn sie damit bereits gearbeitet haben, dann erkennen sie, wie weit die Automatisierung durch Computerprogramme und künstlicher Intelligenz bereits vorangeschritten ist. Ich habe mir Beispiele angesehen, wo jemand mit diesem KI-Werkzeug eine coole Idee innerhalb weniger Minuten in eine funktionierende App verwandelt hat und diese nach Prüfung und Freigabe aus dem App Store herunterladen und nutzen konnte.

Was genau hat das mit der Planung und Fertigung von Schaltschränken zu tun?

Dragan: Wenn sie heute einen Schaltschrank planen, anschließend fertigen und auf der Baustelle in Betrieb nehmen, besteht der gesamte Vorgang aus einem kreativen Denkprozess am Anfang und jeder Menge daran anschließender präziser und qualitativ hochwertiger Arbeit. Die Kreativität kann heute noch niemand ersetzen und sie wird dem Menschen vermutlich noch lange vorbehalten sein. Aber von dem was folgt lässt sich eine Menge automatisch erledigen. Die Devise lautet deshalb: Entlaste Menschen von stupiden und wiederkehrenden Aufgaben und lass sie in der gewonnenen Zeit kreativ sein. Denn das ist das, was wir am besten können und was uns von Maschinen unterscheidet. Tatsächlich führen Computer ständig wiederkehrenden Arbeiten nicht nur schneller aus, sondern vor allem wesentlich präziser und mit gleichbleibender Qualität.

Die Gewinner im Zeitalter der Auto­matisierung sind also kreative Menschen?

Dragan: Absolut. Wenn ich sehe, was eine KI-Software wie ChatGPT bereits heute leistet, wird sofort klar, dass wir im Schaltschrankbau und der Elektrokonstruktion zeitfressende Tätigkeiten so schnell wie möglich den Computerprogrammen übergeben sollten. Wer jetzt handelt, ist klar im Vorteil. Denn Kreativität will und muss wie ein Muskel trainiert werden und das geht nicht von heute auf morgen. Die E-CAD-Lösung von WSCAD hat schon seit längerer Zeit und in zunehmendem Maße Funktionen, mit denen Anwender Routineaufgaben auf Knopfdruck automatisieren können – einige Kunden machen von dieser Möglichkeit bereits Gebrauch, viele zögern aber noch.

Kennen Sie die Ursache dafür?

Dragan: Es gibt sowohl menschliche als auch organisatorische Gründe. Sie heißen: Chaos, unnötige Varianzen und Gewohnheiten. Sind diese Punkte erst einmal durchdacht und geklärt, braucht man nur noch das richtige Werkzeug, nämlich eine Elektro-CAD-Lösung, die genügend Funktionalität und Freiräume bietet, um individuelle Vorstellungen und Prozesse abzubilden.

Chaos vs. Struktur

Was heißt das konkret?

Dragan: Wer ‚chaotisch‘ plant und vorgeht, also mal so oder so und dann wieder ganz kundenspezifisch, der tut sich schwer, Wiederholungen, Regeln und Muster zu erkennen. Aber ohne die funktioniert Automatisierung nicht. Zudem gaukelt uns das Chaos vor, wir könnten gar nicht automatisieren, weil alles jedes Mal irgendwie anders abläuft. Aus dieser Schleife entkommt nur der, der seine Prozesse durchdacht und klare Strukturen entworfen hat. Die Projekte selbst folgen dabei einer klaren Strukturierung nach DIN EN 81346-1, das heißt, unter Betrachtung des Funktions- und Ortsaspekts der Produkte. Im Bereich der Gebäudeautomation wird gerne auch nach AMEV strukturiert – bei WSCAD sind übrigens beide Kennzeichnungssysteme im selben Plan gleichzeitig darstellbar. Aber auch die Struktur der Pläne selbst ist ein wichtiger Gesichtspunkt.

Standards sind schön und gut. Aber sieht dann nicht ein Schaltschrank aus wie der andere?

Dragan: Jein. Die Anforderungen sind unterschiedlich und es werden immer Varianzen auftreten. Es darf nur nicht zu viele Abweichungen geben. Die Regeln und Muster müssen so konsistent wie möglich bleiben. Unnötige Varianzen sind beispielsweise verschiedene Produktkomponenten, weil der Einkauf bessere Rabatte ausgehandelt hat oder der Vertrieb dem Endabnehmer die Vorteile eines Standards nicht vermitteln konnte. Oder ein Entwickler setzt immer wieder unterschiedliche Komponenten ein, weil er gerne eine eigene Duftmarke setzen oder einfach immer das Neueste haben möchte. Aus Erfahrung kann ich sagen: Je uniformer Schaltpläne und Schrankaufbauten dargestellt werden, desto besser. Hier helfen nur Listen mit freigegebenen Produkten sowie klare Standardisierungs- und Kons­truktionsrichtlinien.

Neben Chaos und Varianzen nannten Sie auch menschliche Gewohnheiten. Was hat es damit auf sich?

Dragan: Gewohnheiten verführen uns dazu, einmal entdeckte Regeln und Muster immer wieder auf die gleiche Weise zu verwenden. Jeder kennt und nutzt Copy & Paste, weil es schnell geht. Aber dahinter steht immer ein manueller Vorgang, der nicht automatisierbar ist. Jedes Mal ist dann tiefe Produkt- und Projektkenntnis gefragt. Teilschaltungen sind nicht neutral und im Gesamtplan schlecht zu finden. Zudem sind die Kopien kontextspezifisch und müssen abgeändert und bearbeitet werden. Dabei wird dann in größeren Projekten gerne mal etwas übersehen und vergessen. Wer automatisieren möchte, muss definitiv weg von Copy & Paste.

Elektro-CAD: Wie die Automatisierung gelingen kann

Und wie erfolgt die Automatisierung in Sachen Elektro-CAD?

Dragan: Häufig genutzte Teilschaltungen oder ganze Planseiten werden in Form von Makros unternehmensweit hinterlegt. Makros schaffen unabhängig von den Fähigkeiten unterschiedlicher Konstrukteure eine Chancengleichheit, verbessern für alle das Auffinden der Funktionen, gleichen die unterschiedliche Konstruktionsgeschwindigkeit aus und ebnen den Weg für gleichbleibende Qualität bei den Resultaten – Stichwort ‚unternehmensweite Standards und Konstruktionshandbücher‘. Und wer in den Makros Varianten als Platzhalter verwendet, kann später bei Bedarf Komponenten über alle Seiten und Pläne auf Knopfdruck schnell und sicher gegen andere austauschen.

Was also empfehlen Sie Anwendern?

Dragan: Sie sollten das Thema ‚Auto­matisieren von Routinearbeiten‘ unbedingt angehen. Wer jetzt handelt, ist klar im Vorteil. Das Strukturieren von Projekten führt zu besseren Ergebnissen, egal ob bei Maschinen, Anlagen oder in der Gebäudeautomation, nach DIN EN 81346-1 oder AMEV oder nach beiden Standards gleichzeitig. Außerdem empfiehlt es sich, die mit der Software mitgelieferten Makrobibliotheken zu nutzen und individuelle Makros in unternehmensweiten Bibliotheken abzulegen. Damit lässt sich die Planung beschleunigen und auf ein gleichbleibend hohes Niveau bringen. Wer einen Schritt weiter gehen möchte, kann mithilfe unseres Project Wizards häufig wiederkehrende Teilschaltungen nach vordefinierten Regeln zusammensetzen und so mehr oder weniger vollständige Pläne in einem Rutsch erzeugen.

Letzter Punkt: Alle elektrotechnischen Planungsunterlagen lassen sich inklusive Dokumentation über unser Automation Interface durch individuelle oder am Markt verfügbare Produktkonfiguratoren auf Knopfdruck auslösen und erstellen. Einige unserer Kunden setzen das bereits erfolgreich um. Klar, es bedeutet etwas Nachdenken und Aufwand, und unter Umständen ist es ratsam, erfahrene Unterstützung einzuholen. Aber der investierte Aufwand wird sich in kürzester Zeit amortisieren. Man wird in seiner Arbeit nicht nur effizienter, sondern ist auch wesentlich besser vorbereitet auf das, was an künstlicher Intelligenz bereits vor der Tür steht.

Herr Dragan, vielen Dank für das Gespräch.

Automatisierte Schaltschrankfertigung mit WSCAD Cabinet Engineering

WSCAD Cabinet Engineering ist eines von sechs Modulen aus der WSCAD-Elektro-CAD-Lösung für Stromlaufpläne, Schaltschrankbau, Verfahrens- und Fluidtechnik, Gebäude­automation und Elektroinstallation. Die Software ist als Miet- oder Kauflizenz und in den Ausbaustufen Lite, Advanced und Expert verfügbar. Der volle Funktionsumfang bietet:

• Schrankaufbauplanung mit oder ohne Schaltplan

• einheitliche und schnelle Planung durch mitgelieferte Makrobibliotheken und Tools um wiederkehrende Vorgänge zu automatisieren

• schnelle Auswahl und einfacher Komponententausch durch mitgelieferte umfangreiche Artikeldatenbank

• kostenloser Zugriff auf die Online-Artikeldatenbank wscaduniverse.com mit über 1,4 Millionen Artikel­daten von mehr als 370 Herstellern im WSCAD-, EDZ-, DWG- und 3D-STEP-Format

• automatisches Routen aller Verbindungen auf Knopfdruck

• Füllgradanzeige der Kabelkanäle – wenn voll, können entweder Komponenten anders platziert oder andere Wege erzwungen werden

• Wärme- und Klimaberechnung über Schnittstellen, zum Beispiel zu ProClima

• Schnittstellen zu PLM- und ERP-Systemen

• fotorealistische 3D-Darstellung zur besseren räumlichen Vorstellung

• 3D-Kollisionsprüfung auf Grundlage tatsächlicher Bauteilabmessungen

• Adernbeschriftung und Labeldruck mit Geräten unterschiedlichster Hersteller

• Aufbereitung und Export der erzeugten Daten für die Herstellung von Drähten und Drahtsätzen über Dienstleister oder auf eigenen NC-Automaten namhafter Hersteller. Diese Funktion ist bei WSCAD ohne Aufpreis inklusive.

• Export der Daten für die Bearbeitung von Schrank­gehäusen, Türen und Montageplatten auf NC-Maschinen namhafter Hersteller (Bohr-, Fräs- oder Laserzentren). Auch diese Funktion ist ohne Aufpreis inklusive.

• komplette, mehrsprachige und normenkonforme Dokumentation in Form intelligenter PDFs mit Querverweisen und Sprungadressen

• Cabinet-AR-App inklusive für die schnelle und sichere Verdrahtung der Schränke sowie für die Instandhaltung: Servicetechniker vor Ort scannen die Komponenten im Schrank und haben sofort Zugriff auf die gesamte Dokumentation, 3D-Ansichten der Komponenten, Artikeldaten und Original-Datenblätter der Hersteller. Inklusive „redlining“, das heißt, Änderungen werden festgehalten und an die Entwicklungs­abteilung zurückgeschickt.

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