Mehrere Maschinenvarianten und nur eine Steuerungs-Hardware

Die Eggersmann GmbH, Hersteller von mobilen Arbeitsmaschinen für die Recyclingtechnik, hat die Elektrokonstruktion der Fahrzeuge konsequent modularisiert. Der zentrale Schaltschrank wird durch ein effizientes modulares Kabelbaumkonzept ergänzt. Für jedes Modul sind Schnittstellen definiert worden. Somit ist ein „Plug and Play Baukasten“ für die Maschinen geschaffen worden. Optionen werden über Schnittstellen abgebildet, die im Standard Kabelbaum vorhanden sind. Treibende „Tools“ für diese Umstellung sind die CAE-Lösungen EPLAN Harness proD und EPLAN Cogineer.

Wer seine Gartenabfälle kompostiert, der weiß: Ab und zu muss man zum Spaten greifen und den Kompost umschichten. Nur so ist gewährleistet, dass das Material gleichmäßig zerfällt und ein hochwertiges Substrat bildet. Bei großtechnischen Anlagen ist diese Aufgabe nochmals wichtiger. Erledigt wird sie von Umsetzern, die sich auf einem Raupenfahrwerk bewegen und die dreiecksförmige Miete mit einem Rotor als Werkzeug gut durchmischen, indem sie ganz buchstäblich das Unterste nach oben bewegen und umgekehrt.

In diesem Nischensegment der mobilen Arbeitsmaschinen hat die Eggersmann GmbH unter der Marke BACKHUS in Wardenburg/ Oldenburg eine sehr gute Marktposition. Das Unternehmen hat bislang rund 1300 Maschinen gebaut. In der Fertigung produzieren die Mitarbeiter auftragsbezogen ein breites Maschinenprogramm – hauptsächlich mannbediente Umsetzer mit Kabine.

Konstruktion wird konsequent modularisiert

Elektrotechnik und Elektronik haben einen nicht zu unterschätzenden – und stetig wachsenden – Anteil an den Funktionalitäten der BACKHUS-Umsetzer. Zwei Beispiele: Bedient werden die Fahrzeuge über ein „virtuelles Cockpit“, das auch eine schnelle Diagnose erlaubt, wenn Unregelmäßigkeiten auftreten. Und im Werkzeug der Maschine, dem Rotor, sind Sensoren u.a. für die Drehzahl und die Öltemperatur untergebracht. Sowohl in der Elektrokonstruktion, die mit EPLAN Electric P8 erfolgt, als auch bei den Maschinen selbst ist die Anzahl der Optionen und Varianten hoch. Der Wunsch nach Vereinfachung liegt auf der Hand. Ziel von Jens Brinkmann war daher eine konsequente Modularisierung, die er zuerst bei der BACKHUS A-Serie in die Praxis umsetzte: „Wir haben für die elektrischen Komponenten jeder Funktionseinheit wie Rotor, Kabine, Hydrauliktank, Grundrahmen und Motoreinheit Module gebildet, die über Schnittstellen verbunden werden.“

Die Elektroschaltpläne der einzelnen Module werden bei jedem Projekt zu einem zentralen Gesamtschaltplan zusammengeführt. Für den Hydraulikplan, der mit EPLAN Fluid erstellt wird, gilt das gleiche. Um die Elektroinstallation zu vereinfachen, wurden werkzeuglos zu montierende Steckverbinder als Schnittstellen definiert, die jeweils für die mögliche Maximalbelegung ausgelegt sind. Jens Brinkmann: „Die Arbeitsabläufe sind durch die Modularisierung optimiert worden. Module werden vorbereitet und fertig an die Maschine gebracht. Das verkürzt die Durchlaufzeiten am Montageplatz deutlich.“ Und wenn doch eine Frage entstehen sollte: Die Elektrokonstruktion mit EPLAN wird bei Eggersmann automatisch zu einer internen Dokumentation aufbereitet, die als Visualisierung für die Fertigung und stärker noch für den Service genutzt wird. Das Consulting-Team von EPLAN hat dabei im Prozess unterstützt und beraten. Speziell zum Thema Produktstrukturierung haben die Teams hier intensiv zusammengearbeitet.

Standardisierung und Strukturierung – der Schlüssel zur Effizienz

Zugleich haben Jens Brinkmann und sein Team die Schaltplanstruktur von einer ortsorientierten Darstellung auf eine funktionsorientierte Darstellung umgestellt. Die Vorteile der konsequenten Modularisierung, Standardisierung und Strukturierung in der Elektrokonstruktion liegen auf der Hand und sind von den BACKHUS Kompostumsetzern auf weitere Maschinen der Eggersmann GmbH übertragen worden. So ist der Schaltschrank bei den Zerkleinerungsmaschinen und Separationsmaschinen bei Verwendung der gleichen Hardware eingesetzt worden. Die Modularisierung und Standardisierung setzt sich in der Infrastruktur der Elektrotechnik fort. Jens Brinkmann: „Der Hardwareaufbau der Schaltschränke ist für jede Maschine identisch. Die individuellen Funktionalitäten und Optionen der Umsetzer ergeben sich allein aus dem Kabelbaum im Inneren des Schaltschranks, der individuell gefertigt und über die Standardstecker angeschlossen wird.“

Passgenaue Verlegewege – mit EPLAN Harness proD

Konstruiert werden die Kabelbäume mit EPLAN Harness proD – und das schon seit fast drei Jahren. Das 3D/2D-Software-Tool erstellt auf der Basis einer STEP-Datei der mechanischen Konstruktion (in diesem Fall aus Solidworks) den Kabelbaum und seinen Verlegeweg. Jens Brinkmann: „Das passt immer genau und spart ebenfalls viel Zeit.“ Die Konfektionierung der Kabelbäume nach den Vorgaben von EPLAN Harness proD übernimmt ein Dienstleister. Inzwischen ist Eggersmann dazu übergegangen, auch die Leitungen in den Schaltboxen nach diesem Prinzip zu konstruieren bzw. zu verlegen. Außerdem kommen nun steckbare Platinen zum Einsatz. Das vereinfacht ebenfalls die Elektromontage.

Ankreuzen statt konstruieren – mit EPLAN Cogineer

Seit wenigen Monaten nutzen die vier Elektrokonstrukteure EPLAN Cogineer – ein brandneues Tool für die automatische Stromlaufplangenerierung auf der Basis eines mechatronischen Regelwerkes. Das funktioniert ganz einfach: Auf einem Projektblatt klickt der Konstrukteur einfach die Optionen an, die der Anwender gewählt hat – zum Beispiel Kamera, elektrische Spiegelverstellung oder Bewässerungsmodul. Im Hintergrund entsteht dabei selbsttätig der Schaltplan. Diese Software ist einfach zu bedienen und verschafft den Konstrukteuren zeitliche Spielräume für eigentliche Konstruktionstätigkeiten.

Modularisierung auch baureihenübergreifend

Die bis hierher beschriebenen Maßnahmen der Modularisierung und Standardisierung hat die Eggersmann GmbH für die Umsetzer und für die Zerkleinerungsmaschinen schon umgesetzt. Die Vorteile – insbesondere die Zeitersparnis, der Verzicht auf Wiederholarbeiten und die reproduzierbare Qualität der Elektrokonstruktion – sind offensichtlich. Deshalb hat das Unternehmen im nächsten Schritt elektrotechnische Gleichteile wie z.B. Schaltschränke oder Module definiert, die baureihenübergreifend genutzt werden. Jens Brinkmann: „Wir setzen ein und dieselbe Hardware in verschiedenen Maschinen wie Umsetzern, Shreddern und zukünftig auch bei Siebtrommeln ein. Die Unterschiede/ und Varianten ergeben sich dabei wiederum allein über den Kabelbaum.“ Durch die Übergabe der Verantwortung für die Elektrokonstruktion an den Standort Wardenburg für weitere Marken und Produktgruppen der Eggersmann GmbH sind zusätzliche Aufgaben für die Elektrokonstruktion angefallen. Um diesen Mehraufwand leisten zu können, musste die Effizienz gesteigert werden Dies haben wir durch den Methodenwechsel und Standardisierungen erreicht. Den Anfang haben die mobilen Eggersmann-Zerkleinerungsmaschinen gemacht, es folgen die Trommelsiebmaschinen der Marke Terra Select. Mit den EPLAN Werkzeugen für die modularisierte und standardisierte Elektrokonstruktion – insbesondere mit EPLAN Harness proD und EPLAN Cogineer – sind die Konstrukteure darauf bestens vorbereitet. „Durch die Einführung des Cogineers ist es uns ermöglicht worden, mit nur einem Makroprojekt zu arbeiten und Revisionen auch nur hier pflegen zu müssen. Vorher haben wir mehrere Basispläne für die verschiedenen Maschinen gehabt. Dadurch wird der Revisionsaufwand auf einen Bruchteil reduziert“, so Jens Brinkmann. Und – was das Produktdatenmanagement angeht – so ist Eggersmann ebenfalls mitten im Umstellungsprozess. Cideon, Schwestergesellschaft von EPLAN, hat die PDM-Lösung Pro.File eingebracht, und diese wird gerade flächendeckend in der Unternehmensgruppe Eggersmann eingeführt. Konstruktion, Engineering und Produktdatenmanagement sind also bestens aufgestellt für die innovativen Herausforderungen der Reyclingtechnik.

 



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