Kollaboratives Engineering – Wandel in der Elektro- und Mechanikkonstruktion

Erfolgskritischer Entwicklungsprozess

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Die Entwicklung technisch komplexer intelligenter Produkte erfordert einen einheit- lichen, integrierten Ansatz bei der Systementwicklung. Unabdingbar sind dabei Softwarelösungen, die es den Herstellern ermöglichen, den gesamten Produkt- und Systementwicklungsprozess zu verwalten und gleichzeitig die existierenden Beziehungen zwischen den verschiedenen Systemartefakten, die diese komplexen Produkte prägen, zu definieren und zu steuern. Mit SolidWorks Electrical von Dassault Systèmes können Produktentwickler und Ingenieure simultanes Engineering über die Disziplinen Elektrotechnik und Mechanik verwirklichen.

Dipl.-Ing. Klaus-Peter Linau ist Territory Technical Manager Electrical Products, EMEA, SolidWorks bei Dassault Systèmes

Funktionen, die früher über mechanische Lösungen ausgeführt wurden, werden heute als mechatronische Systeme entworfen. Gerade im Automobilbau ist die Funktionsabbildung über Elektrotechnik und Software allgegenwärtig. Ohne elektronische Steuerung und Millionen Zeilen Softwarecode funktioniert fast nichts mehr – weder die Motorsteuerung noch die vielen Sicherheitssysteme, weder die Klimatisierung noch die Fah-rerassistenz- und Unterhaltungssysteme.
Im Gegensatz zum Automobilbau wird der mechatronische Ansatz im Maschinen- und Anlagenbau langsamer umgesetzt. In den meisten Fällen startet der Konstruktionsprozess in dieser Branche nach wie vor in der Mechanik. Laut einer vom VDMA im Jahr 2012 durchgeführten Studie gaben 81,8 % der befragten Firmen an, keine Schnittstellen zwischen deren MCAD- und ECAD-Software zu nutzen. 54,5 % davon bestätigten, dass sie mit dieser Situation unzufrieden sind und immerhin 42 % der befragten Unternehmen erwarteten durch den Einsatz einer MCAD/ECAD-Integration eine Kosteneinsparung von über 10 %.
Integrierter Entwicklungsprozess ist erfolgskritisch
Immer weniger wird es deshalb in Zukunft zielführend sein, an einem konventionellen Produktentwicklungsprozess festzuhalten. Stattdessen muss die neue Produktarchitektur – bestehend aus Mechanik, Elektrotechnik und Software – adäquat in den Entwicklungsprozess integriert werden. Einen Einbauraum oder eine Blackbox für abteilungsfremde Entwicklungsanteile einzelner Produktfunktionen zu definieren und später zusammenzuführen – womöglich erst im ersten physischen Prototyp – kann nicht funktionieren, wenn in engen Zeitfenstern kostengünstig komplexe, multifunktionale technische Produkte entstehen sollen. Die früher organisatorisch, prozesstechnisch und bezüglich der verwendeten Softwaretools abteilungsfixierte Produktentwicklung wird sich öffnen und zuvor getrennte Domänen integrieren. Dies erfordert eine intensive Zusammenarbeit zwischen den Disziplinen.
An diesem Punkt setzt SolidWorks Electrical an, um die Kommunikationshürden zwischen der mechanischen und elektronischen Konstruktion zu beseitigen. Die Konstruktion elektrischer Systeme und die Einbindung elektrischer Bauteile in 3D-Modelle und Baugruppen lassen sich so wesentlich vereinfachen und beschleunigen. Die SolidWorks-Electrical-Pakete bieten eine Reihe von Funktionen für die Erstellung von Stromlaufplänen sowie ein leistungsstarkes Add-In für die 3D-CAD-Software, mit dem sich die projektierten elektrotechnischen Komponenten direkt im 3D-Modell verwenden lassen. Dank der Integration beider Technologien können Änderungen in sämtlichen Konstruktionsbereichen in Echtzeit übertragen und dementsprechend auch in der technischen Dokumentation angepasst werden.
Zudem bietet die Echtzeitverknüpfung der Daten von Stromlaufplänen und 3D-Modellen bessere Möglichkeiten zur Teamarbeit und steigert somit die Produktivität der beteiligten Fachkräfte. Den Stücklisten kommt hierbei eine zentrale Rolle zu, da sie maßgeblich am Erfolg eines durchgängigen Engineering-Konzeptes beteiligt sind. Sind diese uneinheitlich können sie zu einem betriebswirtschaftlichen Fiasko in Form von Fehlbestellungen und Lieferverzögerungen bis hin zur verspäteten Inbetriebnahme der Anlagen einschließlich Regressansprüchen seitens der Endkunden werden. Kosten und Imageschäden lassen sich mit SolidWorks Electrical verhindern, da die verschiedenen Ausprägungen einer Komponente in einer zentralen Datenbank ablegt und in Echtzeit in der Arbeitsgruppenumgebung bidirektional zwischen Stromlaufplan und 3D-Modell synchronisiert werden. Dank dieser Synchronisation lassen sich Stücklisten abteilungsübergreifend vereinheitlichen.
Die Vorteile liegen auf der Hand: neben einer durchgängigen und standardisierten Konstruktion profitieren Unternehmen von einheitlichen Stücklisten, einer effizienten und fehlerfreien Produktentwicklung sowie kürzeren Markteinführungszeiten. Dies sind überzeugende Argumente für alle Unternehmen, die in ihren Projekten mechanische und elektrische Konstruktionen kombinieren müssen.
Lösungen für alle Konstruktionsphasen
SolidWorks Electrical Schematic eignet sich zur Erstellung elektrotechnischer Dokumentationen von elektrischen Systemen und Anlagen, eingeleitet vom Titelblatt, über die Stromlaufpläne bis zu den bekannten Reports wie Klemmenpläne, Kabelpläne, Stücklisten, etc. Die Erstellung und Planung der Stromlaufpläne in ein- und mehrpoliger Form wird durch eine intuitive und kontextbezogene Benutzeroberfläche erleichtert.
SolidWorks Electrical 3D ist vollständig in die CAD-Software integriert. Auf Systemebene verknüpft es die in SolidWorks Electrical Schematic erstellten Stromlaufpläne mit 3D-Modellen, die in SolidWorks konstruiert wurden. Durch die Echtzeitaktualisierung der einzelnen Disziplinen stehen in der gesamten Produktentwicklungsphase umfassende Daten zur Verfügung, insbesondere der Vereinheitlichung von Stücklisten.
Durch die Darstellung des elektrischen Systems und einzelner Leitungen im 3D-Modell kann der Herstellungsprozess optimiert werden. SolidWorks Electrical Professional kombiniert die Funktionen zum Entwurf von Stromlaufplänen aus SolidWorks Electrical Schematic mit den 3D-Modellierfunktionen aus SolidWorks Electrical 3D. SolidWorks Electrical Professional eignet sich für Anwender, die elektrische und mechanische 3D-Modelle in einer interaktiven Umgebung konstruieren. ge
Hannover Messe: 7-D28

INFO-TIPP

Anlässlich der SPS IPC Drives sprach die elektro AUTOMATION mit Uwe Burk, Country Manager Central Europe, über die Funktionalitäten von SolidWorks Electrical:
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