ECLASS und Co: Darum braucht der Schaltschrankbau unabhängige Standards

Für das Whitepaper „Von Gerätedaten zu smarten Informationen“ sprach Redakteurin Sonja Koesling unter anderem mit Experten wie Thorsten Kroke, Leiter der Geschäftsstelle ECLASS im Institut der deutschen Wirtschaft sowie Timm Hauschke, Director Cloud Business Master Data bei Eplan. Darüber hinaus treibt die Technologie-Kooperation Smart Engineering and Production von Eplan, Rittal und Phoenix Contact die Etablierung unabhängiger Standards für den Steuerungs- und Schaltschrankbau bereits seit Jahren erfolgreich voran.

Herstellerneutrale und systemunabhängige Standards:  ECLASS, ETIM, AutomationML

Geräte aller Art sprechen Sprachen mit einer universalen Semantik und folgen diversen Klassifizierungsstandards: Standards wie ECLASS Advanced, ETIM und andere Klassifizierungen kategorisieren die Geräte in unterschiedliche Klassen und geben auf dieser Ebene vor, mit welchen Metainformationen ein Gerät ausgestattet sein sollte. Gepaart mit einer Formatbeschreibung bringen die Standards auf diese Weise die notwendige Voraussetzung mit, Gerätedaten herstellerneutral und systemunabhängig zu beschreiben.

„Gerade in Europa ist die Industrie sehr vernetzt“, sagt Thorsten Kroke (Foto). So baut Industrieunternehmen A beispielsweise eine Maschine für Unternehmen B, Unternehmen B kauft Komponenten hinzu, veredelt das Produkt und vertreibt es schließlich an Industrieunternehmen C oder einen Endkunden. Entlang der Wertschöpfungskette werden dabei nicht nur die Produkte, sondern auch die Produktdaten weitergegeben. „Ohne einen Standard kommt es zu Medienbrüchen, weil Daten beim Hersteller telefonisch abgefragt oder in gedruckten Produktkatalogen nachgeschlagen und anschließend händisch erfasst werden müssen“, erklärt Kroke.

• Tipp: Ein wichtiger offener Standard für den Austausch von Engineering-Daten in einer heterogenen Tool-Landschaft ist AutomationML. Hier lesen Sie mehr über die Realisierung neutraler Schnittstellen und den bidirektionalen Datenaustausch.
  

Mit Klassifizierungsstandards wie ECLASS Datendurchgängigkeit forcieren

Klassifizierungsstandards beugen Medienbrüchen vor: Indem Produktbeschreibungen, Gerätedaten, Planungstools und Online-Shops die Klassifizierungsstandards nutzen, unterstützen sie die Datendurchgängigkeit entlang der Wertschöpfungskette. Die Strukturdaten von ECLASS Advanced ermöglichen es zum Beispiel, Produkte ausführlich zu beschreiben: „ECLASS Advanced nutzt dafür verschiedene Dimensionen“, erklärt Kroke. Dadurch lassen sich neben gängigen Informationen auch komplexere Gerätedetails erfassen. Dazu zählt unter anderem die Leistung in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur. „Über Kardinalitäten lässt sich die Anzahl an Komponenten definieren, zum Beispiel wie viele Werkzeugaufsätze eine Maschine hat“, so Kroke. Über das Strukturelement Polymorphismus beschreiben Hersteller, wie diese Komponenten ausgestattet sind – ob es sich bei dem Werkzeugaufsatz beispielweise um einen Greifer oder einen Bohrer handelt.“ Anhand dieser Angaben können Industrieunternehmen schließlich nicht nur die richtigen Komponenten für ihre Maschinen finden. Sie können sie auch nutzen, um die Fertigung eines Produkts zu automatisieren.

Datentiefe schafft mehr Praxisnähe im Schaltschrankbau

In einem durchschnittlichen Schaltschrank für Steuerungstechnik sind rund 500 Verbindungen verlegt.  Laut der Studie Schaltschrankbau 4.0 der Universität Stuttgart erfordert die manuelle Vorbereitung und Verdrahtung von Schaltschränken im Schnitt gut vier Minuten pro Draht. Zu viel, um wettbewerbsfähig zu bleiben. In modernen Fertigungen leisten Maschinen diese Vorarbeit: Sie längen die Drähte millimetergenau ab und konfektionieren sie nach Maß. Die Information, welche Verbindungen im Einzelnen vorliegen, erhält die Maschine aus dem digitalen Abbild des Schaltschranks.

„Aus dem Markt haben wir immer wieder das Feedback erhalten, dass eine standardisierte Beschreibung der Gerätedaten im passenden Datenformat zwar hilft, darüber hinaus aber in vielen Anwendungsfällen ein stärkerer Bezug zur Praxis sinnstiftend wäre“, berichtet Timm Hauschke, Director Cloud Business Master Data bei Eplan (Foto). „Wählt der Elektrokonstrukteur die Komponenten für seinen Schaltschrank aus, erhält er über Klassifizierungsstandards wie ECLASS Advanced bereits heute wichtige technische Werte“, so Hauschke. Diese Komponentendaten fließen in die elektronische Schaltplanerstellung ein. Darüber hinaus liefern 3D-Informationen die domänenspezifische Datentiefe.

Smarte Informationen für den digitalen Zwilling und smarte Anwendungen

Damit nicht genug: „Über den entstehenden digitalen Zwilling können wir Maschinen automatisiert ansteuern, die zum Beispiel die Löcher in die Montageplatte bohren, um die Komponenten dann auch an der richtigen Position festzuschrauben“, erklärt Hauschke. „Hier sind fertigungsrelevante Daten wie Bohrbilder von essenzieller Bedeutung. Wissen wir vorab, welche Komponenten im Schaltschrank verbaut sind und können diese digital sehen, können wir darüber hinaus die nötige Klimatisierung berechnen.“ Die automatisierte Fertigung ist also der abschließende Schritt, der mit umfassenden Gerätedaten effizienter gestaltet wird. „Der Bedarf an smarten Manufacturing-Anwendungen wird weiter zunehmen“, bestätigt Thorsten Kroke. „Der Trend zeigt deutlich, dass wir einheitliche Datensätze brauchen, die die verschiedenen Fachgebiete mit der jeweiligen Datentiefe versorgen.“ Nur auf diese Weise wird es gelingen, den kompletten Lebenszyklus von Maschinen und Produkten zu begleiten und neue Geschäftsmodelle sowie Formen der Kollaboration über die Unternehmensgrenze hinweg zu realisieren.

Smart Engineering and Production: Kooperation für Engineering, Automatisierungs- und Systemtechnik treibt Standards voran

Die Zusammenarbeit dafür beginnt schon heute. Ein Beispiel ist Smart Engineering and Production, die etablierte Partnerschaft von Eplan, Rittal und Phoenix Contact: Vor rund fünf Jahren fasste die Technologie-Kooperation für den Steuerungs- und Schaltanlagenbau das Ziel einer durchgängigen Digitalisierung von Engineering und Produktionsprozessen ins Auge. Heute sind aus dieser Vision praxiserprobte Lösungen geworden, die Unternehmen den Weg zur Industrialisierung eröffnen. Zum Beispiel haben sich die Unternehmen gemeinschaftlich für die Weiterentwicklung von Standards eingesetzt, wie beispielsweise ECLASS für die digitale Beschreibung von Artikeln und Artikeldaten. Inzwischen hat sich ECLASS etabliert und leistet auch in Kombination mit AutomationML einen wichtigen Beitrag zur systemübergreifenden Bereitstellung von Daten in Engineering.

• Tipp: Auf der neuen Website stellt Smart Engineering and Production gemeinsame Prozessschritte von der Artikeldarstellung über Engineering und Fertigung bis in den Betrieb detailliert vor. Weiterführende Informationen werden laufend in Form kompakter Videos hinzugefügt – da lohnt sich der regelmäßige Besuch allemal.

Data Standard bringt Komponentendaten aus dem Eplan Data Portal direkt ins Projekt

Mit dem auf ECLASS Advanced basierenden Data Standard verfügt das Eplan Data Portal in der Cloud-Umgebung Eplan ePULSE über ein systematisiertes Rahmenwerk an Bauteilattributen. Komponenten mit standardisierten Daten lassen sich auf diese Weise zuverlässig in Planungs- und Produktionsprozesse integrieren. Das spart viel Zeit. Zudem wird so bereits in der Datenbasis eine solide Grundlage für die Automatisierung wiederkehrender Arbeitsabläufe geschaffen. Mehr dazu erfahren Sie auf eplan.de.