Per digitalem Schaltanlagenzwilling von Rittal schneller zu besseren Produktionsanlagen

IMA Schelling verwendet im Schaltanlagenbau für Maschinen und Anlagen Schaltschränke und Pultgehäuse sowie Klimageräte von Rittal. Deren Gehäuse und Türen benötigen zahlreiche Ausschnitte für nach außen geführte Bedienelemente und Klimageräte. (Bild: x-technik)

Die Möbelerzeugung ist längst keine Domäne des Handwerks mehr. Die automatisierte Fertigung kompletter Komponenten mit allen Bearbeitungsprozessen vom Plattenzuschnitt über das Bohren, Fräsen und Kantenanleimen bis zur Verpackung und Kommissionierung hat die Möbelproduktion grundlegend verändert und die Branche revolutioniert. Die dadurch erreichte Modularisierung reduziert durch Steigerung von Effizienz und Produktivität in der Fertigung nicht nur die Kosten und den Montageaufwand. Die automatisierte Fertigung trägt auch zu einer höheren Qualität der Möbelstücke bei. Darüber hinaus reduziert sie den Verschnitt und damit den Materialverbrauch. Zugleich schaffen es die Hersteller moderner Fertigungsanlagen durch deren flexible Anpassungsmöglichkeiten, individuelle Kundenwünsche umzusetzen.

IMA Schelling deckt die gesamte Palette der Produktionsanlagen für die Komplettbearbeitung von Platten für die Möbelerzeugung ab. Alle Bilder, wenn nicht anders angegeben: IMA Schelling

Saša Milanović
Innovation and Component Management E, IMA Schelling

„Die durchgängige Digitalisierung mit der Eplan Software und Rittal Maschinen auf Basis des Digitalen Zwillings trägt wesentlich zu unserer Fähigkeit bei, sehr große und komplexe Maschinen und Anlagen in kurzer Zeit zu entwickeln und zu bauen und stärkt so unsere globale Wettbewerbsfähigkeit.“

Individuelle, modulare Fertigungslösungen

Zu den weltweit führenden Herstellern von Maschinen und Anlagen für die automatisierte Fertigung von Möbeln, Türen und ähnlichen Flachbauteilen aus Holz, Kunststoff und Aluminium zählt die IMA Schelling Group. Diese entwickelt und produziert das 2015 durch den Zusammenschluss zweier Maschinen- und Anlagenbauunternehmen entstandene Unternehmen an drei Standorten in Österreich, Deutschland und Polen.

Das Portfolio von IMA Schelling reicht von kleineren Serienmaschinen für Tischlereien bis zu hallenfüllenden kundenspezifischen Großanlagen für die Gesamtbearbeitung in hohen Stückzahlen, sowohl in Großserie als auch bis hinunter auf Losgröße 1. Solche Anlagen erledigen sämtliche Fertigungsschritte in der Prozesskette, vom Lagern, Aufteilen, Handling und Transport über das Kantenanleimen, CNC-Bearbeiten, Bohren bis hin zum Sortieren und Stapeln plattenförmiger Werkstoffe aus Holz, Metall oder Kunststoff. Ergänzt werden die von IMA Schelling angebotenen Lösungen aus einer Hand durch ein umfangreiches Dienstleistungsprogramm und zahlreiche Digitalisierungsprodukte.

Die Schaltplandaten aus Eplan Electric P8 fließen in die 3D-Schaltschrankkonstruktion in Eplan Pro Panel ein. Dort entsteht der Digitale Zwilling der Schaltanlagen. (Bild: x-technik)

Effizienzgewinn durch Vereinheitlichung

Nach der Fusion wurden die trennenden Grenzen zwischen den spezialisierten Teilunternehmen aufgehoben, Abteilungen zusammengeführt, Tochterunternehmen integriert und übergreifende Business Units für Woodworking, Board, Precision und Consulting eingeführt. Vereinheitlicht wurden dabei nicht nur die IT-Strukturen in der Gruppe. Unter dem Projektnamen „Equal Electrics“ arbeitet das Unternehmen auch an der Vereinheitlichung von Entwicklung und Produktion der Steuerungs-, Automatisierungs- und Schaltanlagen für die komplexen Sondermaschinen. „Vorrangiges Ziel war für uns, mit dem Digitalen Zwilling eine einheitliche Datenbasis für alle Prozesse im Schaltanlagenbau zu schaffen“, sagt Projektleiter Saša Milanović, Innovation and Component Management E bei IMA Schelling. „Damit können wir die Fertigung effizienter gestalten und teilweise automatisieren, und wir können durch einen datenbasierten kontinuierlichen Verbesserungsprozess zu besseren Ergebnissen gelangen.“

Auf Basis der Daten aus Eplan Pro Panel versieht das Blechbearbeitungszentrum MT 2101 S von Rittal die Montageplatten, Gehäuseteile und Türen der Schaltschränke vollautomatisch mit den benötigten Bohrungen und Ausschnitten.

Thomas Bauer
Technischer Vertrieb Westösterreich, Rittal GmbH

„Die automatisierte mechanische Bearbeitung der Blechkomponenten mit dem Perforex-Bearbeitungszentrum ist die logische Fortsetzung der Wertschöpfungskette auf Basis des Digitalen Zwillings aus den Eplan Programmen.
Foto: Rittal“

Der Digitale Zwilling als Basis

Im ersten Schritt wurde die Softwareausstattung in der Elektrokonstruktion vereinheitlicht und angereichert. IMA Schelling nutzt nun an allen drei Produktionsstandorten Softwareprodukte der Eplan-Plattform. „Bei der Entscheidung war einerseits der Support durch den Softwarehersteller ausschlaggebend“, berichtet Milanović. „Andererseits spielte die breite Palette an Softwareprodukten eine Rolle, mit der wir die Daten auf verschiedenste Weise nutzen können.“

IMA Schelling nutzt Electric P8 für die Schaltplanerstellung, für Hydraulik und Pneumatik steht Eplan Fluid kurz vor der Einführung. Der Digitale Zwilling der Schaltanlagen entsteht als Ergebnis der Schaltschrank-Konstruktion in 3D mittels Eplan Pro Panel. „Dafür nutzen unsere Elektrokonstrukteure intensiv den herstellerunabhängigen virtuellen Teilekatalog Eplan Data-Portal“, weiß Milanović. „Das Importieren der von den Herstellern hinterlegten Komponenten mit all ihren elektrischen und mechanischen Eigenschaften beschleunigt die Konstruktion und hilft, Fehler zu vermeiden.“ Zudem kann sich an diesen reichhaltigen Datenmodellen auch die mechanische Konstruktion bedienen, um Komponenten mit geringem Aufwand direkt an der Maschine zu platzieren.

Zur Verwaltung der Konstruktionsdaten und -Prozesse besteht eine Verbindung zu einem unternehmensweit implementierten System für das Produktlebenszyklusmanagement (PLM). Dieses vereint sowohl die mechanischen als auch die elektrischen Teile der Digitalen Zwillinge der komplexen Anlagen und stellt eine Verbindung zum Warenwirtschaftssystem (ERP) her.

Mit seinem großen Arbeitsbereich und 21-ständigen Werkzeugwechsler eignet sich das Perforex Milling Terminal 2101 S für die Bearbeitung aller Kompakt- und Großschaltschränke bei IMA Schelling.

Hauseigener Schaltschrankbau

Uneinheitlich war in der Vergangenheit auch der eigentliche Schaltanlagenbau. Dieser war teilweise an Partner ausgelagert. Unabhängig davon bezog IMA Schelling in vielen Fällen Sonderschränke oder herstellerseitig vorbearbeitete Schaltschränke von verschiedenen Herstellern. Auch verwendeten die einzelnen Standorte unterschiedliches Zubehör. „Mit wenigen Ausnahmen haben wir bei den Schaltschränken einheitlich auf Rittal umgestellt“, berichtet Milanović. „Durch den Zugriff auf eine sehr breite Palette an Schränken ermöglicht uns das, unsere vielfältigen Anwendungen ohne Sonderkonstruktionen abzudecken.“

Diese Vereinheitlichung erstreckte sich auch auf die besonders energieeffizienten Wandanbau-Kühlgeräte Blue e+ S. Besondere Bedeutung hat dabei auch die Verfügbarkeit beinahe unerschöpflicher Vielfalt an Schaltschrankzubehör, das bequem über das Eplan Data-Portal in die Konstruktion übernommen werden und passgenau in die Schränke eingebaut werden kann. Für die Stromverteilung nutzt IMA Schelling das für alle Märkte der Welt ohne zusätzliche Abnahmen geeignete Sammelschienensystem RiLine 60 mit Rundum-Berührungsschutz. Es soll in Kürze durch die werkzeuglos montierbare Sammelschienensystem-Plattform RiLineX abgelöst werden.

Da IMA Schelling seine Maschinen und Anlagen weltweit exportiert, ist auch die weltweite Präsenz von Rittal ein Vorteil. „Dadurch kann sich IMA Schelling nicht nur darauf verlassen, dass die verwendeten Rittal-Produkte sämtliche relevanten Normen und Vorschriften am Einsatzort erfüllen“, betont Thomas Bauer, Technischer Vertrieb Westösterreich bei der Rittal GmbH. „Kunden von IMA Schelling erhalten auch im Problemfall sehr rasch kompetente technische Unterstützung und Ersatzteile vom nächstgelegenen Rittal-Stützpunkt.“

Nicht nur bei der Bestückung und Verdrahtung der Schaltschränke, sondern im gesamten Elektroanlagenbau an allen Standorten realisierte IMA Schelling eine papierlose Schaltschrankfertigung. (Bild: x-technik)

Anwender: IMA Schelling

Die IMA Schelling Group entwickelt, konzipiert und produziert Maschinen und Anlagen für holz-, kunststoff- und metallverarbeitende Betriebe. Internationale Möbelhersteller zählen ebenso zu den Kunden wie Flugzeughersteller oder anspruchsvolle Tischlerei-Familienbetriebe. IMA Schelling verfügt über ein globales Netzwerk von 19 Niederlassungen und 70 Vertriebspartnern und betreibt drei Produktionsstandorte in Deutschland, Österreich und Polen. 2024 erwirtschaftete der Anlagenbauer mit weltweit 1.960 Mitarbeitenden einen Gesamtumsatz von 395 Millionen Euro.
Foto: IMA Schelling

IMA Schelling Austria GmbH
Gebhard-Schwärzler-Strasse 34
6858 Schwarzach
http://www.schelling.com

Automatisierte Blechbearbeitung

Einen wesentlichen Schritt zur Erhöhung der Produktionseffizienz im Schaltanlagenbau setzte IMA Schelling mit der Anschaffung eines CNC-gesteuerten Blechbearbeitungszentrums. Bei der am Standort in Polen installierten Maschine handelt es sich um eine Perforex MT 2101 S von Rittal. Der Bohr- und Fräsautomat versieht die Montageplatten, Gehäuseteile und Türen der Schaltschränke vollautomatisch mit den benötigten Bohrungen, Gewinden, Ausschnitten und Gravuren. Die Anwender benötigen kein CAD/CAM-Wissen, da die Maschine selbstständig die Daten des Digitalen Zwillings aus Eplan Pro Panel übernimmt. „Wir verzeichnen 50 Prozent Zeitersparnis in der Blechbearbeitung“, konstatiert Milanović. „Dazu kommt eine bedeutende Qualitätssteigerung.“

Deshalb gibt es bei IMA Schelling Überlegungen, den Automatisierungsgrad in Schaltanlagenfertigung noch weiter zu erhöhen. Der in Eplan Pro Panel geschaffene Digitale Zwilling liefert auch die Informationen, die für das Konfektionieren der zu verlegenden Kabel und Drähte benötigt werden. Dazu gehören Querschnitt und Länge, die Art der Adernendbehandlung und die Beschriftung. Diese Daten will IMA Schelling für fertige Kabelkonfektionen nutzen und untersucht, ob die Vergabe an ein Spezialunternehmen oder die Anschaffung eines Kabelkonfektions-Vollautomaten Wire Terminal WT von Rittal wirtschaftlicher ist. Angesichts von mehreren hundert Hochschränken und beinahe doppelt so vielen Kleinschränken im Jahr könnte sich eine solche Anschaffung recht rasch amortisieren.

Die Software Eplan eView gibt Schaltschrankbauern die Möglichkeit zur Rückmeldung an die Konstruktionsabteilung per Redlining und Greenlining und erleichtert so die kontinuierliche Verbesserung der Konstruktionen.

Papierlose Schaltschrankfertigung

Die Schaltanlagenfertigung bei IMA Schelling und seinen Zulieferern erfolgt zu 100 Prozent mit einem digitalen Workflow. Schaltpläne sucht man vergeblich, an jedem Bestückungs- und Montagearbeitsplatz befindet sich ein Computer, auf dem die Mitarbeiter über Eplan eView vollen Zugriff auf sämtliche Ausprägungen und Ausgabeformen des digitalen Anlagenzwillings haben. Die Möglichkeit zur Rückmeldung an die Konstruktionsabteilung per Redlining und Greenlining erleichtert die kontinuierliche Verbesserung und die Produzierbarkeit der Konstruktionen. Die vollgrafische Schritt-für-Schritt-Unterstützung bei der Bestückung und Verdrahtung mit den Programmen Eplan Smart Mounting und Eplan Smart Wiring ist zwar angedacht, aber noch Zukunftsmusik. „Bis wir das einführen können, müssen wir Bestandspläne überprüfen und gegebenenfalls ergänzen“, betont Milanović. „Im Gegensatz zum Menschen kann der Automatismus nicht durch Erfahrung und Intuition etwaige Planungsmängel ausgleichen.“

Gestärkte Wettbewerbsfähigkeit

Auch wenn die digitale Transformation noch längst nicht abgeschlossen ist, zeigen sich bereits deutlich die positiven Effekte der durchgängigen Digitalisierung mit der Eplan-Plattform und des Rittal-Bearbeitungszentrums auf Basis des Digitalen Zwillings. „Diese erleichtert und beschleunigt Entwicklung und Bau von Schaltanlagen für sehr große und komplexe Maschinen und Anlagen“, bestätigt Milanović. „Die intensive Zusammenarbeit mit den Unternehmen der Friedhelm Loh-Gruppe stärkt unsere globale Wettbewerbsfähigkeit.“