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Automatisierte Schalt-schrankkonstruktion Dass ein Roboterhersteller die Konstruktion und Fertigung seiner Produkte auto-matisiert, ist nur folgerichtig – schließlich sind Roboter geradezu das Sinnbild der industriellen Automation. Die Kuka Roboter GmbH ist dabei weit fortgeschritten und erzeugt die Schaltpläne der Elektrokonstruktion inzwischen vollständig selbst-tätig – ohne Beteiligung eines Konstrukteurs, sofern der Kunde nur Standard-Opti-onen wünscht. Die Voraussetzungen schafft das Eplan Engineering Center (EEC), das bei Kuka direkt mit dem Enterprise Resource Planning (ERP) verbunden ist.

Text: Timm Hauschke

Als großer Roboterhersteller auf dem deutschen und eu-ropäischen Markt hat die Kuka Roboter GmbH [1] eine

Vielzahl von Projekten abzuarbeiten – auch in der Elektro-konstruktion. Vor drei Jahren entschieden sich die Augsbur-ger, die Arbeitsabläufe zu beschleunigen und die Schalt-schrankkonstruktion zu vereinfachen.

Gleichzeitig mit der Migration auf Eplan Electric P8 [2] und die damals neue Eplan-Plattform wurde das Eplan Engineering Center (EEC) implementiert, in dem – verein-facht ausgedrückt – die E-CAD-Daten aller relevanten Mo-dule und Baugruppen hinterlegt sind. Den Konstrukteuren

von Kuka kam dabei zugute, dass alle Roboterbauarten und -größen über eine gemeinsame Steuerungsbaureihe mit der Bezeichnung KR C4 (Bild 1) angesteuert werden. Seitdem werden die Elektrokonstrukteure nicht mehr involviert, wenn der Schaltschrank eines Standardroboters benötigt wird. Der Schaltschrank konstruiert sich sozusagen selbst. Wie das abläuft, erläutert Alexander Rottmair (Bild 2), Elektrokon-strukteur bei Kuka und zuständig für die EEC-Baukasten-entwicklung: „Wir haben alle Module und Funktionen, die wir mit Eplan Electric P8 konstruiert haben (Bild 3), im EEC hinterlegt, ebenso ihre Verknüpfung. Die Module wer-

Klein, schnell und sehr präzise: der neue Kleinroboter KR Agilus von Kuka

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den je nach der vom Kunden gewünschten Konfiguration des Roboters ausgewählt, aufgerufen und miteinander ver-bunden (Bild 4).“

Schaltplan wird automatisch generiertDie Automatisierung geht noch weiter: Selbst die Verknüp-fung der Module erfolgt selbsttätig im Hintergrund noch während der Generierung des Auftrags. A. Rottmair: „Un-sere Vertriebsingenieure und Kundenberater arbeiten mit einem elektronischen Vertriebskonfigurator auf SAP-Basis, in dem sie die Robotertypen und die Standardoptionen ein-geben. Direkt mit der Eingabe wird – über die Kopplung von SAP und EEC – automatisch der Schaltplan erstellt.“ Dieser Vorgang dauert nur rund 5 min, sodass der Kunde

theoretisch den kompletten Schaltplan sehen kann, bevor noch die Tinte unter dem Auftrag trocken ist.

Sobald das EEC den individuellen Schaltplan generiert hat, werden die Daten aus dem EEC heraus an das SAP-System zurückgesendet. Damit verfügt das Enterprise Re-source Planning über alle Daten, wie die Artikelnummern der benötigten Bauteile, und kann – ebenfalls automatisiert – die benötigten Bauteile bestellen oder in der Produktions-planung berücksichtigen.

Der Roboterhersteller hat die Automatisierung der Schalt-planerstellung so weit vorangetrieben, dass auch solche Op-tionen, die grundlegende Auswirkungen auf die gesamte Elektrotechnik haben, einfach per Tastendruck im Schrank-konfigurator eingegeben werden. Dies gilt zum Beispiel für

01 Eine Steuerung für alle Aufgaben: Alle Standard- Optionen der KRC 4 werden im Schrankkonfigurator fest-gelegt und dem Eplan Engineering Center übergeben, das dann automatisch den individuellen Schaltplan erstellt

02 Elektrokonstrukteur Alexander Rottmair ist bei Kuka für die automatisierte Schaltplanerstellung mit dem Eplan Engineering Center verantwortlich

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die Auswahl des gewünschten Bussys-tems oder der Schnittstellen, über die der Roboter mit den vor- und nachge-lagerten Maschinen kommuniziert. Hier reicht eine Eingabe beim Ge-spräch mit dem Kunden, und der Schaltplan wird entsprechend erstellt. Aus Sicht der Elektrokonstrukteure heißt das: Wenn es um Standardaufga-ben geht, übernimmt das EEC ihre Aufgaben fast genauso, wie Roboter die Produktion automatisieren.

Nicht verschweigen darf man, dass gründliche Vorarbeit nötig ist, wenn man die Vorteile der automatisierten Ge nerierung von Schaltschränken so ausgiebig nutzen will. A. Rottmair hat zunächst einen Basisschrank definiert, der als Grundlage der Konfiguration dient. Im nächsten Schritt hat er rund 500 Optionsmodule festgelegt und in das EEC eingepflegt. Und diese Arbeit geht weiter, denn es werden kontinu-ierlich neue Optionen hinzugefügt: „Wir haben kürzlich auch die Energie-zuführungen standardisiert und im EEC hinterlegt.“

Datenaustausch mit SystemhäusernNatürlich gilt diese Automatisierung der Planung nur, wenn der Anwender aus den Standardoptionen auswählt. Deshalb haben die Konstrukteure nicht unbedingt weniger zu tun als zuvor, aber ihre Aufgaben sind an-spruchsvoller geworden. A. Rottmair: „Wir kümmern uns jetzt nur noch um wirkliche Konstrukteursaufgaben, das heißt um die Realisierung von indivi-duell gewünschten Optionen und Funktionen.“

03 Die mit Eplan Electric P8 konstruierten Module sind im EEC hinterlegt

04 Der Schaltschrank wird bei Kuka automatisch geplant – auf der Basis der Optionen, die im SAP-Schrankkonfigurator eingegeben werden

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Auch dabei werden die Standard-Schaltpläne aus dem EEC als Basis genutzt. Darüber hinaus verwenden auch die Anlagenbauer, mit denen Ku-ka zusammenarbeitet, die im EEC ge-nerierten Daten weiter. Sie integrieren die Roboter in komplette Anlagen, wie Schweißstraßen und Lackierstationen, und nutzen die Schaltpläne für die Dokumentation.

Dieses Prinzip bewährt sich bereits im praktischen Einsatz: Sowohl die Konstrukteure als auch die Vertriebsin-genieure sind zufrieden damit. A. Rott-mair beschreibt: „Auf der Automatica 2012 haben wir erstmals die Compact-Serie der KR C4 vorgestellt: eine sta-pelbare, kompakte Steuerung für Klein-roboter, die sich in 19-Zoll-Schalt-schränke einbauen lässt (Bild 5).“

Bei der KR C4 Compact erkennt man, dass moderne Konstruktions-prinzipien auch Rückwirkungen auf den Aufbau von Maschinen und An-lagen haben. Die Kompaktsteuerung ist – genau wie die Elektropläne im EEC – vollständig modular aufgebaut. Das ermöglicht einen flexiblen Aufbau und – daraus resultierend – eine ein-fache Erweiterung der Funktionen entsprechend den Wünschen des An-wenders. (mh)

Literatur[1] Kuka Roboter GmbH, Augsburg:

www.kuka-roboter.de[2] Eplan, Monheim: www.eplan.de

Autor Timm Hauschke ist als Produktmanager bei der Eplan Software & Service GmbH in Monheim am Rhein tätig. hauschke.t@eplan.de

SPS IPC Drives ↗Eplan: Halle 7a, Stand 240

05 Mit der KR C4 Compact hat der Roboterhersteller eine neue Steuerung in kleiner Bauform vorgestellt