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Caterpillar Energy Solutions: Revolution im Electrical Engineering Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau hat über Jahrzehnte hinweg erfolg- reich Produkte und Prozesse automatisiert und sich damit eine weltweite Vorreiterrolle rolle verschafft. Unter dem Begriff Industrie 4.0 läutet die Branche nun mit der sich selbst steuernden Fertigung die nächste Runde ein. Doch was genau passiert in den Entwicklungs- und Konstruktionsabteilungen, speziell im Bereich Electrical Enginee- ring? Die Mannheimer Caterpillar Energy Solutions GmbH ging einen revolutionä- ren Schritt nach vorne und erzeugt standardisierte elektrotechnische Pläne inklusive Dokumentation auf Knopfdruck direkt mit dem im Hause vorhandenen Produktkonfigurator. Fehlerfrei, in kürzester Zeit und mit nur geringer Interaktion eines Konstrukteurs. Als Teil der Caterpillar Electric Power Divi- sion mit 64 Standorten in 20 Ländern pro- duziert und vertreibt die Caterpillar Energy Solution Gasmotoren, Stromkraftwerke so- wie Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen. Zu den weltweiten Kunden zählen beispiels- weise Betreiber von Gewächshäusern, Sportanlagen, Arenen, Krankenhäusern und Flughäfen oder Produktionsanlagen. Die für Erdgas, Biogas und weitere Sonder- gase optimierten Gas- und Blockheizkraft- werke in den Leistungsklassen von 400 kW bis 4500 kW kommen überall dort zum Einsatz, wo es keine Energieversorgung gibt oder die Betreiber autark sein wollen. Ihr modularer Aufbau ermöglicht die Verla- dung und Verschiffung in Containern zum Zielort, an dem sie zusammen gebaut und in Betrieb genommen werden. Die Standardisierung und Modularisierung des Produktangebotes zielt darauf ab, maßgeschneiderte Lösungen für die un- terschiedlichsten Anforderungen schnell und kostengünstig anbieten zu können. Ein eigens für Caterpillar erstellter Konfigurator unterstützt und ermöglicht es dem Vertrieb, in kurzer Zeit vollständige und auf den je- weiligen Bedarf optimal abgestimmte An- lagen und Angebote zu erstellen. Allerdings wird auf Grund der vielen Aggregate und Kombinations- möglichkeiten der elektrotechnische Konstruktionspro- zess damit nicht einfacher, sondern eher aufwendig und langwieri- ger. Während der Vertrieb mithilfe des Konfigurators schnell agieren und reagieren kann, wächst der Anwenderbericht

Caterpillar Energy Solutions: Revolution im Electrical ... · Caterpillar Energy Solutions: Revolution im Electrical Engineering Der deutsche Maschinen- und Anlagenbau hat über Jahrzehnte

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Caterpillar Energy Solutions: Revolution im Electrical EngineeringDer deutsche Maschinen- und Anlagenbau hat über Jahrzehnte hinweg erfolg-reich Produkte und Prozesse automatisiert und sich damit eine weltweite Vorreiterrolle rolle verschafft. Unter dem Begriff Industrie 4.0 läutet die Branche nun mit der sich selbst steuernden Fertigung die nächste Runde ein. Doch was genau passiert in den Entwicklungs- und Konstruktionsabteilungen, speziell im Bereich Electrical Enginee-ring? Die Mannheimer Caterpillar Energy Solutions GmbH ging einen revolutionä-ren Schritt nach vorne und erzeugt standardisierte elektrotechnische Pläne inklusive Dokumentation auf Knopfdruck direkt mit dem im Hause vorhandenen Produktkonfigurator. Fehlerfrei, in kürzester Zeit und mit nur geringer Interaktion eines Konstrukteurs.

Als Teil der Caterpillar Electric Power Divi-sion mit 64 Standorten in 20 Ländern pro-duziert und vertreibt die Caterpillar Energy Solution Gasmotoren, Stromkraftwerke so-wie Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen. Zu den weltweiten Kunden zählen beispiels-weise Betreiber von Gewächshäusern, Sportanlagen, Arenen, Krankenhäusern und Flughäfen oder Produktionsanlagen. Die für Erdgas, Biogas und weitere Sonder-gase optimierten Gas- und Blockheizkraft-werke in den Leistungsklassen von 400 kW bis 4500 kW kommen überall dort zum Einsatz, wo es keine Energieversorgung gibt oder die Betreiber autark sein wollen.

Ihr modularer Aufbau ermöglicht die Verla-dung und Verschiffung in Containern zum Zielort, an dem sie zusammen gebaut und in Betrieb genommen werden.

Die Standardisierung und Modularisierung des Produktangebotes zielt darauf ab, maßgeschneiderte Lösungen für die un-terschiedlichsten Anforderungen schnell und kostengünstig anbieten zu können. Ein eigens für Caterpillar erstellter Konfigurator unterstützt und ermöglicht es dem Vertrieb, in kurzer Zeit vollständige und auf den je-weiligen Bedarf optimal abgestimmte An-lagen und Angebote zu erstellen. Allerdings

wird auf Grund der vielen Aggregate und Kombinations-möglichkeiten der elektrotechnische Konstruktionspro-zess damit nicht einfacher, sondern eher aufwendig und langwieri-ger. Während der Vertrieb mithilfe des Konfigurators schnell agieren und reagieren kann, wächst der

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Druck auf die Fachabteilungen Die mehr als20 möglichen Sprachversionen für die Pläne und Dokumentationen und der all-seits bekannte Fachkräftemangel verein-fachen die Situation nicht. Die Bestrebun-gen von Caterpillar, den Entwicklungs- und Konstruktionsprozess zu automatisieren, reichen weit zurück. Im ersten Schritt re-duzierte die Verwendung von Makros und Makrovarianten die Durchlaufzeitfür ein durchschnittliches Projekt mit mehreren hundert Seiten von mehreren Wochen auf zirka eine Woche. Weil die eingesetzte E-CAD-Lösung von WSCAD darüber hinaus mit einem kleinen Add-on, dem Project Wizard, eine regelbasierte automatische Planerstellung ermöglicht, verkürzte die Durchlaufzeit auf zirka einen Tag zusam-men. Aber auch diese sechs bis acht Stun-den lösten den Flaschenhals auf Dauer nicht auf: neue Baureihen sollten entwi-ckelt und die Reaktionen auf Änderungs-wünsche der Kunden deutlich schneller werden. Zudem war den Konstrukteuren ein Dorn im Auge, dass sie viele der im Vertriebs- und Projekmanagement-Prozess eruierten und im Unternehmen bereits vorhandenen Daten für die Elektrotechnik noch einmal erfassen mussten. „Unsere Zielsetzung war einfach und klar: Wir such-ten eine Lösung, bei der wir mit möglichst wenig Aufwand die gesamte elektrotech-nische Planung und Dokumentation ohne manuelle Eingriffe erstellen können“, be-schreibt Andreas Dworzsak, Elektrokon-

strukteur und Entwickler bei Caterpillar Energy Solutions, die Ausgangssituation.

Als mögliche Lösung wurde die Idee favo-risiert, die E-CAD-Software direkt aus dem Produktkonfigurator heraus zur kompletten Erstellung aller Pläne und Dokumentation zu veranlassen. Mit dieser Anforderung wandte sich Caterpillar zunächst an einen bekannten Hersteller am Markt. Sein Lö-sungsvorschlag lautete kurz und knapp, den für Caterpillar individuell erstellten

Konfigurator durch das herstellereigene Produkt abzulösen. Dies aber hätte neben dem Kauf eines neuen Konfigurators den gesamten Know-how-Transfer vom derzeit genutzten Tool in das neue Produkt bedeu-tet. Zu aufwendig und zu teuer. Zumal auch ein Umstieg von der WSCAD-Software auf die E-CAD-Lösung des neuen Anbieters zwingend gewesen wäre – inklusive aller Dokumente. Im zweiten Anlauf wurde Ca-terpillar Energy Solutions daher bei WSCAD vorstellig – und traf dort auf offene Ohren.

Stromlaufpläne, Schaltschrankaufbauten und vieles mehr: Die gesamte elektrotechnische Planung und Dokumentation der Blockheizkraftwerke erfolgt mit den jeweiligen Disziplinen aus der WSCAD SUITE.

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Sieben MWM-Gasaggregate von Caterpillar Energy Solutions liefern den Strom für die Wasserversorgung der 3,7-Millionen-Metropole Melbourne. Die elektrotechnische Planung und Dokumentation der Maschinen und Anlagen erfolgt mit der E-CAD-Lösung von WSCAD.

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keine Rolle. Auf Knopfdruck wird das kon-figurierte Produkt mit allen für den Electri-cal-Engineering-Prozess relevanten Daten an die WSCAD SUITE übergeben und in eine für die WSCAD-Software gültige Komman-dosprache umgewandelt. Wie von „Zauber-hand“ geführt läuft die Erstellung der kom-pletten Dokumente. Möglich ist genau das, was manuell mit der WSCAD-SUITE auch machbar ist. Der gesamte Vorgang läuft als Hintergrundprozess im „Silent mode“. Die WSCAD-Software muss nicht gestar-tet werden. Auch die Anwender selbst müssen während der Planerstellung nicht anwesend sein. Konfigurieren anstatt kon-struieren oder Software steuert Software – ein Schritt in Richtung Industrie 4.0 im Engineering. Weil die Schnittstelle webba-siert ist, sind auch Remote-Verbindungen möglich. Auftraggeber können „über Netz

Geschäftsleitung und Entwicklung bei WSCAD haben den Bedarf sofort erkannt und sich bereit erklärt, in enger Zusam-menarbeit mit Caterpillar eine Schnittstelle zu schaffen, an die der bislang eingesetz-te Produktkonfigurator andockt und die WSCAD SUITE zur vollautomatisierten Er-stellung von Plänen und Dokumentationen veranlasst.

Herausgekommen ist nun ein Jahr später ein neues Zusatzprodukt, das Automation Interface heißt. Diese der WSCAD SUITE vorgeschaltete Schnittstelle ist die Ver-bindung zu jedem beliebigen Konfigurati-onssystem am Markt. Ob der Konfigurator dabei im ERP- oder im PDM-System steckt, eine spezielle Software wie zum Beispiel die von Acatec oder die kundenspezifische Entwicklung von Caterpillar ist, spielt dabei

und über Nacht“ zum Beispiel aus SAP he-raus die Konstruktion eines Schaltschranks oder Änderungen in einem Stromlaufplan bei ihren Dienstleistern in deren WSCAD-System anstoßen. Wenn es schnell gehen soll, kann das für die Anbindung eines be-liebigen Konfigurators an das Automation Interface erforderliche Wissen bei WSCAD als Dienstleistung eingekauft werden.

Nach erfolgreichem Abschluss der Test-phase geht die neue Art von elektrotech-nischer Konstruktion bei Caterpillar Ener-gy Solutions jetzt in die Produktivphase. Auf Knopfdruck entstehen Pläne inklusive Dokumentation in den eingestellten Spra-chen. Die erzeugten PDFs und Listen liegen in den zuvor festgelegten Verzeichnissen. „Wir können jetzt planen, ohne dass man sich dazu mit WSCAD auskennen muss,“ sagt Andreas Dworzsak. „Einfach den Knopf drücken und WSCAD generiert die vollständigen Unterlagen für jede beliebige Konfiguration in der gewünschten Sprache. Damit bekommen wir jetzt mehr freie Res-sourcen in der Konstruktion und müssen Konstruktionsaufgaben nicht mehr in dem bisherigen Umfang auslagern. Zusätzlich können wir uns verstärkt um Sonderlösun-gen für anstehenden Projekte kümmern, die nicht dem Standard entsprechen und großen Konstruktionsaufwand erfordern. Das ermöglicht uns, neue Aufträge zu gewinnen.“

Das Automation Interface von WSCAD ist die Schnittstelle zwischen einem WSCAD-unab-hängigen Produktkonfigurator und den Disziplinen der WSCAD SUITE. Pläne und Dokumen-tationen entstehen ohne Interaktion eines Konstrukteurs auf Knopfdruck und vollautomatsich.

Konfigurieren anstatt konstruieren: Alle elektrotechnischen Pläne in-klusive Dokumentation von mehreren hundert Seiten für ein individu-ell konfiguriertes Blockheizkraftwerk entstehen auf Knopfdruck direkt aus dem Produktkonfigurator heraus in der WSCAD SUITE im Hinter-grund und in kürzester Zeit.

Neben den technischen Parametern wird auch die Zielsprache der Dokumentation im Konfigurator eingestellt und auf Knopf-druck an die WSCAD SUITE zur Erzeugung der elektrotechnischen

Unterlagen geschickt.

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Artikel erschienen in PLM IT Report WEKA Business Medien

Ausgabe 4, April 2016

Autor: Thomas Walker,www.walkerbretting.com

WSCAD electronic GmbHDieselstraße 4

85232 Bergkirchen

Tel.: +49 (0) 8131 3627-0 Fax: +49 (0) 8131 3627-50

E-Mail: [email protected] www.wscad.com

Die WSCAD electronic GmbH mit Sitz in Bergkirchen bei München bietet Unternehmen und Selbst-ständigen schnelle und zuverlässige E-CAD Lösungen mit überlegenem Preis-Leistungsverhältnis für die gesamte elektrotechnische Planung und Dokumentation. Mit der modularen und skalier-baren WSCAD SUITE haben Anwender aus den Bereichen Elektrotechnik, Schaltschrankbau, P&ID, Fluidtechnik, Gebäudeautomation und Elektroinstallation alle Werkzeuge an der Hand, die sie für die Planung, Projektierung und Entwicklung elektrischer Anlagen und Geräte benötigen.

Standardisieren, wiederverwenden und automatisieren verkürzen die Zeiten für Planung und Pro-jektierung in erheblichem Maße bei höherer Qualität der Arbeitsergebnisse. Mit über 1,1 Millionen Artikeldaten von mehr als 125 Herstellern ist wscaduniverse.com die weltweit größte E-CAD-Daten-bibliothek am Markt und einzigartig durch das Angebot für WSCAD und EPLAN* Anwender. Die Nut-zung und Einstellung von Daten ist für Anwender und Gerätehersteller kostenlos. Dienstleistungen der WSCAD Global Business Services wie Engineering und Migration Checkup, Workflow-Integration, Consulting, Schulung oder das Digitalisieren und Einlesen von Papierdokumentationen und fremder E-CAD-Formate runden das Angebotsspektrum ab.

WSCAD ist Teil der Buhl Unternehmensgruppe, einem inhabergeführten Softwarehersteller in Deutschland mit mehr als 700 Mitarbeitern. Die Mitarbeiter an den Standorten Bergkirchen und Würselen (Nordrhein-Westfalen), sowie ein internationales Händlernetz betreuen Kunden auf der ganzen Welt.

* Diese Marke gehört Dritten, die keine Verbindung zur WSCAD electronic GmbH haben

Das Automation Interface auf einen Blick

g Webbasierte Schnittstelle zwischen einem Produktkonfigurator und der WSCAD SUITE

g Produktkonfigurator frei wählbar, z. B. SAP, Teamcenter, Acatec, eigene Entwicklungen

g Informationen aus dem Konfigurator werden in eine für die WSCAD-Software gültige Kommandosprache umgewandelt

g Komplette Pläne inklusive Dokumentation entstehen für standardisierte Umfänge auf Knopfdruck in kürzester Zeit

g Der gesamte Vorgang läuft als Hintergrundprozess im „Silent mode“

g Keine Interaktion durch Anwender erforderlich

g Planerstellung über Nacht und per Remote-Verbindung möglich

g Spezieller Unterstützungs-Service von WSCAD für die Einführung und Implementie-rung verfügbar

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