Mechatronische Projekte

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Normen und Beispiele für die Gestaltung gewerkeübergreifender Projekte.

Beispiel Motor

Bereits ein Motor wird heute in mehreren Abteilungen und Gewerken verwendet.

  • Elektrotechnik
    • Leistung
    • Sensorik
  • Software
    • Ein- / Ausgänge
    • Anordnung
    • Bussysteme
  • Mechanik
    • 3D-Modell
    • Aufbau
  • Fluid
    • Kühlung
    • Schmierung
    • Sperrluft
  • Beschaffung
    • ERP
    • Lager
  • Dokumentation
    • Fertigung
    • Kunde
 

Schrittweises Vorgehen

Wichtige Schritte um die Passenden Normen und Optionen auszuwählen:

  1. Finden eines BMK´s für alle Gewerke
  2. Festlegen einer Struktur
  3. Festlegen einer Dokumentenstruktur
  4. Darstellung im Plan

Schritt 1: Finden eines BMK´s für alle Gewerke

IEC 81346 Teil 2

Gewerk: Elektrotechnik

  • Klassifizierung von Objekten und Kennbuchstaben für Klassen
    • Eingangsklassen (inhärente Funktion von Objekten)

Die Inhalte einer Klasse werden nur durch die Definition der Klasse bestimmt und bildet durch einen bevorzugten Begriff einen Teil der Definition von Unterklassen. Wird in der nachfolgenden Tabelle keine passende Klasse für ein Objekt innerhalb der Unter- oder Unter-Unterebne gefunden, so kann das Objekt in der höherliegenden Ebene, in der Unterklasse bzw. Eingangsklasse, eingeordnet werden.

Nachfolgend werden die Klassen und Unterklassen wie folgt abgekürzt:

  • Klasse: K
  • Unterklasse: UK
  • Unter-Unterklasse: UUK


Motor Gewerk Elektrotechnik nur Klasse

-MAA1
Produktkennzeichen
Klasse M = Objekt zur Erzeugung mechanischer Bewegung oder Kraft
Fortlaufender Zähler


Motor Gewerk Elektrotechnik mit Klasse, Unterklasse und Unter-Unterklasse

-MAA1
Produktkennzeichen
Klasse M = Objekt zur Erzeugung mechanischer Bewegung oder Kraft
Unterklasse A = Antriebsobjekt in Form von Drehmoment, angetrieben durch elektromagnetische Kraft
Unter-Unterklasse A = Elektromagnetisches Rotationsantriebsobjekt zur Erzeugung einer kontinuierlichen Rotation
Fortlaufender Zähler

DIN ISO 1219 Teil 2

Gewerk: Fluid

  • Anlagenbezeichnung
  • Medienschlüssel
  • Schaltkreisnummer
  • Bauteilnummer


Zylinder Gewerk Fluid

  • Kennzeichnung nach Fluidstruktur
    •  
    • 4 = Anlage 4
    • 2 = Schaltkreis 2
    • A = Antriebe
    • 1 = Nummer 1


Die alten Bezeichnungen mit einem Buchstaben (A = Antrieb, M = Motoren, P = Pumpe, S = Signalaufnehmer, V = Ventile, Z = andere Bauteile) vor dem Zähler sind nicht mehr zugelassen !!!

Mit diesem Bezeichnungsschlüssel ist in Stücklisten, Bauteillisten, Bezeichnungslisten, Querverweisen, ... nicht mehr ersichtlich, um welches Bauteil es sich handelt !!!

Notiz: Der Teil 2 der DIN ISO 1219 ist als Bezeichnungssystem für mechatronische Projekte nicht geeignet, da keinerlei Bezug für die Gewerke Elektrotechnik, Prozesstechnik, Mechanik, ... existiert !

DIN ISO/TS 81346-10

Gewerk: Prozesstechnik

Gleich Strukturierung wie DIN EN 81346 nach Klasse, Unterklasse und Unter-Unterklasse.

  • Erweiterung um "==" Funktionale Zuordnung
  • Erweiterung um "++" Aufstellungsort

Motor Gewerk Elektrotechnik nur Klasse

-MAA1
Produktkennzeichen
Klasse M = Objekt zur Erzeugung mechanischer Bewegung oder Kraft
Fortlaufender Zähler


Motor Gewerk Elektrotechnik mit Klasse, Unterklasse und Unter-Unterklasse

-MAA1
Produktkennzeichen
Klasse M = Objekt zur Erzeugung mechanischer Bewegung oder Kraft
Unterklasse A = Antriebsobjekt in Form von Drehmoment, angetrieben durch elektromagnetische Kraft
Unter-Unterklasse A = Elektromagnetisches Rotationsantriebsobjekt zur Erzeugung einer kontinuierlichen Rotation
Fortlaufender Zähler

Positionsnummern

Gewerk: Mechanik

Ohne BMK, nur mit nichtssagender Nummer !

 

Normenauswahl für BMK

Welche Norm ist für alle Gewerke einsetzbar ?


BMK in der

  • Elektrotechnik,
  • Fluidtechnik,
  • Verfahrenstechnik,
  • und Mechanik
 
Notiz: Für gewerkeübergreifende Projekte ist nur die Norm IEC 81346 mit Erweiterung durch die Norm DIN ISO/TS 81346 geeignet.

Beispiel Elektrotechnik

-MAA1
Produktkennzeichen
Klasse M = Objekt zur Erzeugung mechanischer Bewegung oder Kraft
Unterklasse A = Antriebsobjekt in Form von Drehmoment, angetrieben durch elektromagnetische Kraft
Unter-Unterklasse A = Elektromagnetisches Rotationsantriebsobjekt zur Erzeugung einer kontinuierlichen Rotation
Fortlaufender Zähler

 

Beispiel Fluidtechnik

-MMB1
Produktkennzeichen
Klasse M = Objekt zur Erzeugung mechanischer Bewegung oder Kraft
Unterklasse M = Antriebsobjekt angetrieben durch Flüssigkeitsverdrängung oder Druck
Unter-Unterklasse B = Flüssigkeitsbetriebenes Objekt: Bewegung zu Endpositionen abhängig vom Gasdruck
Fortlaufender Zähler

 

Schritt 2: Festlegen einer Struktur

Nach Ermittlung der passenden Norm, für das BMK sollte die passende Norm für die Struktur ausgewählt werden.

Notiz: Die passende Struktur ist Grundlage für alle weiteren Schritte.

Anforderungen

  • Strukturierung der Anlage
  • Struktur muss für alle Gewerke passen.
  • Stücklisten in passender Form (Schnittstelle zum ERP-System)
  • Fertigungsgerechte Unterlagen
  • Filterkriterien für Ausleitungen (z. B. Beschriftung)
  • Kundenanforderungen !

Strukturaspekte

Funktionsaspekt "="

  • Beschreibt eine Funktion wie z.B. eine Spindel mit allen Komponenten die zu dieser Funktion gehören.
  • Mehrere Einbauorte wie z.B. Schaltschrank, Spindelkopf, Kühlaggregat, ...
  • Mehrere Gewerke wie Elektrotechnik, Fluid, Prozesstechnik, Mechanik

Ortsaspekt "+"

  • Beschreibt einen Ort (Einbauort), der in diesem Projekt vorkommt z.B. Schaltschrank, Spindelkopf, Kühlaggregat, ...
  • Ist für alle Komponenten, die in diesem Ort platziert werden, identifizierend.
  • Orte können auch noch weiter unterteilt werden.

Produktaspekt "-"

  • Beschreibt ein Produkt mit dem kompletten mechatronischen Funktionsumfang.
  • Produkte können weiter geschachtelt werden.
  • Es können verschiedene Gewerke geschachtelt werden.
  • Eine Baugruppe kann ein Produkt sein.
  • Ein Modul kann ein Produkt sein.

Aspekt der Funktionalen Zuordnung "=="

  • Beschreibt eine Funktionseinheit, die in mehrere Funktionen unterteilt sein kann.
  • Kann auch zum Abgrenzen mehrerer gleicher Anlagen verwendet werden.

Aspekt des Aufstellungsortes "++"

  • Der Aufstellungsort beschreibt einen Ort (Gebäude, Raum, ...), in dem sich mehrere Einbauorte befinden können.
  • Beispiel: Ein Hallenplatz, an dem sich mehrere Schaltschränke befinden. Der Hallenplatz ist der Aufstellungsort und die Schaltschränke sind Orte (Einbauort).

Alle Strukturaspekte im Überblick

Vorzeichen Bezeichnung Aspekte im Referenzkennzeichen zuständige Norm Notizen
== Gleich-Gleich Funktionsaspekt des Objekts (Funktionale Zuordnung) DIN ISO/TS 81346
= Gleich Funktionsaspekt des Objekts (Funktion) DIN EN 81346
++ Plus-Plus Ortsaspekt des Objekts (Aufstellungsort) DIN ISO/TS 81346
+ Plus Ortsaspekt des Objekts (Einbauort) DIN EN 81346
- Minus Produktaspekt des Objekts (Produkt) DIN EN 81346
% Prozent Typaspekt des Objekts (Typ) DIN EN 81346 2022-03 (EN)
# Nummer andere Aspekte des Objekts DIN EN 81346
Vorzeichen Bezeichnung Weitere Kennzeichnungen zuständige Norm Notizen
: Doppelpunkt Anschlusskennzeichnung DIN EN 61666
; Semikolon Signalkennzeichnung DIN EN 61175
& Und Dokumentenartenkennzeichnung DIN EN 61355
> Grösser-Als Ausschluss DIN EN 61082

Schritt 3: Festlegen einer Dokumentenstruktur

Im Projekt müssen die verschiedenen Dokumente (Schaltplan, RI-Fließbild, Stückliste, Inhaltsverzeichnis) für alle Gewerke abgelegt werden. Die Norm DIN EN 61355 bietet eine Möglichkeit, die Dokumente gewerkgetrennt und nach Dokumentenart abzulegen.


Ein Dokumentenartenkennzeichen besteht aus drei Kennbuchstaben:

  • A1 technischer Bereich
  • A2 Hauptklasse
  • A3 Unterklasse


Beispiel für ein Schaltplan der Elektrotechnik:

  • EFS
  • E Elektrotechnik
  • F Funktionsbeschreibend Dokumente
  • S Schaltkreisdokumente

 

Schritt 4: Darstellung im Plan

  • Funktionale Darstellung im Projekt und nicht Produktbezogen.
  • Gewerke werden nicht mehr separat in Projekten dargestellt.
  • Zusammenfassen aller Gewerke, Orte und Auswertungen unter einer Funktion
  • Fertigungsgerechte Unterlagen
 

Stel­lung­nah­men

Festo

Zusammenfassung: Mit dem Bezeichnungsschlüssel der ISO 1219-2:2012-09 ist keine aussagekräftige Kennzeichnung der Funktion eines Bauteils möglich. Darum werden in der Dokumentation von Festo Didactic die Kennbuchstaben von Produkten bzw. die Referenzkennzeichen (Betriebsmittelkennzeichen) in Schaltplänen nach EN 81346-2:2009-10 ab 2014 verwendet. Bevorzugt wird die Kennzeichnung mit zwei Buchstaben benutzt. Die Schaltzeichen werden nach ISO 1219-1:2012-06 und EN 60617-2:1997-08 bis EN 60617-13:1994-01 dargestellt.

Projekteinstellungen in EPLAN

Einstellungen in EPLAN, damit ein mechatronisches Projekt nach DIN EN 81346 erstellt werden kann.

Gewerkeübergreifendes Arbeiten wird in EPLAN erst in Version 2.3 oder höher unterstützt.

Eigenschaften:

Projekt... (bis V2.9) bzw. Datei > Informationen... (ab V2022)
... > Eigenschaften > Struktur > Erweiterte Referenzkennzeichnung (TRUE)
... > Eigenschaften > Struktur > Weitere... > Vererbung > Fluid-Betriebsmittel (TRUE)
... > Eigenschaften > Struktur > Weitere... > Vererbung > Gewerkeübergreifend (TRUE)
... > Eigenschaften > Struktur > Weitere... > Vererbung > BMK-Übernahme bei Fluid-Betriebsmittel deaktivieren  
... > Eigenschaften > Struktur > Allgemeine Fluid-Betriebsmittel > Anlagenummer > Nicht verfügbar
... > Eigenschaften > Struktur > Fluid-Verteiler > Anlagenummer > Nicht verfügbar


Einstellungen:

Optionen > Einstellungen... (bis V2.9) bzw. Datei > Einstellungen... (ab V2022)
... > Projekt > Darstellung >Projektstruktur (Navigatoren) > Aufgelöste Darstellung der Unterstrukturen aktivieren
... > Einstellungen > Projekt > Darstellung >Projektstruktur (Seiten) > Aufgelöste Darstellung der Unterstrukturen aktivieren

Diese Einstellungen sind notwendig, damit die Betriebsmittel richtig geschachtelt werden und für alle Gewerke die gleiche Struktur verwendet wird. Für weitere Einstellungen siehe:


Siehe auch