Schweißen mit Solidworks Electrical – „Das spart uns Wochen!“

In der Vergangenheit waren elektrische und mechanische Konstruktion strikt getrennt. Beide Bereiche hatten eigene Chefs, manchmal ging die Trennung bis hinauf zu den Hauptabteilungsleitern. Die jeweiligen Projekte wurden zwar abgesprochen, die Abstimmungen waren jedoch zeitaufwändig und die Arbeit manchmal nicht besonders effizient.

So kann man in Zeiten der Mechatronik nicht mehr arbeiten. Manche Firmen haben bereits Konsequenzen gezogen und die Teams räumlich zusammengesetzt, andere haben sogar einen gemeinsamen Konstruktionsleiter ernannt. 

Noch weiter geht eine integrierte Konstruktion, bei der die Teams der Mechanik und Elektrik in einem CAD-System arbeiten und ein gemeinsames Modell erzeugen. Das bringt viele Vorteile. Genau in diese Richtung arbeitet jetzt die Firma Lorch in Auenwald bei Stuttgart.

Lorch: Schweißanlagen für Industrie und Handwerk

1957 hat Bruno Lorch das Unternehmen in Fellbach gegründet. Schon ein Jahr später bringt er das erste tragbare Elektroden-Schweißgerät der Welt auf den Markt. Dem Prinzip Lichtbogenschweißen ist das Unternehmen bis heute treu geblieben, durchgängig für Hand-Schweißgeräte, wie auch für große Schweißanlagen.

Im Jahr 1963 übernimmt Helmut Grüb den Vertrieb bei Lorch. Das ist insofern von Bedeutung, als er 1986 den gesamten Betrieb, zusammen mit seinem Sohn Wolfgang, kauft und wirtschaftlich neu aufstellt.

2002 hat das Unternehmen ein neues Verwaltungs- und Produktionszentrum in Auenwald bezogen. Heute beschäftigt Lorch rund 250 Mitarbeiter.

„Alle Schweißgeräte werden hier in Auenwald entwickelt und gefertigt. Sie sind also echt ‚Made in Germany‘, eine Tatsache, die von den Kunden rund um den Globus geschätzt wird“, kommentiert Paul Giesinger F-&-E-Technologiemanager Mechatronik.

In ihrer Firmengeschichte brachten die Schwaben immer wieder Innovationen auf den Markt, die dem Schweißen neue Impulse gegeben haben. Ein großer Schwerpunkt liegt auf dem MIG/MAG-Schweißen, auch das WIG-Schweißen spielt seit 1969 eine Rolle.

Hier wie anderswo: Die Software wird immer wichtiger. Heute steuert die Software beispielsweise den Lichtbogen – das macht den Schweißprozess zunehmend einfacher, sicherer und schneller. Zudem beschleunigt aktuell die Mechatronik die Entwicklung und die Geräte zunehmend kompakter. 

Mechatronische Entwicklung bei Schweißspezialisten Lorch

Bereits 2006 haben die Schweißspezialisten Solidworks eingeführt. Von Anfang an dabei war DPS als Lieferant und Betreuer der Software. Die Installation bei Lorch beinhaltet mittlerweile Solidworks, Solidworks Composer für die Dokumentation und Solidworks PDM Professional.

Die Entscheidung für das PDM-System ist vor allem gefallen, weil man mit dem Elektro- und Mechanik-CAD-Systemen nun noch mehr Daten erzeugt und ein zentrales Verwaltungssystem für diese Anwendung benötigte. Durch den mechatronischen Ansatz ist die Entscheidung für ein PDM-System absolut notwendig geworden. Mehrwerte sind bessere Speicherzeiten, relationale Datenbank, erhöhte Transparenz und Audit-Sicherheit.

Heute gibt es damit eine direkte Kopplung von Solidworks Electrical ans PDM. Mit nur zwei Buttons können die Projekte und Daten ein- und ausgecheckt werden und es entsteht somit ein zu 100 Prozent kontrolliert gesteuerter Workflow.

Solidworks Electrical: Lorch probierte Software lange aus

„Als vor rund fünf Jahren Solidworks Electrical herauskam, haben wir uns schon dafür interessiert, konnten es zunächst aber nicht einsetzen, weil das System noch zu stark auf den Schaltschrankbau fixiert war. Für einen Anlagenbauer mit elektrisch/mechanisch integrierten Teilen ging es noch nicht. Das hat sich aber bald geändert, zu unseren Gunsten und wir konnten einsteigen“, berichtet Giesinger.

Nach intensiver Vorbereitung inklusive Nutzerausbildung, begann eine sechsmonatige Testphase, eng begleitet durch DPS. Giesinger erläutert: „In dieser Phase war die Unterstützung durch DPS beim Erlernen der Basisfunktionen und für das optimale Einrichten des Systems sehr wichtig.“

Dabei waren Paul Giesinger und seinen Kollegen nicht untätig: Ihre Aufgabe war es, die Software so lange auszuprobieren, „bis wir wussten, wie sie im Detail funktioniert und bis eine selbständige Beherrschung gegeben war“. Seit Herbst 2017 ist das System live.

Solidworks Electrical: Anwendung von unten nach oben

In Auenwald sind nach der Entscheidung, pro Solidworks Electrical, Solidworks Electrical Schematics und Solidworks Electrical 3D eingeführt worden. (Zu den grundlegenden Eigenschaften siehe unten)

Die Vorgehensweise mit der neuen Software ist nun so, dass zunächst das Gehäuse an sich konstruiert wird. Dann werden Leiterplatten, Steckverbindungen, Kabel und so weiter eingearbeitet. Danach entsteht der Schaltplan.

„Anhand des Schaltplans definieren wir die Steckerliste und die Kabel in Electrical“, sagt Giesinger – es findet also eine Konstruktion von „unten nach oben“ statt. Im Englischen auch bottom up genannt. Ergebnis: Es passt wirklich alles zusammen und die Geräte werden noch kompakter.

Ein neues Gerät zum 200-Ampere-WIG-Schweißen wiegt damit nur noch 7,5 Kilogramm. Paul Giesinger kommentiert: „Eine andere Arbeitsweise ist in Zukunft nicht mehr denkbar.“

Ebenfalls geschätzt ist die Zeitersparnis. Das Kabelbäume virtuell genau eingepasst werden können, sind sie direkt bestellbar. Bis die weiteren Teile für den Bau des Prototyps in der Werkstatt sind, sind auch die Kabelbäume da. Sie müssen nicht erst dann vom Elektriker zusammengefügt werden, um danach die wahren Längen der einzelnen Stränge abzumessen, diese rückwärts zu dokumentieren und dann bestellen zu können. „Das spart uns Wochen“, erklärt Giesinger. 

Solidworks Electrical: Ein Blick unter die Haube

Solidworks Electrical stammt in seinem Kern von der französischen Firma Trace, bekannt insbesondere für das Teilekatalogsystem Traceparts. Das Elektropaket selbst hatte vorher schon den Solidworks-Goldpartner-Status, war also bereits datenkompatibel und lief unter der Solidworks-Benutzeroberfläche.

Heute stehen drei unterschiedliche Pakete stehen zur Verfügung:

› Solidworks Electrical Schematics, ein 2D-Paket für die Schaltplanentwicklung. Es umfasst eine umfangreiche Bauteilbibliothek.

› Solidworks Electrical 3D: Mechatronik braucht die Integration ins 3D. Und das leistet Solidworks Electrical 3D. Dieses wiederum setzt eine so genannte Solidworks-Basislizenz voraus. Durch diese Verbindung wird die 3D-Darstellung der elektrischen Komponenten bewerkstelligt. Anwender von Electrical 3D ist der klassische Solidworks Konstrukteur. Der kommt nun in den Genuss, dass alle elektrischen Komponenten mit echten Abmessungen in seiner Baugruppe erscheinen. Etwa 500.000 Bibliotheksteile sind inklusive.

› Solidworks Electrical Professional enthält beide vorher genannten Einzelpakete, die dann nur eines einzelnen Installations- und Lizenzierungsschrittes bedürfen.

Solidworks Electrical bietet Vorteile bei der Kabelverlegung, bis hin zur Konstruktion von Kabelbäumen. Die Leitungsführungstechnologie im System ermöglicht stark vereinfachtes automatisches Verlegen von Drähten, Kabeln und Kabelbäumen aus dem 3D CAD-Modell heraus. Die detaillierten Informationen zur Leitungsführung sind sofort für alle am Projekt beteiligten Benutzer verfügbar.

Solidworks Electrical ermöglicht den Benutzern ein paralleles Arbeiten. Alle Entwurfsdaten werden in Echtzeit zwischen Elektrik und Mechanik synchronisiert, so dass Inkompatibilitäten nicht mehr auftreten. 

Das System erlaubt die Erstellung von Anlagen-Fließbildern, die nicht nur im Anlagenbau zu einer vollständigen Beschreibung der Produkte genutzt werden können.

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