KWS Saat SE, Bild: Eplan

Die KWS Saat SE gehört zu den weltweiten führenden Saatgutherstellern. Bild: Eplan

Wie man unterschiedliche Maschinen entwickelt ist klar. aber wie entwickeln Unternehmen Saatgut, aus dem Zuckerrüben oder Sonnenblumen entstehen? Die Antwort kennen die Züchter und Forscher der KWS Saat SE mit Hauptsitz in Einbeck. Das Unternehmen beschäftigt weltweit rund 4.600 Mitarbeiter und tätigt einen Umsatz von mehr als einer Milliarde Euro. Elektro- und Automationsplaner Manfred Schaper berichtet: „In Einbeck betreiben wir die weltweit modernste Aufbereitungsanlage für Saatgut.“ Dort befindet sich auch die zentrale Entwicklung, die Maschinen für die anderen Standorte entwickelt.

Schaltschrank, Bild: Eplan
Die Schaltschränke wie hier am Beispiel einer Filteranlage werden mit Pro Panel geplant. Bild: Eplan

Dabei handelt es sich stets um anspruchsvollen Sondermaschinenbau. Ein Beispiel: Die hoch automatisierten Anlagen zum Verarbeiten von Zuckerrübensamen verbinden unter anderem die Verfahrensschritte Reinigen, Sieben, Trocknen, Klassieren, Ummanteln mit einer Hüllmasse („Pillieren“) und Applizieren von Wirkstoffen. Das Ergebnis: Aus heterogenen Samen werden Einzelkörner in definierter Größe, die von automatisierten Sämaschinen mit hohem Tempo im Abstand von rund 22 Zentimetern ausgebracht werden.  Da es sich bei der Saatgutverarbeitung um eine „Kampagnenproduktion“ mit definierten Zeitfenstern handelt, sind die Ansprüche an die Verfügbarkeit der Anlagen hoch. Neben der Neukonstruktion gehört auch der Retrofit vorhandener Anlagen zum Aufgabenspektrum der Konstrukteure. Schaper sagt: „Häufig passen wir die Anlagen an neue Anforderungen an.“

Projektstart mit dem R&I-Schema

EPLAN Preplanning, Bild: Eplan
Die Projektierung der Sonderanlagen zur Saatgutaufbereitung beginnt in EPLAN Preplanning mit dem R&I-Schema. Bild: Eplan

Auf der Basis der Gespräche mit den internen Kunden erstellen Anlagenplaner aus der Mechanik wie Uwe Domhöver, Planer Mechanik Technische Innovationen, nun zunächst als Projektierungsgrundlage ein R&I-Schema der Anlage, die konstruiert werden soll. Dabei setzt er Preplanning P&ID von Eplan (Halle 6, Stand H30) ein. Es erlaubt, auf der grafischen Ebene, das Erstellen einer Anlagenübersicht. Zugleich können bereits Informationen zu den einzelnen Mess- und Verbraucherstellen sowie zur Instrumentierung hinterlegt werden. Sie stehen dann allen nachgelagerten Engineering-Phasen zur Verfügung als Grundlage für einen durchgängigen, standardisierten Workflow.

Hoher Anteil an Pneumatik

Die Projektierung mit Eplan nutzt das Unternehmen nicht nur für die Planung der Elektrotechnik genutzt, sondern auch für die Pneumatik. Schaper erklärt: „Wir automatisieren die Anlagen in hohem Maße mit Pneumatik.“ Dafür ist Eplan Fluid das geeignete Werkzeug: „Unsere Konstrukteure konfigurieren die Ventilinseln auf dem Festo-Portal, senden einen Code an Festo und erhalten die entsprechenden Eplan Daten. Das funktioniert sehr gut.“

Auf der CAD-Seite sorgt die enge Verbindung der Engineering-Werkzeuge Fluid und Electric P8 für ein durchgängiges Konstruieren der pneumatischen Automatisierungstechnik. Bei der Auswahl anderer Komponenten wie zum Beispiel Frequenzumrichter nutzt das Unternehmen intensiv das Data Portal. Auch das vereinfacht das Konstruieren, weil dem gesamten Engineering eine einheitliche Daten- und Informationsbasis zur Verfügung steht.

Fluidplan der Filteranlage, Bild: Eplan
Fluidplan der Filteranlage: Alle Disziplinen arbeiten mit der Plattform auf einer Datenbasis. Bild: Eplan

Mit der Einführung dieser Werkzeuge hat sich die Arbeitsweise der Konstrukteure geändert. Schaper erzählt: „Früher haben wir gezeichnet, jetzt parametrieren wir.“ Das wird auch deshalb geschätzt, weil die Abteilung viel zu tun hat: „Wir wachsen stark und haben Anlagen für mehrere Standorte in der Projektierung. Mit den neuen Softwarelösungen von Eplan arbeiten wir deutlich effizienter und die Konstrukteure können sich stärker auf kreative Tätigkeiten fokussieren statt Wiederholarbeiten zu leisten.“ Zudem bietet der Konstruktionsprozess die Voraussetzung dafür, den Kollegen in den einzelnen Produktionsstätten die gewünschten Lösungen schneller zur Verfügung zu stellen.

Das ist umso wichtiger, als die Anlagen komplex sind und die Konstruktion mit hoher Detaillierung erfolgt. Schon das erste Projekt, das mit Eplan konstruiert wurde, ging sehr in die Tiefe. Schaper nennt ein Beispiel: „Bei den Antrieben fordern wir Verlustleistungsberechnungen und Drehmomentnachweise.“

Bild: Eplan

„Unsere Konstrukteure konfigurieren die Ventilinseln auf dem Festo-Portal, senden einen Code an Festo und erhalten die entsprechenden Eplan Daten. Das funktioniert sehr gut.“

Manfred Schaper, Elektro- und Automationsplaner bei KWS Saat

Komplexe Schaltanlagen – hohe Anforderungen

Die Schaltschränke der Anlagen haben typischerweise eine Breite von 2,40 bis neun Metern und sind dezentral nach Funktionen und Anlagenteilen aufgeteilt. In vielen Fällen müssen die Anforderungen des Explosionsschutzes beachtet werden, und die meisten Schaltschränke sind mit Löschanlagen ausgerüstet. Bei der Steuerungstechnik bedient sich das Unternehmen aus dem Siemens-Baukasten und nutzt auch das TIA-Portal. Gebaut werden die Schaltschränke teilweise von Dienstleistern, die dann mit der gleichen Plattform arbeiten.

Die Konstruktion nach dem Motto „Parametrieren statt Zeichnen“ hat sich bei relativ kurzer Zeit etabliert, da sie Zeit spart und eine durchgängige Konstruktion über die Gewerke hinweg erlaubt, bei der die grundlegende Datenbasis mit jedem Schritt angereichert und ausgearbeitet werden kann.

Der nächste Schritt: Schaltschrankplanung in 3D

Vorbereitet wird zurzeit der Einsatz von Pro Panel, das die Schaltschrankplanung in 3D ermöglicht. Auf der Agenda von Manfred Schaper steht auch die stärkere Nutzung von Makros zum Beispiel für die Antriebe von Armaturen: „Dann gibt der Konstrukteur nur die Parameter ein, der Antrieb wird selbsttätig gewählt und mit allen Daten in den Schaltplan eingesetzt. Das wird nochmals Zeit sparen: Aus dem Fließbild heraus werden wir Makros einfügen, und der Schaltplan entsteht dann quasi von selbst.“

Ein weiteres Folgeprojekt ist die Erweiterung des Nutzerkreises auf den Service: „Die Techniker an der Anlage werden dann auf dem Tablet oder dem Laptop Zugriff sowohl auf die R&I-Schemata als auch auf die Pläne von Electric P8 und Fluid haben. Das vereinfacht die Fehlersuche und beschleunigt die Fehlerbehebung.“ do

 

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