Sidi Roar

Wie kann Augmented Reality die Arbeit eines Herstellers von Niederspannungsschaltanlagen beeinflussen?

Häufige Konstruktionsänderungen, Abweichungen zwischen Entwurf und tatsächlichen Bedingungen, eine große Anzahl möglicher Schaltanlagenkonfigurationen und kurze Lieferfristen sind heute alltägliche Herausforderungen in der Arbeit eines Herstellers. Der Einsatz der Digitalisierung im Produktionsprozess von Schaltanlagen verbessert die Arbeitseffizienz erheblich, reduziert die Anzahl der Fehler und erhöht die Gesamtproduktivität. Zeitaufwändige Aufgaben können mit Computerberechnungen, gemeinsam genutzten cloudbasierten Dateien (zum Beispiel mithilfe beliebter BIM-Lösungen — Building Information Modeling —) und 3D-Design unterstützt werden.

Konfigurationstools und BIM-basiertes Design sind sehr nützlich für die Bestimmung der Abmessungen, thermischen Bedingungen und Installationsanforderungen von Schaltanlagen. Sie ermöglichen jedoch keine detaillierte Überprüfung der Struktur oder der Verlegung von Haupt- und Verteilerschienen. In den meisten Fällen muss der Hersteller unabhängig bestimmen, wie das Sammelschienensystem implementiert wird. Dieser Prozess kann erheblich verbessert werden, indem ein präzises 3D-Modell der Schaltanlage verwendet wird, das vom Technologieanbieter entwickelt wurde. In Kombination mit virtueller Realität — genauer gesagt Augmented Reality — kann der Hersteller ein solches Modell direkt in der Werkstatt zeigen und genau überprüfen, wie die Struktur zusammengebaut, interne Geräte installiert und das Sammelschienensystem ausgeführt wird.

Augmented Reality im Vorfertigungsprozess — SidiRoar in Aktion

SidiRoar ist eine kostenlose mobile Anwendung, die das Design, die Dimensionierung und die Produktion von Niederspannungsschaltanlagen unterstützt. Der Name kommt von „Siemens — Switchgear Digitalization“. Die Anwendung wurde von einem polnischen Team von Softwareingenieuren der Abteilung für technischen Support entwickelt und implementiert, um den spezifischen Anforderungen des lokalen Marktes gerecht zu werden.

Das Hauptziel von SidiRoar ist es, Ingenieure bei der Planung und dem Bau von Niederspannungsschaltanlagen zu unterstützen. Der Einsatz von Augmented Reality bei der Montage ermöglicht eine einfache und präzise Überprüfung der Verlegung und Biegung von Stromschienen. Das gilt auch für die Installation von Geräten, deren Anschluss an Sammelschienen und deren Tiefe zusammen mit montiertem Zubehör.

Das 3D-Modell der Schaltanlage ermöglicht die Überprüfung der Richtigkeit ihrer Konstruktion und Ausführung. In der Praxis kommt es häufig zu Verzögerungen bei der Umsetzung von Konstruktionsänderungen, was zu Kollisionen bei der Installation am endgültigen Standort führen kann. Die Verwendung von SidiRoar ermöglicht es dem Hersteller, die Schaltanlage mit ihren tatsächlichen Abmessungen an jedem Ort und zu jeder Zeit zu visualisieren — auch am endgültigen Installationsort. Dieser Ansatz hilft, Kollisionen vor Produktionsbeginn zu vermeiden, wodurch zusätzliche Kosten vermieden werden, die mit Änderungen während der Installation verbunden sind.

Abb. 2: Beispiele für eine Sivacon-Schaltanlage während der Montage und ihre Darstellung als 3D-Modell, visualisiert mit der SidiRoar-Anwendung

Der Entwurfsprozess einer Schaltanlage, die für die Visualisierung in Augmented Reality vorgesehen ist, beginnt mit der Übertragung des Schaltplans in die Simaris Configuration Software. Das Programm ermöglicht die Erstellung eines Schaltanlagenlayouts unter Berücksichtigung aller notwendigen Elemente, die für den Entwurf erforderlich sind. Materialeigenschaften, die jeder Komponente zugewiesen sind, minimieren das Risiko von Fehlern — zum Beispiel, wenn der Leistungsverlust in einer Schalttafel den zulässigen Bereich überschreitet.

Auf der Grundlage der entsprechenden Dokumentation in Form einer technischen Zeichnung der Schaltanlage wird dann ein 3D-Modell erstellt. Zu diesem Zweck wird eine 3D-Modellierungssoftware (wie Autodesk Inventor) verwendet, wodurch es einfach ist, alle Schaltanlagenkomponenten zu kombinieren. Darüber hinaus ermöglicht die Software die Veröffentlichung der entworfenen Modelle als 3D-PDFs oder zur Online-Ansicht, was die Kommunikation zwischen dem Unternehmen, das die Schaltanlagentechnologie entwickelt, und dem Hersteller vereinfacht.

Nach Genehmigung der Spezifikation und des Designs der Schaltanlage wird das Modell in ein Format konvertiert, das mit der SidiRoar-Anwendung kompatibel ist, einem individuellen Benutzerkonto zugewiesen und auf einen externen Server hochgeladen. Die Verwendung der Cloud-Technologie ermöglicht es dem Hersteller, das Schaltanlagenmodell direkt über das Internet auf sein Mobilgerät herunterzuladen — von praktisch überall auf der Welt. Die SidiRoar-Anwendung ermöglicht die einfache Anzeige des heruntergeladenen Modells in Augmented Reality.

SidiRoar ist eine mobile Anwendung, die sowohl auf Android- als auch auf iOS-Geräten verfügbar ist. Jeder Benutzer hat ein personalisiertes Konto, dem 3D-Modelle zugewiesen sind, die für die Augmented-Reality-Visualisierung bestimmt sind. Dadurch können lizenzierte Sivacon-Schaltanlagenhersteller, die mit Siemens zusammenarbeiten, jedes bestellte Schaltanlagensystem mithilfe der AR-Technologie visualisieren.

Abb. 5a: 3D-Modell einer Sivacon-Schaltanlage, visualisiert in der SidiRoar-Anwendung