Was ist ein intelligentes E-CAD-System?

In ihren Anfängen war CAD-Software wenig mehr als ein digitales Zeichenbrett – ein Werkzeug zur Erstellung von Schaltplänen und Layouts, das die Ingenieure bei Änderungen manuell aktualisieren mussten. Mit zunehmender Komplexität der elektrischen Systeme wurde jedoch ein intelligenterer und integrierterer Ansatz erforderlich. Hier kommen intelligente CAD-Systeme ins Spiel.

Im Gegensatz zu herkömmlichen CAD-Tools ist ein intelligentes CAD-System nicht nur eine Sammlung von Zeichnungen, sondern eine dynamische, datengesteuerte Plattform, die versteht, wie Komponenten zusammenwirken, Konstruktionsregeln durchsetzt und sich nahtlos in Fertigungsprozesse integrieren lässt. Anstatt beispielsweise einen Steckverbinder als einfaches Symbol zu behandeln, kennt ein intelligentes CAD-System seine Pin-Konfiguration, Spannungswerte und physischen Abmessungen und kann sicherstellen, dass er in jedem Teil des Entwurfs korrekt verdrahtet ist.

Smarte Workflows, weniger Fehler: Intelligente CAD-Systeme beseitigen Redundanzen und Fehler

Die wahre Stärke eines intelligenten CAD-Systems liegt in seiner Fähigkeit, redundante Arbeit zu vermeiden und Fehler zu reduzieren. Wenn eine Änderung in einer Ansicht vorgenommen wird, z. B. die Änderung eines Schaltplans, aktualisiert das System automatisch alle zugehörigen Ansichten, einschließlich Schaltschrankaufbauten und Kabelbäume. Es besteht keine Notwendigkeit, manuell nach Widersprüchen zu suchen oder Fehler aufzuspüren, die durch veraltete Informationen verursacht wurden.

Eine weitere wichtige Funktion ist die Überprüfung der Designregeln in Echtzeit. Ist ein Kabel für die Strombelastung zu klein oder ein Pin überlastet, weist die Software auf das Problem hin, bevor es zu einem kostspieligen Fehler wird. Auch die Zusammenarbeit ist integriert – mehrere Entwickler können gleichzeitig am selben Projekt arbeiten, wobei Änderungen sofort im gesamten System berücksichtigt werden.

Aber der eigentliche Gamechanger ist die Art und Weise, wie diese Systeme in die Fertigung integriert werden. Ein intelligentes CAD-System erstellt nicht nur Zeichnungen, sondern maschinenlesbare Daten für den Drahtzuschnitt, das Bohren von Platten und die automatische Montage. Das bedeutet weniger manuelle Schritte, weniger Fehler und eine schnellere Produktion.

Kurz gesagt, ein intelligentes CAD-System ist nicht nur zum Zeichnen da, sondern auch zum Entwerfen, Validieren und Vorbereiten der Produktion, und zwar auf automatisierte, genaue und effiziente Weise.

Vom Konzept zur Fertigung: E3.series als echte digitale Engineering-Plattform

Wenn Sie ein Beispiel für ein intelligentes CAD-System aus der Praxis suchen, ist E3.series von Zuken eine ideale Case Study. E3.series wurde speziell für Schaltpläne, Schalttafeln und die Entwicklung von Kabelbäumen entwickelt und ist in jeder Hinsicht intelligent.

E3.series zeichnet sich vor allem durch sein objektorientiertes Design aus. In E3.series wird jede Komponente – ob Steckverbinder, Relais, SPS oder Leistungsschalter – mit realen Attributen ausgeliefert. Das heißt, wenn Sie eine Komponente in einem Schaltplan platzieren, kennt die Software bereits ihre Pin-Konfiguration, Spannungs- und Stromwerte, Montageanforderungen und Anschlussdetails. Diese Attribute stellen sicher, dass die Komponente in Schaltplänen, Schaltschranklayouts und Kabelbaumdesigns korrekt dargestellt wird, sodass Konsistenz und Genauigkeit im gesamten Elektroprojekt gewährleistet sind. Dies bedeutet auch, dass Änderungen in einer Ansicht automatisch in allen anderen Ansichten aktualisiert werden.

Nahtlose Synchronisation: Wie E3.series Designs perfekt aufeinander abgestimmt sind

Ein intelligentes CAD-System reduziert manuelle Aktualisierungen und das Risiko von Inkonsistenzen erheblich, indem es eine Echtzeit-Synchronisation zwischen allen Konstruktionsansichten sicherstellt. Wenn ein Ingenieur beispielsweise einen Leistungsschalter für ein Schaltschranklayout auswählt, stellt E3.series automatisch sicher, dass dasselbe Teil im Schaltplan, im 3D-Schaltschranklayout und in der Kabelliste korrekt dargestellt wird. Es ist nicht notwendig, die verschiedenen Ansichten manuell zu aktualisieren oder sich um Diskrepanzen zu kümmern – alles bleibt perfekt aufeinander abgestimmt.

Das gilt nicht nur für die Elektroplanung. Wenn Sie in Ihrem Projekt eine Pumpe verwenden, hält E3.series automatisch den Stromlaufplan und den Fluidplan synchron. Jede Änderung an der Pumpe in einer Ansicht – z. B. eine Änderung der Pumpenspezifikation – wird sofort in allen zugehörigen Schaltplänen berücksichtigt.

Vom Entwurf bis zur Produktion: Ein vollständig integriertes intelligentes Engineering-Ökosystem

Die Intelligenz von E3.series geht aber über die reine Synchronisation hinaus. Die Software prüft ständig in Echtzeit auf Fehler. Sie verhindert, dass ein Pin überlastet, die falsche Drahtstärke verwendet oder ein unvollständiger Schaltkreis erstellt wird. Wenn ein Konstrukteur beispielsweise versucht, einen Draht anzuschließen, der die Strombelastbarkeit einer Klemme überschreitet, weist E3.series sofort auf das Problem hin. Diese Art der integrierten Validierung hilft, Fehler zu erkennen, bevor sie in die Produktion gelangen.

E3.series erleichtert auch die Zusammenarbeit. Da es für Mehrbenutzerumgebungen konzipiert ist, können mehrere Ingenieure gleichzeitig an einem Projekt arbeiten. Egal, ob eine Person die Schalttafel entwirft, während eine andere den Kabelbaum konstruiert, alle arbeiten immer mit den aktuellsten Informationen. Das erspart Kopfschmerzen bei der Versionskontrolle und sorgt für nahtlose Teamarbeit.

Ein weiterer Bereich, in dem E3.series wirklich glänzt, ist seine Integration in die Fertigung. Die Software erstellt nicht nur Schaltpläne, sondern auch einen digitalen Zwilling des gesamten elektrischen Systems. Das bedeutet, dass die Daten nach Fertigstellung des Entwurfs direkt an Kabelverarbeitungsmaschinen, CNC-Plattenbohrmaschinen und automatische Montagewerkzeuge gesendet werden können. Anstatt Kabel von Hand zu schneiden und zu verlegen, können die Ingenieure beispielsweise maschinenfertige Daten an die Kabelverarbeitungsmaschinen von Komax exportieren und so die Montagezeit um bis zu 50 % verkürzen.

Die Software kann auch in PLM- (Product Lifecycle Management) und ERP- (Enterprise Resource Planning) Systeme integriert werden, so dass Stücklisten, Komponentenauswahl und Dokumentationsaktualisierungen automatisch zwischen Entwicklungs- und Produktionsteams ausgetauscht werden. Wenn ein Teil nicht mehr verfügbar ist, kann das System sogar die betroffenen Konstruktionen identifizieren und Alternativen vorschlagen, um Unterbrechungen in der Lieferkette zu vermeiden, bevor sie entstehen.

Am Ende des Tages ist E3.series nicht nur ein CAD-Tool, sondern ein komplettes Ökosystem für die Elektrokonstruktion, das sicherstellt, dass jeder Schritt des Prozesses, vom Konzept bis zur Fertigung, automatisiert, genau und effizient ist. Das macht es zu einem echten intelligenten CAD-System.

KI und die Zukunft des intelligenten CAD: Smarter konstruieren, schneller entwickeln

Künstliche Intelligenz (KI) bringt mit der Weiterentwicklung intelligenter CAD-Systeme die Automatisierung und Effizienz auf eine neue Ebene. Während aktuelle Tools wie E3.series bereits Echtzeit-Validierung, automatische Updates und nahtlose Integration in die Fertigung bieten, hat KI das Potenzial, die Konstruktionsintelligenz weiter zu verbessern, den manuellen Arbeitsaufwand zu reduzieren und die Gesamtgenauigkeit zu erhöhen.

In naher Zukunft wird die KI in der Lage sein, die Verwaltung von Bauteilbibliotheken zu automatisieren, indem sie Daten direkt aus Herstellerdatenbanken extrahiert und ohne menschliches Eingreifen Schaltplansymbole und 3D-Modelle erstellt. Sie wird auch in der Lage sein, Designfehler vorherzusagen, bevor sie auftreten, indem sie die thermische Belastung, die Signalintegrität und die Stromverteilung analysiert, um potenzielle Ausfälle zu erkennen, lange bevor sie die Produktion erreichen. Darüber hinaus können KI-gestützte Designempfehlungen optimierte Kabelführungen, Bauteilplatzierungen und Verbesserungen der Herstellbarkeit vorschlagen und so Entwicklungszeit und Materialverschwendung reduzieren.

Noch weiter in die Zukunft gedacht, könnte sich die KI zu einem echten Konstruktionsassistenten entwickeln, der auf der Grundlage der Vorgaben des Anwenders erste Konstruktionsentwürfe erstellt, das Variantenmanagement automatisiert und direkt mit den Daten der Lieferkette zusammenarbeitet, um die optimale Komponentenauswahl zu gewährleisten. KI wird den Ingenieur nicht ersetzen, aber als leistungsfähiges Werkzeug dienen, das es ihm ermöglicht, sich auf Innovation statt auf repetitive Aufgaben zu konzentrieren.

Durch die Integration von KI in intelligente CAD-Systeme wird die Elektrokonstruktion in Zukunft intelligenter, schneller und zuverlässiger und ebnet den Weg für vollautomatische, optimierte und fehlerfreie Konstruktionsabläufe.