Die Zusammenarbeit zwischen einem Automatisierungsintegrator und einem Maschinenbauer funktioniert am besten, wenn sie sich nicht auf die Bereitstellung eines Modells und einer Frist beschränkt. Der mechanische Partner muss verstehen, welche Funktion das Gerät hat, welche Berührungspunkte mit der Automatisierung bestehen, welche Einbaubedingungen vorliegen und welche Parameter eingefroren sind und welche sich noch ändern können.

Es werden nicht alle Dateien aus dem Projekt hochgeladen. Die Idee besteht darin, ein einziges, kontrolliertes Datenpaket zu erstellen, aus dem ein mechanisches Teil ohne Rätselraten entworfen, hergestellt und zusammengebaut werden kann.

Zuerst die Leistungsgrenzen festlegen

Das erste Dokument sollte keine Zeichnung sein, sondern eine kurze Verantwortungsmatrix. Sie müssen festlegen, wer die Struktur, Abdeckungen und Halterungen entwirft, wer die Antriebe auswählt, wer die kommerziellen Komponenten liefert, wer die Verkabelung übernimmt und wer für die Montage und Prüfung verantwortlich ist. Es lohnt sich, die Person anzugeben, die jede Schnittstelle separat genehmigt.

Verantwortlichkeit für:

• Tragfähigkeitsberechnungen und -anforderungen;
• Auswahl und Platzierung von Sensoren, Antrieben und Aktoren;
• Halterungen, Abdeckungen, Kabeleinführungen und -führungen;
• Versorgungs- und Abschaltpunkte;
• Maschinen- oder Anlagensicherheit und erforderliche Beurteilungen;
• Prüfung, Abnahme und Bestandsdokumentation.

1. Beschreibung des Prozesses und der Arbeitsabläufe

Der Maschinenbauer benötigt eine einfache Beschreibung dessen, was in den nächsten Schritten mit dem Produkt und der Ausrüstung geschieht. Er muss das SPS-Programm nicht kennen, aber er sollte wissen, welche Bewegungen in welcher Reihenfolge, mit welcher Häufigkeit ablaufen und was in Not- oder Servicezuständen passiert.

Diese Informationen wirken sich auf die strukturelle Steifigkeit, den Zugriff auf Einstellungen, den Bewegungsraum, die Position der Abdeckungen und die Möglichkeit aus, das Gerät manuell zu entsperren. Es empfiehlt sich, ein vereinfachtes Sequenzdiagramm und eine Liste der Betriebsmodi beizufügen.

2. Aktuelles Layout und gemeinsamer Referenzrahmen

Übertragen Sie das aktuelle Linienlayout mit klarem Basispunkt, Höhen und Positionen vorhandener Geräte. Das 3D-Modell ist sehr hilfreich, sollte aber um Angaben zu Version, Einheiten und Genauigkeitsgrad der Daten ergänzt werden.

Stammt das Layout aus mehreren Quellen, muss das übergeordnete Dokument angegeben werden. Andernfalls arbeiten Automatisierung, Mechanik und Kunde möglicherweise an Dateien, die ähnlich aussehen, sich aber in der Lage wichtiger Punkte unterscheiden.

3. Automatisierungsgerätedaten mit Einfluss auf die Mechanik

Der Partner für mechanische Fertigung und Montage sollte mindestens Folgendes erhalten:

• Modelle oder Datenblätter von Antrieben, Sensoren, Scannern, Kameras und Aktoren;
• Befestigungspunkte und erforderliche Position relativ zum Produkt oder zur Bewegungsachse;
• Erfassungsbereiche, Sichtfeld, Mindestabstände und Verstellraum;
• Drahtbiegeradien, Stiftrichtungen und erforderlicher Zugang zu Steckverbindern;
• Informationen zu Bauteilen, die Wärme erzeugen, vibrieren oder schutzbedürftig sind;
• Serviceraum erforderlich, um das Gerät auszutauschen, ohne einen großen Teil der Struktur zu demontieren.

Wenn das endgültige Gerätemodell noch nicht ausgewählt ist, stellen Sie einen Größenumschlag bereit und markieren Sie den Entscheidungspunkt deutlich. Die Herstellung von Griffen aus einem nicht freigegebenen Bauteil erhöht fast immer das Risiko einer Nacharbeit.

4. Anforderungen an Kabelwege und Medienversorgung

Kabeltrassen, Pneumatik, Hydraulik und Prozesssysteme konkurrieren um den gleichen Platz. In der mechanischen Phase müssen Sie deren ungefähre Route, die aus der Konstruktion resultierenden erforderlichen Abstände, die Eintrittspunkte zu Schränken und Geräten sowie die Stellen kennen, an denen Halterungen oder Durchführungen benötigt werden.

Es empfiehlt sich, eine Liste der Versorgungseinrichtungen mit Designparametern, Durchmessern oder Abmessungen sowie der Verantwortung für die Durchführung jeder Installation bereitzustellen. Die Mechanik soll Platz und Einbaumöglichkeiten bieten, kann aber nicht auf der Standardannahme basieren, dass „die Kabel irgendwie passen“.

5. Sicherheits- und Zugangsanforderungen

Kommunizieren Sie das Sicherheitskonzept, das sich auf die Struktur auswirkt: Standort von Schutzeinrichtungen, Türen und Verriegelungen, Zugangszonen, Sicherheitsvorrichtungen und erwartete Bediener- und Serviceaktivitäten. Die endgültige Lösung sollte mit der Risikobewertung und dem Verantwortungsbereich der Parteien im Einklang stehen.

Zugangsbereiche, Plattformen, Stufen, Handläufe, Servicepunkte, Demontage von Abdeckungen und die Möglichkeit, eine Komponente zu entfernen, sind ebenfalls wichtig. Das Design kann geometrisch korrekt sein und dennoch die Diagnose oder den Sensoraustausch erschweren.

6. Arbeitsbedingungen und Anlagenstandard

Der Integrator sollte die Kundenanforderungen in Bezug auf Materialien, Hygiene, Reinigung, chemische Beständigkeit, Markierungen, Farben, bevorzugte Komponenten und Installationsmethode kommunizieren. In der Lebensmittel-, Chemie-, Papier- und Eisenbahnindustrie sind dieselben mechanischen Lösungen nicht immer austauschbar.

Wenn es einen Werksleistungsstandard gibt, legen Sie diesen dem Paket bei und geben Sie etwaige Abweichungen an. Die bloße Bezugnahme auf den „Kundenstandard“ ohne Vorlage des Dokuments erlaubt keine verlässliche Bewertung der Arbeit.

7. Terminplan für Design Freeze und Änderungen

Der gemeinsame Zeitplan sollte nicht nur das Installationsdatum, sondern auch die Fristen für die Datenübermittlung, Modellprüfung, Schnittstellengenehmigung, Freigabe der Dokumentation für die Produktion, Tests und Lieferung enthalten. Der Zeitpunkt des Einfrierens des mechanischen Designs ist besonders wichtig.

Nach diesem Datum sollte jede Änderung einen Eigentümer, eine Kosten- und Zeitfolgenabschätzung sowie eine formelle Genehmigung haben. Eine einfache Aufzeichnung von Entscheidungen ist effektiver als die Suche nach Ergebnissen in mehreren E-Mail-Threads.

8. Integrations-, Test- und Inbetriebnahmeplan

Bestimmen Sie, was vor der Produktion extern überprüft werden kann, geschweige denn nach der Kombination aller Bereiche. Bestimmen Sie die Bedingungen für die Testbereitschaft, die benötigten Betriebsmittel, Ersatzgeräte, die Signalsimulationsmethode und die Kriterien für die Durchführung mechanischer Arbeiten.

Die I/O-Punkteliste ersetzt nicht den branchenübergreifenden Testplan. Mechanik und Automatisierung sollten gemeinsam Bewegungsrichtungen, Einstellbereiche, Sensorpositionen, Bedienung von Schutzvorrichtungen und Geräteverhalten im manuellen, automatischen und Notfallmodus bestätigen.

Technisches Übergabepaket: Mindestumfang

Paket	Inhalt
01 Umfang	Verantwortungsmatrix, Liefergrenzen und freigabeberechtigte Personen
02 Prozess	Funktionsbeschreibung, Ablauf, Betriebsarten und Zyklusparameter
03 Layout	Aktueller Plan/Modell, Koordinatensystem, Höhen und Kollisionszonen
04 Komponenten	Modelle, Datenblätter, Befestigungspunkte und Wartungsraum
05 Medien	Trassen, Durchführungen, Medien, Anschluss- und Endpunkte
06 Sicherheit	Schutzkonzept, Zugang, Zonen und Festlegungen aus der Risikobeurteilung
07 Standard	Umgebungsbedingungen, Material, Oberfläche und Kundenstandards
08 Termine	Daten für Unterlagen, Prüfung, Design Freeze, Fertigung, FAT/SAT und Montage
09 Änderungen	Versions- und Entscheidungsprotokoll sowie Bewertung der Änderungsauswirkungen

Die häufigsten Fehler an der Schnittstelle von Automatisierung und Mechanik

• Vorlage eines nicht genehmigten Layouts als Produktionsgrundlage;
• Kein Platz für Montage, Justierung oder Austausch des Sensors;
• Planung von Kabeltrassen erst nach Fertigstellung des Bauwerks;
• unterschiedliche Basislinien bei mehreren Anbietermodellen;
• Schnittstelleneigentümer und Änderungsgenehmigung fehlen;
• Planung von Tests erst nach Eintreffen der Teams in der Anlage.

Partner für mechanische Fertigung vor Produktionsbeginn einbinden

Der größte Mehrwert entsteht nicht allein durch die Fertigung nach Zeichnung, sondern durch die frühzeitige Bewertung von Machbarkeit, Montierbarkeit und Wartungsfreundlichkeit. Der Integrator behält die Kontrolle über das Leitsystem, während der mechanische Umfang auf reale Geräte, Medien und Standortbedingungen abgestimmt wird.