Konsistente, integrierte und schnelle Engineering-Lösung für das Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC)

Im Jahr 2018 startete die Elektronikabteilung des IAC einen internen Verbesserungsprozess. Ziel war es, Engineering- und Fertigungsprozesse zu beschleunigen und gleichzeitig die Qualität der Dokumentation zu erhöhen – ohne die bereits hohe Arbeitsbelastung der Teams weiter zu steigern. Gesucht wurde eine Lösung, die diese Ziele unterstützt und zugleich eine Standardisierung der Abläufe in den Phasen Design, Engineering und Fertigung ermöglicht. Nach einer Marktanalyse, bei der mehrere Lösungen evaluiert wurden und das Finanzierungsmodell einer öffentlichen Einrichtung eine wichtige Rolle spielte, entschied sich das IAC für Eplan Electric P8.

Eplan Electric P8 ist der Standard im rechnergestützten Engineering und Design (ECAD). Die Software bietet ein konsistentes, integriertes und schnelles Engineering-System zur Planung und zum Design der elektrischen Technik von Maschinen, Anlagen und komplexen wissenschaftlichen Geräten. Ein entscheidender Vorteil ist die Flexibilität: Eplan Electric P8 unterstützt sowohl eher manuelle Vorgehensweisen als auch stark standardisierte Prozesse. Damit eignet sich die Lösung ideal für die Integration der verschiedenen technischen Disziplinen am IAC.

Die mit Eplan umgesetzte Digitalisierung und Automatisierung hat die Arbeit der Ingenieurinnen und Ingenieure deutlich erleichtert. Prozesse wurden optimiert, die benötigte Bearbeitungszeit reduziert und die Qualität der Entscheidungsgrundlagen verbessert. Mithilfe digitaler Prototypen können die Teams heute Einbauraum und Gewicht der Systeme präzise planen – ein kritischer Faktor, da viele Instrumente nur in sehr begrenztem Volumen untergebracht werden können.

Die Einführung von Eplan Electric P8 erfolgte anhand einer klar strukturierten Roadmap. So hatte das IAC von Beginn an einen transparenten Überblick über die notwendigen Schritte und die optimalen Wege zur Zielerreichung. Vor dem Hintergrund der Größe und Komplexität der Projekte (beispielsweise HARMONI, das First-Light-Instrument des Extremely Large Telescope der European Southern Observatory) wurde beschlossen, ein Standardisierungsprojekt aufzusetzen, das direkt in solchen Leitprojekten eingesetzt werden kann.

Als öffentliche Einrichtung mit spezieller Budgetstruktur wählte das IAC gemeinsam mit Eplan einen Fünfjahresplan, der neben Eplan Electric P8 auch Eplan Harness proD und Eplan Pro Panel umfasst. Die sehr positiven Ergebnisse der ersten beiden Jahre führten dazu, dass bereits im dritten Jahr ein Budget für die vollständige von Eplan empfohlene Lösung eingeplant wurde. Aktuell sind noch keine weiteren Systeme angebunden, doch das IAC prüft die Integration von Eplan Electric P8 mit Windchill sowie eine mögliche Erweiterung des Projekts auf das GTC-Teleskop (GRANTECAN) und auf das European Solar Telescope (EST).

Das IAC entschied sich nach seiner Marktstudie für Eplan, weil die Lösung schnell und praxisnah implementiert werden konnte und Eplan umfassende Erfahrung in der Weitergabe von Know-how und Best Practices mitbringt. Eine zentrale Rolle spielte das Eplan Data Portal. Die hohe Qualität und Standardisierung der dort verfügbaren Gerätedaten macht es zu einem wichtigen Werkzeug im täglichen Engineering und im Entscheidungsprozess. Die Engineering-Teams greifen regelmäßig darauf zurück. Hinzu kommt die ausgeprägte Beratungskompetenz von Eplan. Sie war maßgeblich für die Entscheidung zugunsten von Eplan Electric P8 und später für weitere Lösungen der Eplan Plattform. Die gemeinsam vereinbarten kurz-, mittel- und langfristigen Pläne bilden die Basis für das aktuelle Projekt und zukünftige Kooperationen. Vor diesem Hintergrund betrachtet das IAC Eplan als idealen Technologiepartner, um Verbesserungsprozesse in Engineering und Fertigung konsequent umzusetzen, zu optimieren und zu standardisieren.

Eplan Electric P8 ist das zentrale Werkzeug für das elektrische Engineering am IAC. Die Software unterstützt unterschiedliche Arbeitsweisen – von der manuellen Erstellung bis zur stark standardisierten Planung auf Basis von Vorlagen – und sorgt für eine durchgängige Datenbasis. Sobald die Projektdaten im Schaltplan erfasst sind, dienen sie als Grundlage für die automatisierte Erstellung der Maschinen- und Anlagendokumentation. Eplan Electric P8 ist damit weit mehr als ein Zeichenwerkzeug: Es bildet den Kern eines konsistenten und durchgängigen Electrical-Engineering-Prozesses.

Eplan FieldSys unterstützt die feldbasierte Kabelverteilung auf Grundlage einer zweidimensionalen Darstellung des Anlagenlayouts und der Maschinenverteilung. Layoutdaten können etwa im DWG- oder DXF-Format eingelesen werden. Der Systemkonfigurator der Eplan Plattform generiert verschiedene Optionen für Kabelwege. Dadurch lassen sich Verbindungen zwischen Steuerungen und Feldgeräten effizient planen und dauerhaft dokumentieren. Kabellängen werden automatisch berechnet – inklusive zusätzlicher Längen für den Anschluss der Geräte. Aus diesen Daten erzeugt Eplan FieldSys strukturierte und gut verständliche Berichte, die schnell und reproduzierbar erstellt werden können.

Eplan Pro Panel bildet die Basis für eine automatisierte und industrialisierte Schaltschrankfertigung. Mit der Software können 3D-Modelle von Schaltschränken, Schaltanlagen und Energieverteilungssystemen erstellt werden. Plausibilitätsprüfungen und die Bereitstellung von Fertigungsdaten ermöglichen einen durchgängigen digitalen Workflow – von der Konstruktion bis in die Fertigung.

Ein wesentlicher Erfolg des Projekts ist die Automatisierung und Digitalisierung der PLC-Verwaltung. Prozesse, die zuvor manuell durchgeführt wurden, werden heute mit Eplan unterstützt. Das entlastet die Engineering-Teams, reduziert Fehlerquellen und steigert die Effizienz. Die Digitalisierung des Engineerings und der Einsatz virtueller Prototypen tragen zusätzlich dazu bei, die Arbeitslast der Teams zu senken und Entscheidungsprozesse zu beschleunigen.

Mit Eplan Electric P8 konnte das IAC zudem eine strukturierte Gerätebibliothek aufbauen. Sie hilft, Fertigungszeiten zu verkürzen und Prozesse zu standardisieren – etwa bei der Dokumentation für den Einkauf, bei Beschriftungen oder bei Kabel- und Gerätelisten. Auch die Dokumentation für Betrieb und Wartung in den Observatorien hat sich deutlich verbessert. Sie lässt sich einfach aktuell halten und unterstützt so einen sicheren und zuverlässigen Anlagenbetrieb.

In der Schaltschrankfertigung sorgen übersichtliche Layouts von Montageplatten und Paneelen, automatische Bemaßungen, eine bessere Kontrolle von Raum, Gewicht und Volumen sowie thermische Berechnungen und Zuschnittlisten für Kanäle und DIN-Schienen für zusätzliche Transparenz und Effizienz.

Für Eplan ist die Zusammenarbeit mit dem IAC ein besonderes Projekt. Gemeinsam mit dem dortigen Team entstehen Systeme, die es dem ELT ermöglichen sollen, frühe Galaxien zu erforschen, Exoplaneten im Detail zu charakterisieren und die Struktur unserer eigenen Galaxie besser zu verstehen. HARMONI steht dabei exemplarisch für diese erfolgreiche Zusammenarbeit. Die enge Vernetzung zwischen IAC und Eplan zeigt die klare Vision des Leiters der Elektronikabteilung, Luis Fernando: Er setzt auf kollaboratives Arbeiten und eine hohe Wertschätzung seines Teams.

Der Schritt von manuellen Methoden hin zur digitalisierten PLC-Verwaltung mit der Eplan Plattform adressiert drei zentrale Hebel im Entwicklungsprozess: Die Arbeitslast wird reduziert, Entscheidungsfindungen werden sicherer und schneller, und die Durchlaufzeiten von Projekten verkürzen sich.

Die aktuell eingesetzten Lösungen – Eplan Electric P8 und Eplan FieldSys – sind bereits sehr effizient und auf das IAC zugeschnitten. Der eigentliche Erfolg liegt jedoch in der gewachsenen Partnerschaft: in einer Zusammenarbeit, die auf Vertrauen, fachlichem Austausch und gemeinsamer Weiterentwicklung basiert. Für Eplan stehen dabei zwei Werte im Vordergrund: Dankbarkeit für das Vertrauen des IAC und das Versprechen, dem Anspruch eines Projekts gerecht zu werden, das als wichtig, wachstumsstark und zukunftsweisend für alle Beteiligten gilt.

„Eplan hat es uns ermöglicht, nicht nur ein 2D-Design (Wiring) für die Fertigung und Wartung hochkomplexer wissenschaftlicher Instrumente zu erstellen, sondern auch das 3D-Design so zu realisieren, dass die Montierbarkeit im verfügbaren Volumen gewährleistet ist – einem Volumen, das in einigen unserer Projekte extrem klein ist und ungewöhnlich strengen Anforderungen unterliegt.“

Die flächendeckende Einführung von Eplan als Grundlage für das elektronische Design und die Entwicklung war für das Instituto de Astrofísica de Canarias ein wichtiger Schritt – sowohl hinsichtlich der technischen Fähigkeiten als auch der Arbeitsmethodik. Die Herangehensweise an elektronische Designaktivitäten wurde vereinheitlicht und standardisiert, insbesondere bei der Automatisierung wissenschaftlicher Instrumente, der Fertigung und Integration von Schaltschranksteuerungen sowie der Einbindung zahlreicher Sensoren, Aktuatoren und Verkabelung in den Instrumenten.

Die Eplan Plattform ist inzwischen fester Bestandteil der Abteilung und wird auch in zukünftigen Projekten eine zentrale Rolle spielen. Die Nutzung der Software hilft, Engineering-Prozesse zu beschleunigen, Fehler zu reduzieren, die Qualität der Dokumentation zu verbessern und die Kommunikation im Team zu stärken.

Von den Vorteilen eines Partners wie Eplan zu profitieren, unterstützt das IAC dabei, ein hohes Qualitätsniveau in seinen Projekten zu erreichen und die Prozesse in Design, Engineering und Fertigung zu standardisieren – und damit die verschiedenen technischen Disziplinen im Institut enger zu verbinden.