Im deutschen Maschinen- und Anlagenbau verbringen Elektrokonstrukteure viele Tage pro Maschine damit, Stromlaufpläne zu zeichnen und die elektrische Stückliste zusammenzustellen, meist durch Kopieren und Anpassen früherer Projekte. Zwei Dinge sind ausgereift: makro- und regelbasierte Konfiguration (EPLAN-Makros, Cogineer) sowie automatische Prüfungen von Querverweisen und Stücklisten. Das generative Entwerfen von Schaltplänen aus einer freien Funktionsbeschreibung steht noch am Anfang: Es gibt es in Herstellerpiloten und in der Forschung, aber nicht als bewährtes Produkt. Der realistische Gewinn ist heute ein Hybrid: Das LLM wählt freigegebene Makros aus, parametriert sie und prüft das Ergebnis, die deterministische EPLAN-Engine erzeugt die Seiten, und die Konstrukteurin bzw. der Konstrukteur prüft jede Seite.
Problem & Nutzen
- Heute: Ein Maschinenbauer zeichnet die Stromlaufpläne für jede Maschinenvariante in EPLAN Electric P8, meist durch das Einfügen von Makros und die Überarbeitung eines früheren Projekts. Die elektrische Stückliste, Klemmenpläne und Kabellisten ergeben sich aus der Zeichnung, und Fehler fallen spät bei der Schaltschrankmontage oder der Inbetriebnahme auf. Die Analyse hinter diesem Eintrag schätzt für Stromlaufpläne und elektrische Stückliste in einem typischen Maschinenbauunternehmen etwa 60 Stunden pro Projekt.
- KI-Nutzen: ein erster Entwurf in Stunden statt Tagen, einheitliche Anwendung der Unternehmensstandards, weniger Fehler bei Querverweisen und Stücklisten und das Know-how ausscheidender Konstrukteure, festgehalten in Makros und Regeln.
- Belege: EPLAN bewirbt seinen regelbasierten Generator Cogineer mit “Tagen oder sogar Wochen” eingesparter Konstruktionszeit bei großen, wiederholbaren Projekten; das ist eine Herstellerbehauptung ohne veröffentlichte Daten [2]. Für generatives (LLM-)Entwerfen von Schaltplänen habe ich keine unabhängige Messung gefunden. Die Spanne von 20 bis 50 Prozent im Frontmatter ist eine Schätzung für die abgedeckten Konstruktionsstunden, höher bei wiederkehrenden Varianten und niedrig bei Einzelmaschinen.
Varianten
- Konfigurierbare Serienmaschinen (Variantenkonstruktion): der beste Fall. Makros plus ein Konfigurator (Cogineer) erzeugen die meisten Seiten aus Optionen; die KI hilft bei den selteneren Sonderfällen und beim Abbilden von Anforderungen auf Optionen.
- Einzelanfertigungen und Sondermaschinen: wenig Wiederverwendung; die KI schlägt Makros aus früheren Projekten vor und entwirft Teilbereiche, doch den größten Teil zeichnet der Konstrukteur selbst.
- Schaltschrankbauer für Kunden: Die KI arbeitet von einem Kundenschaltplan oder einer Spezifikation aus und leitet daraus Komponentenliste und Eingangsdaten für den Schaltschrank-Aufbau ab (EPLAN Pro Panel).
- Nur-Prüfen-Modus: keine Erzeugung; ein Assistent prüft ein fertiges Projekt auf Querverweislücken, doppelte Betriebsmittelkennzeichen, fehlende Artikel und Abweichungen vom Unternehmensstandard. Schon jetzt machbar.
- Privat-/Maker-Nutzung: Hobbywerkzeuge (KiCad, LLM für Netzlisten) gibt es, sie sind mit industriellem Schaltschrankbau aber nicht vergleichbar.
So funktioniert es
- Funktionsbeschreibung / E/A-Liste / Optionen
- Anforderungsanalyse (LLM ordnet Formulierungen Funktionen, Antrieben, Sicherheitskreisen zu)
- Makro- und Regelauswahl (Retrieval über Makrobibliothek, Konfigurator, frühere Projekte)
- Schaltplanaufbau (EPLAN-Engine: Makroplatzierung, automatisches Verbinden, Betriebsmittelkennzeichen, SPS-E/A)
- elektrische Stückliste aus Data Portal / Artikelstamm
- automatisierte Prüfungen (Querverweise, Kennzeichen, Klemmen, Stückliste, Unternehmensregeln)
- Prüfung jeder Seite durch den Konstrukteur (Mensch-in-der-Schleife (Human-in-the-Loop))
- Freigabe: Dokumentation, Teileliste an das ERP, Eingangsdaten für den Pro-Panel-Aufbau
- Deterministischer Kern: EPLAN platziert Makros, verbindet und nummeriert sie und leitet Auswertungen ab. Das LLM soll keine Linien selbst zeichnen; seine Aufgabe ist, Bausteine auszuwählen und zu parametrieren und Befunde zu erklären. Es gibt einen MCP-Server eines Drittanbieters, mit dem ein KI-Assistent eine laufende EPLAN-Instanz steuern kann; Anbieter und Wartungsstand konnte ich nicht verifizieren, betrachten Sie ihn also als Experiment, nicht als Produkt [1].
- Makrobasierte Konfiguration: EPLAN Cogineer baut Konfiguratoren aus Teilschaltungen (Makros), Wertemengen und Regeln, fasst sie zu Typicals zusammen und erzeugt Projektdokumentation für Electric P8 [1][2]. Es ist nur in bestimmten Modulpaketen verfügbar.
- Prüfungen: Querverweise, Betriebsmittelkennzeichen und Stückliste gegen Regeln zu vergleichen ist genau das, was Assistenten aus LLM plus Regeln gut können, und der risikoärmste Einstieg.
- Mensch-in-der-Schleife: Eine qualifizierte Elektrofachkraft verantwortet die Konstruktion (Schutz, Leitungsquerschnitte, Sicherheitsfunktionen) und gibt sie frei.
Datenaufbereitung
Welche Daten: die Makrobibliothek, Konfiguratorregeln, Geräte- und Artikelstammdaten (EPLAN Data Portal, Herstellerdaten, eigener Teilestamm), freigegebene Referenzprojekte, Unternehmensstandards sowie E/A- oder Funktionslisten aus Mechanik und Software.
Wo sie liegen: in EPLAN-Projektordnern und Makroprojekten, in einem PDM/PLM oder auf einem Dateiserver, im ERP-Artikelstamm sowie in Excel-Listen und in den Köpfen erfahrener Konstrukteure.
Typische Lücken: Makros mit uneinheitlichen Betriebsmittelkennzeichen oder fehlenden Artikelnummern, mehrere unkontrollierte Varianten derselben Schaltung, über Jahre kopierte und geänderte Projekte, Artikel im Schaltplan, die nicht zum ERP-Stamm passen, und Unternehmensstandards, die nur als PDF oder als Gewohnheit existieren.
Aufbereitungsschritte: 1. Die Makrobibliothek inventarisieren und bereinigen: ein Makro pro Funktion, vollständige Artikeldaten, einheitliche Kennzeichnung (PREP-009). 2. Makros und Referenzprojekte mit freigegebenen Varianten und Revisionen verknüpfen (PREP-010). 3. Den Artikelstamm zwischen EPLAN und ERP abgleichen (PREP-005). 4. Unternehmensstandards als maschinenlesbare Regeln aufschreiben (PREP-013, PREP-016). 5. Ein Testset aus 10 bis 20 früheren Projekten mit bekannt richtigen Stücklisten für die Bewertung aufbauen (PREP-018). 6. Den Zugriff auf Kundenprojekte beschränken (PREP-023).
Werkzeuge: EPLAN-Makro- und Projektverwaltung, Tabellenkalkulation, der ERP-Export.
Grober Aufwandsanteil: 40 bis 50 Prozent des Projekts. Die Bereinigung von Makros und Stammdaten ist die eigentliche Arbeit und zugleich die Grundlage für klassische Cogineer-Automatisierung. Siehe GUIDE-003.
Umsetzungswege
Welcher Weg für wen
- KMU: Weg A, denn Makrobibliotheken, EPLANs eigener Konfigurator (Cogineer) und die EPLAN-Prüfungen sind der bewährte Teil und brauchen keine KI-Infrastruktur. Ergänzen Sie, wo verfügbar, einen Prüfassistenten eines Servicepartners.
- Großunternehmen: Weg B, denn die Anbindung der EPLAN-Automatisierungsschnittstellen, von PLM und ERP an ein Cloud-LLM ist individuelle Integrationsarbeit, und die Konstruktionsdaten rechtfertigen sie.
- Entwickler: Weg C, denn Dienstleister und Werkzeugbauer können ein lokales LLM mit der EPLAN-API und offenen Parsern für Experimente kombinieren.
Weg A — Kaufen (empfohlen für KMU)
- EPLAN Electric P8 mit Makrotechnik und Cogineer für regelbasierte Erzeugung [1][2]; EPLAN Pro Panel für den 3D-Schaltschrankaufbau; EPLAN Data Portal für Herstellerdaten zu Geräten. EPLAN ist ein deutscher Anbieter (Friedhelm Loh Group, Monheim) mit einem großen regionalen Partnernetz.
- Alternativen: WSCAD (DE), Zuken E3.series (JP/DE), SEE Electrical, Siemens/andere ECAD-Systeme mit eigener Automatisierung.
- Generative Funktionen: Stand Ende 2026 konnte ich keine allgemein verfügbare generative Schaltplanfunktion des Herstellers bestätigen. Fragen Sie Ihren EPLAN-Ansprechpartner nach Roadmap und Piloten, bevor Sie sich darauf verlassen.
- A wählen, wenn: Sie bereits EPLAN nutzen, wiederkehrende Varianten haben und bereit sind, vor der KI in Makros zu investieren.
Weg B — Auf Cloud-KI-Diensten aufbauen
- Nutzen Sie ein LLM eines EU-Anbieters oder ein Spitzenmodell in einer EU-Region zusammen mit der EPLAN-API (Skripting/Aktionen), um Makros zu platzieren, Attribute zu füllen, Auswertungen zu erzeugen und Regelprüfungen auszuführen. Das LLM schlägt vor, die EPLAN-Engine führt aus, eine Regelmaschine validiert.
- Nutzen Sie Retrieval über Makros, frühere Projekte und Standards (Embeddings und Vektorsuche).
- B wählen, wenn: Sie einen eigenen, an ERP/PLM angebundenen Assistenten brauchen, projektspezifischen Entwicklungsaufwand akzeptieren und saubere Makros haben.
Weg C — Selbst betreiben (Open Source)
- Ein offenes Reasoning- oder Code-LLM auf HW2 für die Anforderungsanalyse und die Erklärung von Prüfbefunden, mit Retrieval über exportierte Makros und Projekt-XML. EPLAN selbst bleibt ein kommerzielles, Windows-basiertes Werkzeug.
- Geeignet, wenn Kundenprojekte strenger Vertraulichkeit unterliegen. Der Aufwand ist hoch und die Werkzeuge sind noch unausgereift.
Weg D — Eigenes Training
Forschungsumfeld. Ein Modell darauf zu trainieren, Schaltpläne zu erzeugen, erfordert Tausende bereinigter, gelabelter Schaltungsprojekte, die fast kein mittelständisches Unternehmen besitzt, und die Schaltungslogik ist sicherheitsrelevant. Außerhalb von Herstellern und Forschung nicht empfohlen.
Stand der Technik (2026)
- Ausgereift: makrobasierte Projekte, regelbasierte Generatoren (Cogineer), Stücklisten auf Basis des Data Portals und EPLANs eigene Prüfungen [1][2].
- Im Entstehen: LLM-Assistenten, die aus einer Funktionsbeschreibung Makros auswählen, E/A-Listen in SPS-E/A-Seiten übersetzen und Prüfbefunde erklären. Sichtbar vor allem als Herstellerpiloten, Prototypen von Dienstleistern und Community-Werkzeuge; einen Standard-Benchmark gibt es nicht.
- Offen: Vollständig generative Schaltpläne (freie Schaltungserzeugung) sind Forschung. Überlegungen zu Schutz, Selektivität, Leitungsquerschnitten und Sicherheitskreisen sind ohne Verifikation unzuverlässig, daher muss ein erzeugter Schaltplan immer von einer qualifizierten Fachkraft geprüft werden.
- Grenzen und Fehlerbilder: plausible, aber falsche Verdrahtung, erfundene Artikelnummern, ignorierte Unternehmensstandards, stille Änderungen in Makros und Entwürfe, die vollständig aussehen, aber gegen Normen verstoßen.
Gemeinsame Bausteine & Kombinationen
- Vorgelagert: DOC-013 (bestehende Zeichnungen lesen, PDF-Schaltpläne von Kunden) macht Altbestände auf Papier als strukturierte Daten wiederverwendbar; DOC-014 zum Auswerten von Datenblättern; SCI-013 für Anforderungen.
- Nachgelagert: CODE-016 (SPS-Code, erzeugt aus derselben E/A-Liste und Funktionsbeschreibung), SCI-023 (mechanische Fertigung), SCI-024 (CAD/Zeichnungen), AGENT-027 (Angebot aus dem Stücklistenentwurf) und KNOW-020 (ähnliche frühere Projekte finden und wiederverwenden).
- Angrenzend: SCI-016 (Leiterplatten/EDA) löst ein verwandtes Entwurfsproblem auf Platinenebene; SCI-025 (FMEA) für die Risikobewertung von Sicherheitsfunktionen.
- Größter kombinierter Effekt: Eine strukturierte Funktionsbeschreibung und E/A-Liste, die Schaltpläne (SCI-027), SPS-Code (CODE-016) und Angebot (AGENT-027) speist, beseitigt dreifache Dateneingabe.
- Gemeinsame Infrastruktur: PLM/PDM oder Dateiablage, Artikelstamm, ein Vektorindex über Makros und Projekte sowie eine Workflow-Engine.
Aufwand, Kosten & Kennzahlen
- Weg A: Wochen für ein Setup im Cogineer-Stil pro Produktfamilie, dazu Monate für die Bereinigung der Makros; Lizenz für die ECAD-Module und Partnerleistungen.
- Weg B: 3 bis 6 Monate für einen Assistenten mit EPLAN-Integration und Prüfungen.
- Weg C: ähnlich, mit mehr Eigenaufwand.
- Kennzahlen: Konstruktionsstunden pro Projekt, Anteil der ohne manuelle Änderung erzeugten Seiten, Stücklistenfehlerquote bei der Montage, Nacharbeit und Änderungen bei der Inbetriebnahme, Durchlaufzeit von Auftrag bis zur freigegebenen Dokumentation, Anteil der Projekte mit Standardmakros.
Menschen & Veränderung
Früh einbinden: Geschäftsführung und die Leitung der Elektrokonstruktion, die Konstrukteure, die Makros pflegen, die IT für die EPLAN- und ERP-Schnittstelle, die Datenverantwortlichen für den Artikelstamm und den Vertrieb, falls der Konfigurator die Angebotserstellung berührt. Ziehen Sie Recht/Compliance für die Konformitätsverantwortung hinzu (GUIDE-010).
Betriebsrat: abhängig vom Einzelfall. Die Protokollierung, wer welche Seite gezeichnet, geändert oder freigegeben hat, kann das System zur Leistungsüberwachung geeignet machen (§87 Abs. 1 Nr. 6 BetrVG); §90 Abs. 1 Nr. 3 verlangt die Unterrichtung über KI-gestützte Arbeit. Eine kurze Betriebsvereinbarung, die individuelle Bewertung ausschließt, genügt meist (GUIDE-004).
KI-Kompetenz: Art. 4 der KI-Verordnung (AI Act) gilt (seit dem Digital Omnibus 2026 als Pflicht, Maßnahmen zur Förderung der KI-Kompetenz zu ergreifen, nicht ein Kompetenzniveau zu garantieren); schulen Sie Konstrukteure zu typischen KI-Fehlern (erfundene Artikel, falscher Schutz) und dazu, jede erzeugte Seite zu prüfen (GUIDE-006).
Kommunikation und Pilot: Konstrukteure fürchten den Verlust von Handwerk und Verantwortung. Zeigen Sie, dass der Konstrukteur verantwortlich bleibt und dass Makros das Know-how Erfahrener zu einem gemeinsamen Wert machen. Pilotieren Sie mit einer Produktfamilie und zwei Konstrukteuren und messen Sie Stunden pro Projekt und Fehlerquote (GUIDE-008, GUIDE-009).
Risiken, Regulierung & Compliance
- KI-Verordnung (AI Act): minimales Risiko für einen Offline-Konstruktionsassistenten (Anhang III nicht anwendbar). Die Pflicht zur KI-Kompetenz (Art. 4, durch den Digital Omnibus 2026 neu justiert) gilt. Wird KI-erzeugte Logik Teil einer Sicherheitsfunktion einer Maschine, ist neu zu bewerten.
- Maschinensicherheit und Normen: DIN EN 60204-1 (elektrische Ausrüstung von Maschinen) ist die Grundlage für die CE-Erklärung einer Maschine; DIN EN 61439 (Niederspannungs-Schaltgerätekombinationen) stellt zusätzliche Anforderungen an den Schaltschrank, etwa Bauart- und Stückprüfung, und beide überschneiden sich teilweise. Die Dokumentationspflichten (Schaltpläne, Stücklisten) liegen beim Hersteller [3][4]. Die Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 gilt ab Januar 2027. KI-Ausgaben mindern diese Pflichten nicht.
- Haftung: Der Maschinenbauer bzw. Schaltschrankbauer bleibt verantwortlich; dokumentieren Sie, dass eine qualifizierte Person KI-entworfene Konstruktionen geprüft hat, und bewahren Sie den Prüfpfad auf.
- DSGVO: Schaltpläne enthalten normalerweise keine personenbezogenen Daten; Ausnahmen sind Namen von Konstrukteuren in Protokollen und Cloud-Werkzeugen.
- Geistiges Eigentum und Vertraulichkeit: Kundenschaltpläne unterliegen oft einer Geheimhaltungsvereinbarung. Prüfen Sie, ob Cloud-Werkzeuge hochgeladene Projektdaten speichern; bevorzugen Sie Hosting in der EU oder Verarbeitung vor Ort.
- Gegenmaßnahmen: deterministische Erzeugung durch die EPLAN-Engine, regelbasierte Prüfungen jeder Ausgabe, verpflichtende Prüfung, versionierte Makrobibliothek, keine freien KI-Änderungen an Sicherheitskreisen.
Erste Schritte
- Ausgangslage messen: Stunden pro Projekt für Stromlaufplan und Stückliste, Anteil wiederverwendeter Makros, bei der Montage gefundene Fehlerarten.
- Mit Prüfungen beginnen (Querverweise, Kennzeichen, Stückliste gegen Artikelstamm): geringes Risiko, schneller Nutzen.
- Die Makrobibliothek bereinigen und eine Produktfamilie standardisieren; zuerst eine Konfiguration im Cogineer-Stil bewerten.
- Einen LLM-Assistenten zur Makroauswahl an früheren Projekten pilotieren und mit der Lösung des Konstrukteurs vergleichen.
- Die Prüfregel festlegen: Jede erzeugte Seite wird vor der Freigabe von einem namentlich benannten Konstrukteur bestätigt.
Quellen
- EPLAN Infoportal - Cogineer introduction (configurators from macros, value sets and rules) - https://www.eplan.help/en-us/Infoportal/Content/Cogineer/2.9/Content/htm/cogineer_intro.htm
- Design World - New EPLAN Cogineer automates generation of schematics (vendor claim of days or weeks saved) - https://www.designworldonline.com/new-eplan-cogineer-automates-generation-schematics/
- Siemens - IEC 60204-1 vs. IEC 61439-1/2 for control panels - https://www.siemens.com/de-de/industries/industrial-machinery/control-panels/iec-standards/
- WEKA - Schaltschränke und Maschinen richtig in Verkehr bringen (DIN EN 61439-1 and DIN EN 60204-1) - https://www.weka.de/produktsicherheit/schaltschraenke-maschinen-richtig-in-verkehr-bringen/