Schaltschrankbau effizient gestalten Der Weg zum optimalen Schaltschrank

Autor / Redakteur: Christian Großmann * / Kristin Rinortner

Prozessoptimierung und Digitalisierung stellen Schaltschrankbauer vor zahlreiche Probleme. Sie zu lösen gelingt nur in einem Spagat aus manufakturmäßigem Pragmatismus und industriellen Ansätzen.

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Schaltschrankbauer und Lieferant im Dialog: 
Der Bau von Schaltschränken ist komplex – die besten Lösungen für die Herausforderungen der Branche lassen sich nur gemeinsam erarbeiten.
Schaltschrankbauer und Lieferant im Dialog: 
Der Bau von Schaltschränken ist komplex – die besten Lösungen für die Herausforderungen der Branche lassen sich nur gemeinsam erarbeiten.
(Bild: Phoenix Contact)

Vor dem Hintergrund der digitalen Transformation sehen sich auch Mitarbeiter im Schaltschrankbau mit steigenden Anforderungen konfrontiert. Lösungsansätze erfordern ein komplexes Zusammenspiel aus Prozessoptimierung, Maßnahme und Aspekten der Digitalisierung. Gemeinsam können Schaltschrankbauer und Lieferant wirtschaftliche Lösungen für einen zukunftsweisenden Schaltschrankbau entwickeln.

Der Bau von Schaltschränken birgt zahlreiche technische und organisatorische Herausforderungen. Das Zusammenspiel verschiedener Disziplinen und Unternehmensbereiche muss aufeinander abgestimmt werden, die variantenreiche Fertigung in Losgröße 1 ist der Normalfall.

Fachkräftemangel, hoher Zeit- und Kostendruck sowie Änderungen im letzten Moment sind an der Tagesordnung. Die häufig mittelständisch geprägten Unternehmen möchten ihren Kunden innovative Lösungen bieten, aber für industrielle Ansätze fehlen häufig Zeit und Erfahrung.

Zur Erarbeitung moderner Lösungen müssen auch die Bereiche Entwicklung, Produktion und Logistik gut verzahnt werden. Dabei kommen Themen der vollständigen digitalen Produktbeschreibung sowie der Datendurchgängigkeit entlang der Wertschöpfungskette auf die Agenda.

Unter dem Motto „Gemeinsam Schaltschrankbau gestalten“ bietet Phoenix Contact mit dem Produkt- und Beratungsprogramm „Clipx“ maßgeschneiderte Lösungen, die industrielle Mechanismen auf die Branche Schaltschrankbau herunterbrechen.

Schaltschrank: Gemeinsam Prozesse im Team gestalten

Voraussetzung für die technische und auch wirtschaftliche Bewertung passender Ansätze ist die Bestimmung von deren Hebellänge – hierfür bedarf es einer eingehenden Analyse der beteiligten Prozesse in ihrer Gesamtheit sowie punktuell. Hier unterstützt Phoenix Contact mit seinem Beratungsangebot Clipx Consulting.

Dabei zeigt sich häufig, dass über die Hälfte der Gesamtkosten im Schaltschrankbau auf den Prozess entfallen – während fälschlicherweise die Materialkosten als Kostentreiber gelten. Hier liegt ein hohes Potenzial, denn daraus folgt, dass jedes Schaltschrankbau-Unternehmen die Prozesskosten selbst – direkt und dauerhaft – beeinflussen kann. Soll das Potenzial genutzt werden, spielen folgende Faktoren eine Rolle:

Erarbeitung eines Zielbildes. Für eine erfolgreiche Projektdurchführung ist die Erarbeitung eines gemeinsamen Zielbildes sowie die Definition messbarer Größen entscheidend – die Ziele werden visualisiert und greifbar. Die Größen Durchlaufzeitverkürzung und Fertigungskosten werden im Schaltschrankbau häufig als wesentliche Zielgrößen definiert. Zudem spielen hier Ressourcen-, Platz- oder Fachkräftemangel eine wichtige Rolle.

Handlungsfähigkeit durch eigenständige Lösung erhalten. Die Prozesse im Schaltschrankbau erweisen sich zumeist als arbeitsintensiv, Automation oder Materialfluss spielen kaum eine Rolle. Kaum vorhandene Skaleneffekte verstärken den aufkommenden Kostendruck und erhöhen die Komplexität. Verschlankung und Strukturierung auf Basis von Lean-Prinzipien ermöglichen jedoch die Reduktion von Komplexität und das Zurückerlangen von Handlungsfähigkeit aufgrund von Sichtbarmachung.

Bild 1: 
Das Beratungsangebot Clipx Consulting legt die analytische Grundlage zur Erarbeitung maßgeschneiderter Lösungen für den Schaltschrankbau.
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Das Beratungsangebot Clipx Consulting legt die analytische Grundlage zur Erarbeitung maßgeschneiderter Lösungen für den Schaltschrankbau.
(Bild: Phoenix Contact)

In der Praxis zeigen bereits einfache kostengünstige Methoden eine schnelle und deutliche Wirkung: Die Reduktion von Platzbedarf und von Verschwendung mittels 5S-Prinzipien sowie einfache im Card-Board-Engineering erstellte Fertigungshilfen können – richtig eingesetzt – schnell jährliche Kosteneinsparungen im fünfstelligen Bereich bewirken (Bild 1).

Partnernetzwerk zum gemeinsamen Lernen einbinden. Vor diesen Herausforderungen stehen Unternehmen der Schaltschrankbaubranche nicht allein. Schließlich führt der anhaltende Digitalisierungs- und Automatisierungstrend nicht nur zu mehr Wachstum, sondern erhöht auch den Leidensdruck einer ganzen Branche, deren grundlegende Prozesse sich in den letzten drei Jahrzehnten kaum geändert haben.

Partnernetzwerke wie beispielsweise die Kooperation „Smart Engineering and Production“ (SEAP) der Unternehmen Rittal, Eplan und Phoenix Contact bieten Schaltschrankbauern einen Zugang auf der Höhe der Zeit.

Vorhandene branchenspezifische Lösungen nutzen. Neben vollständig individuell erstellten und eher einfachen Lösungen stehen inzwischen zahlreiche Lösungen bereit, mit denen sich „aus dem Katalog“ Prozesse optimieren lassen. Ein Beispiel hierfür ist die Verdrahtung, die mit rund 60 Prozent aller anfallenden Prozesszeiten den größten Anteil im Schaltschrankbau ausmacht.

Bild 2: 
Das Assistenzsystem „Clipx Wire assist“ unterstützt den Schaltschrankbauer bei der effizienten Leitervorbereitung und Verdrahtung.
Bild 2: 
Das Assistenzsystem „Clipx Wire assist“ unterstützt den Schaltschrankbauer bei der effizienten Leitervorbereitung und Verdrahtung.
(Bild: Phoenix Contact)

Basierend auf den Erkenntnissen bei Schaltschrankbauern sowie als Ergebnis eingehender Diskussionen mit Anwendern ist das Werkerassistenzsystem Clipx Wire Assist entstanden (Bild 2). Der Werker wird dabei durch optimierte Ergonomie und zielgerichteten Informationsfluss bei der Vorbereitung von Leitern unterstützt und kann bestehende Geräte und Werkzeuge effizient einsetzen.

Einsparpotenziale über 40 Prozent

Einsparpotenziale von über 40 Prozent sind durchaus üblich – und schaffen Freiraum für die Gestaltung und Umsetzung weiterer Verbesserungen. Aber auch Themen wie das automatisierte Beschriften der Schaltschrank-Komponenten oder die Assistenz bei der Montage von Schaltschrank-Modulen sind prototypisch im Einsatz und stehen der Branche zur Verfügung.

Eine gemeinsame Gestaltung derartiger Prozesse wirkt langfristig und bildet die Grundlage für weitere Aktivitäten im Hinblick auf das vereinbarte Zielbild. Zentraler Ansatz ist immer die enge Kombination von industriellen Methoden und Prinzipien mit dem spezifischen Branchenwissen der Anwender – und das gemeinsame Zielbild eben.

Gemeinsam von Lösungen profitieren

Durch den Rückgriff auf industrielle Methoden und die Ausrichtung von Prozessen nach Lean-Gesichtspunkten können bereits große Potenziale gehoben werden. Dennoch sind einige Teilaspekte im Schaltschrankbau gesondert zu betrachten, und gegebenenfalls ist auch die vollständige Automatisierung von Prozessen sinnvoll. Das impliziert aber keinesfalls die Forderung nach menschenleeren und durch automatisierte Fertigungsstraßen geprägten Wertschöpfungskette.

Es geht vielmehr um eine intelligente und auf die jeweiligen kundenindividuellen Anforderungen abgestimmte ganzheitliche Lösung. Die ergebnisoffene Analyse kann dabei durchaus ergeben, dass eine durchgängige Linienfertigung inklusive Werkerassistenz eine höhere Effizienz aufweist als die Automation von Teilprozessen.

Schaltschrankbau: Wirtschaftlichkeit gemeinsam sichern

Die Abschätzung, welcher Prozess wie zu gestalten ist, hängt von zahlreichen Faktoren ab:

  • Fehleranfälligkeit / Anteil des Prozesses an den insgesamt anfallenden Fehlern,
  • Wertschöpfungsanteil,
  • Einsparpotenzial,
  • Auswirkung auf Durchlauf- und Lieferzeiten,
  • Technische Machbarkeit,
  • Kosten für die Realisierung der verschiedenen Automationsstufen,
  • Mögliche Nebeneffekte.

Entscheidend ist am Ende die angestrebte Verbesserung der Kennzahlen und die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses. So zeigt sich in Projekten mit Anwendern, dass bereits geringe Investitionen oder Aufwände für Prozessoptimierungen im niedrigen fünfstelligen Bereich häufig eine Amortisationszeit von weniger als einem halben Jahr aufweisen. Dabei sind die tatsächlichen Aufwände des Anwenders mit nur wenigen Arbeitstagen als eher gering einzustufen.

Beim Schaltschrankbau den Schritt zur Manufaktur wagen

Aus allen Anwenderprojekten sind die Ergebnisse durchgängig positiv. Dennoch ist das Potenzial in der Branche noch lange nicht ausgeschöpft, und viele Möglichkeiten bleiben ungenutzt. Häufiger Grund ist eine Skepsis gegenüber industriellen Methoden und Abläufen in ursprünglich manufakturähnlichen Arbeitsprozessen. Allerdings ist dabei zu beachten, dass der Schaltschrankbau zunehmend den Prozessen und Forderungen industriell aufgestellter Endkunden ausgesetzt ist.

Daher muss das Ziel eine Kombination aus manufakturgeprägtem Pragmatismus und zielgerichtetem Einsatz industrieller Ansätze sein. Wer diesen Spagat wagt, braucht Mut zur Veränderung und ein wenig Durchhaltevermögen. Die kompetente Begleitung durch einen erfahrenen Partner kann dabei die richtige Wahl sein, um den Schaltschrankbau gemeinsam zu gestalten.

* Christian Großmann ist Manager Industrial Cabinet Solutions bei Phoenix Contact in Blomberg.

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