Schaltschranksystem VX25: Industrie 4.0 im Schaltschrankbau

| Autor / Redakteur: Hans-Robert Koch und Ulrich Kläsener * / Kristin Rinortner

Schaltschrankbau: Nach fünf Jahren Entwicklungszeit hat Rittal das neue, Industrie-4.0-fähige Großschranksystem VX25 auf den Markt gebracht.
Schaltschrankbau: Nach fünf Jahren Entwicklungszeit hat Rittal das neue, Industrie-4.0-fähige Großschranksystem VX25 auf den Markt gebracht. (Bild: Rittal)

Ein Vorhaben. Eine Studie. Ein Wettrennen. Die Geschichte des Großschranks VX25 von Rittal ist außergewöhnlich. Wir zeigen die Meilensteine in der fünfjährigen Entwicklung, bei der es um die Digitalisierung im Schaltschrankbau ging.

Handelt es sich um den Bestseller eines Unternehmens mit 10.000 Mitarbeitern, ist das Thema Neuentwicklung Chefsache. Professor Dr. Friedhelm Loh persönlich gab im April 2012 eine klare Order aus: „Wir müssen einen neuen Schaltschrank für unsere Kunden entwickeln. Den besten.“

Der Mann auf der anderen Seite des Schreibtischs, Dr. Thomas Steffen, weiß als Geschäftsführer Forschung und Entwicklung um die Tragweite der größten Herausforderung seit über 15 Jahren. „Es kann kein bedeutenderes Projekt im Hause Rittal geben. Der Großschrank ist unsere Systemplattform, unser Kern, unsere Basis.“

Industrie 4.0 als Treiber für die Schaltschrankentwicklung

Das Kopfkino beginnt. Wo kann man ansetzen? Evolution oder Revolution? Woran bemisst sich das Beste? Was braucht der Schaltanlagenbauer? Klar ist zu diesem Zeitpunkt, da der Begriff Industrie 4.0 erst ein Jahr durch den Markt geistert, nur: Der neue Großschrank muss zu 100% Industrie-4.0-fähig werden.

Das ist kein Kann, sondern ein Muss. Denn ausschließlich die Kombination aus realem Schaltschrank und seinem digitalen Zwilling erfüllt in Zukunft alle Anforderungen der Digitalisierung von Onlinekonfiguration und Engineering über Montage bis hin zu Automatisierung und Wartung.

„Die neue Wirklichkeit“ nennt Steffen das hocheffiziente Verschmelzen realer und digitaler Workflows im Produktlebenszyklus. „Vor 20 Jahren war das beim Schaltschrankbau kein großes Thema. Aber ohne konsistente, durchgängige Daten oder softwarebasiertes Regelwissen ist auch ein Schaltschrank nicht zukunftsfähig.“

Was will der Anwender für einen Schaltschrank?

Die Suche nach dem perfekten Schaltschrank leitete das Unternehmen aus Herborn nicht am Reißbrett oder im Labor in die Wege. „Zurück zu den Wurzeln. Das war die Lösung. Bevor wir unser Team an die Entwicklung des neuen Schaltschranks ließen, mussten wir in die Werkstätten unserer Kunden, um die aktuellen Herausforderungen nochmals komplett neu aufzunehmen und zu analysieren“, sagt Steffen.

Die Schaltschrankspezialisten initiierten mit dem Münchener Institut PMO eine groß angelegte Feldstudie. Die Forscher dokumentierten in Schrift, Bild und Filmformat den Industriealltag bei zehn Unternehmen in Deutschland, bei acht in den USA und bei sechs in China – darunter kleine, mittelständische und große Unternehmen.

Steffen: „Die Nutzeranalyse war ein Augenöffner. Wir erkannten teils Probleme beim Kunden, die er so selbst noch nicht wahrgenommen hatte.“ 150 konkrete Anforderungen an den neuen Schaltschrank kristallisierten sich dabei heraus, die das Unternehmen um die Erkenntnisse des ebenfalls eingebundenen Kundenbeirats ergänzte.

„Keinen einzigen der wesentlichen Punkte haben wir später bei der Entwicklung aufgegeben.“ Berücksichtigt wurden beim Konzept beispielsweise Montagevereinfachung, durchgängiges 25-mm-Raster, neuer Handlungsspielraum bei der Anreihung, höhere Traglasten, reduzierter Zubehörumfang oder ein extrem stabiler Bodenbereich.

Nach Abschluss der Usability-Studie waren bei den Entwicklern auch die letzten Zweifel an der strategischen Stoßrichtung des neuen Großschranks ausgeräumt: Der Markt braucht einen Schaltschrank, der die Durchlaufzeiten bei Engineering und Montage sofort verkürzt, der im Rahmen von Losgröße 1 die Komplexität reduziert und sich als vollwertiger Baustein in den Mega­trend Digitalisierung einfügt.

Wie sieht der Schaltschrank der Zukunft aus?

Vor der konstruktiven Umsetzung der Leitlinie „Digitaler – einfacher – schneller“ hieß es allerdings noch kurz innehalten. Als „einen genialen Schachzug“ bezeichnet Steffen die Vorgabe Lohs, drei Entwicklungsteams gleichzeitig ins Rennen zu schicken: das Team Forschung und Entwicklung mit Sitz im Headquarter in Herborn, eine Arbeitsgruppe aus dem Werk Rittershausen und Mitarbeiter eines externen Entwicklungsdienstleisters aus Süddeutschland, dem zwei renommierte Rittal-Veteranen als Berater zur Seite gestellt wurden.

Drei Teams, die ohne jeden Kontakt untereinander mit derselben Kernaufgabe betraut waren: das Profil für den Schaltschrank Zukunft zu entwerfen. „Sie wurden intensiv mit den Erkenntnissen der Feldstudie vertraut gemacht, liefen aber ohne konstruktive Beschränkung völlig autark.“, so Steffen.

Die beiden Rittal-Teams wurden für gut drei Monate von allen anderen Aufgaben befreit. Räumlich, zeitlich und mental – und das in aller Konsequenz: „Telefone weg, E-Mail-Verkehr umstellen, Altprojekte übergeben – das machen jetzt andere.“ Steffen: „Klar mussten sich die Entwicklungsteams erst einmal finden, das kann man nicht verordnen. Dann aber ging es los. Sie haben sich gegenseitig befeuert, angeheizt und motiviert.

In der heißen Phase wurde bis aufs kleinste Detail alles aus den Köpfen herausgeholt, was sich in 20 Jahren Schaltschrankbau an Ideen angesammelt hatte. Natürlich stand immer auch die Frage im Raum: Was machen die anderen? Aber aus Unsicherheit entsteht auch viel Neues.“

Ergänzendes zum Thema
 
Drei Fragen an Dr. Thomas Steffen, Geschäftsführer F&E bei Rittal

Jeweils zwei Profilentwürfe der drei Teams – insgesamt entstanden über 200 – wurden im Oktober 2013 der Jury vorgelegt. Firmenchef Loh benannte das Hauptauswahlkriterium: „Macht es an den Funktionen und Kundenvorteilen fest – wo konnten die meisten umgesetzt werden?“

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