Neue Studie Schaltschrankbau

Wie sieht die Fertigung von Schaltschränken in der Zukunft aus? Dieser Frage ging das Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) der Universität Stuttgart nach. Der 39-seitige Forschungsbericht fußt auf einer Felduntersuchung bei deutschen Schaltschrankbauern. Die Stuttgarter Wissenschaftler analysieren den Ist-Zustand, geben konkrete Handlungsempfehlungen und skizzieren die großen Trends im Zeitalter durchgängiger Informationsketten und intelligenter, selbst agierender Maschinen.

320 Seiten umfasst ein Stromlaufplan (SLP) im Durchschnitt – die durchschnittliche Verdrahtungszeit auf SLP-Basis beträgt 54 Stunden und damit 49 Prozent der gesamten Fertigungszeit. 16,74 Stunden werden bei durchschnittlich 500 Drähten pro Schaltschrank allein für das Lesen der Dokumente aufgewendet. Das sind beispielhafte Erkenntnisse der Studie „Schaltschrankbau 4.0 – Eine Studie über die Automatisierungs- und Digitalisierungspotenziale in der Fertigung von Schaltschränken und Schaltanlagen im klassischen Maschinen- und Anlagenbau“, die das ISW der Universität Stuttgart erstellt hat.

Einsparpotenziale im Engineering


Aus den gesammelten Daten leiten die Wissenschaftler ab, dass Unternehmen, die heute noch projekt- oder aufgabenorientiert arbeiten, durch den Umstieg auf funktionsorientiert aufgebaute, modulare Stromlaufpläne bei ihrem Engineeringprozess bereits 45 Prozent der benötigten Zeit einsparen können. Stromlaufpläne und Konstruktionszeichnungen müssen dafür in modulare und funktionale Einheiten unterteilt werden. Diese Einheiten wiederum müssen nur einmal konstruiert und geprüft werden, um anschließend ohne weitere Prüfung verwendet werden zu können. Lediglich eine funktionale Betrachtung ist noch notwendig – beispielsweise um zu klären, ob ein oder zwei Drucksensoren gewünscht sind. Der nächste Schritt, die Einführung von Optionstechniken und Produktkonfiguratoren, weist laut ISW-Studie ein Einsparpotenzial von rund 40 Prozent auf.

3D ist der Schlüssel

Insgesamt ist auffällig, dass 92 Prozent der Studienteilnehmer immer noch zweidimensionales Engineering einsetzen. Prof. Dr.-Ing. Alexander Verl, Leiter des Instituts für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen: „Generell stellt sich die Frage: Warum werden im Engineering noch 2-dimensionale Konstruktionspläne erzeugt, wenn die Fertigung eines Schaltschrankes ohnehin in drei Dimensionen erfolgt? Diese Dimensionsreduzierung ist eher kontraintuitiv und kontraproduktiv. Bis zu 35% der Engineeringzeiten und bis zu 22% der Fertigungszeiten können eingespart werden, da den Konstruktionsplänen blind vertraut werden kann. Dreidimensionale Konstruktionszeichnungen bieten auch für die Werker und in der Fertigung selber Vorteile.“ 55 Prozent der Fertigungszeit, führt die ISW-Studie weiter aus, lassen sich in der mechanischen Bearbeitung einsparen, wenn digitale Konstruktionszeichnungen zum Beispiel zur Bearbeitung der Montageplatte und der Korpuswände des Schaltschranks genutzt werden. Immerhin 90 Prozent weniger Zeitaufwand fallen bei der elektrischen Bestückung an, wenn digitale Schaltschrankmodelle für eine Vorkonfektionierung der Klemmen genutzt werden

Vernetzung durch Intelligenz

Weiterhin befasst sich die Studie „Schaltschrankbau 4.0“ mit Trends wie Fließfertigung contra Nestfertigung, Auslagerung und innerbetriebliche Fertigung und multimediale Endgeräte. Thematisiert wird auch die Notwendigkeit von mehr Logik und Intelligenz angesichts einer zunehmend vernetzten Produktionsumgebung, der eine große Anzahl dezentraler Schaltschränke mit mehr Teilevielfalt und Betriebsmitteln gegenübersteht. Maximilian Brandl, Vorsitzender der Geschäftsführung von Eplan Software & Service: „Die Studie ist eine besondere Empfehlung. Sie bietet allen Unternehmen des Schaltschrankbaus vielfältige Möglichkeiten der Reflektion und benennt sehr anschaulich Potenziale zur Effizienzsteigerung in Unternehmen.“

Das Untersuchungsdesign

Das vierköpfige Forscherteam analysierte zunächst die gängige Praxis des Schaltschrankbaus in zwölf deutschen Unternehmen. Um die aktuelle Lage möglichst repräsentativ beschreiben zu können, wurden kleine Maschinen- und Anlagenbauer in der Untersuchung ebenso berücksichtigt wie Großunternehmen. 78 Prozent der befragten Unternehmen führen die Schaltschrankfertigung innerbetrieblich durch. 63 Prozent sprachen von großer Teilevielfalt und gaben mehr als 50 Prozent Sonderanteil an. Die Einzel-Ergebnisse der Bestandsaufnahme in den Abteilungen Konstruktion/Engineering und Fertigung/Montage unterteilt die Studie in die Prozessprofile „klassisch“, „standardisiert“ und „automatisiert“. Benannt werden durchschnittliche Zeitangaben zu spezifischen Arbeitsschritten.

Mehr Informationen unter:

https://discover.eplan.eu/schaltschrankstudie

Rittal

Rittal mit Sitz in Herborn, Hessen, ist ein weltweit führender Systemanbieter für Schaltschränke, Stromverteilung, Klimatisierung, IT-Infrastruktur sowie Software & Service. Systemlösungen von Rittal sind in über 90 Prozent aller Branchen weltweit zu finden, etwa im Maschinen- und Anlagenbau, der Nahrungs- und Genussmittelindustrie sowie in der IT- und Telekommunikationsbranche.

Zum breiten Leistungsspektrum des Weltmarktführers gehören konfigurierbare Schaltschränke, deren Daten im gesamten Produktionsprozess durchgängig verfügbar sind. Intelligente Rittal Kühllösungen mit bis zu 75 Prozent geringerem Energie- und CO2-Verbrauch können mit der Produktionslandschaft kommunizieren und ermöglichen vorausschauende Wartungs- und Servicekonzepte. Innovative IT-Lösungen vom IT-Rack über das modulare Rechenzentrum bis hin zu Edge und Hyperscale Computing Lösungen gehören zum Portfolio.

Die führenden Softwareanbieter Eplan und Cideon ergänzen die Wertschöpfungskette durch disziplinübergreifende Engineering-Lösungen, Rittal Automation Systems durch Automatisierungslösungen für den Schaltanlagenbau. Rittal liefert in Deutschland binnen 24 Stunden zum Bedarfstermin – punktgenau, flexibel und effizient.

Rittal wurde im Jahr 1961 gegründet und ist das größte Unternehmen der inhabergeführten Friedhelm Loh Group. Die Friedhelm Loh Group ist mit 18 Produktionsstätten und 80 Tochtergesellschaften international erfolgreich. Die Unternehmensgruppe beschäftigt über 11.300 Mitarbeiter und erzielte im Jahr 2016 einen Umsatz von rund 2,2 Milliarden Euro. Zum neunten Mal in Folge wurde das Familienunternehmen 2017 als Top Arbeitgeber Deutschland ausgezeichnet. In einer bundesweiten Studie stellten die Zeitschrift Focus Money und die Stiftung Deutschland Test fest, dass die Friedhelm Loh Group 2017 bereits zum zweiten Mal zu den bundesweit besten Ausbildungsbetrieben gehört.

Weitere Informationen finden Sie unter www.rittal.de und www.friedhelm-loh-group.com.

Über die EPLAN Software & Service GmbH & Co. KG

Als einer der führenden Anbieter weltweit entwickelt EPLAN Software & Service CAx-, Konfigurations- sowie Mechatronik-Lösungen und berät Unternehmen in der Optimierung ihrer Engineering-Prozesse. Sowohl standardisierte als auch individuelle Schnittstellen zu ERP- und PLM/PDM-Systemen sichern Datendurchgängigkeit in Produktentstehung, Auftragsbearbeitung und Fertigung. Konsequente Kundenorientierung, globaler Support und innovative Entwicklungs- und Schnittstellenkompetenz sind Erfolgsfaktoren im Engineering. Als Global Player unterstützt EPLAN weltweit über 48.000 Kunden mit mehr als 130.000 Installationen durch erstklassige Produktqualität und höchstmögliche Effizienzsteigerungen.

EPLAN wurde 1984 gegründet und ist Teil der Friedhelm Loh Group. Das Familienunternehmen ist mit 18 Produktionsstätten und 80 internationalen Tochtergesellschaften weltweit präsent. Die inhabergeführte Friedhelm Loh Group beschäftigt über 11.300 Mitarbeiter und erzielte im Jahr 2016 einen Umsatz von rund 2,2 Milliarden Euro. Zum neunten Mal in Folge wurde die Unternehmensgruppe 2017 als Top-Arbeitgeber Deutschland ausgezeichnet. In einer bundesweiten Studie stellten die Zeitschrift Focus Money und die Stiftung Deutschland Test fest, dass die Friedhelm Loh Group 2017 bereits zum zweiten Mal zu den besten Ausbildungsbetrieben gehört.

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