Mit standardisierter Elektrokonstruktion in neue Märkte

Der Schaeffler Sondermaschinenbau standardisiert die Elektrokonstruktion an den zahlreichen Standorten und setzt dabei auf die EPLAN Plattform. Diese Standardisierung erreicht zukünftig auch externe Kunden: Die Maschinenbauer bieten ihre Expertise z.B. bei der Entwicklung und Realisierung von individuellen Produktionsanlagen nun auch extern an.

Ein Sondermaschinenbauer mit 1.700 Mitarbeitern an 13 Standorten bewegt sich in der Riege der großen Player im Bereich Maschinenbau. Außergewöhnlich ist jedoch, dass bisher (fast) ausschließlich nur ein Kunde bedient worden ist – die legt die Vermutung nahe, dass dieser Kunde eine erhebliche internationale Markenbedeutung hat.

Sondermaschinenbau mit 4.500 Projekten im Jahr

Diese Vermutung stimmt. Es handelt sich um den Schaeffler Sondermaschinenbau, der für den gesamten Konzern mit rund 84.200 Mitarbeitern, weltweit 170 Standorten und einem Umsatz von 14,4 Mrd. € (2019) maßgeschneiderte Maschinen und Anlagen entwickelt. Der Schwerpunkt liegt dabei unter anderem auf Montageanlagen und Prüftechnik für die Produktion des integrierten, global tätigen Automobil- und Industriezulieferers.

Insgesamt realisiert der Sondermaschinenbau den überwiegenden Teil des konzernweit benötigten Produktionsequipments im eigenen Haus. Zu den jüngeren „Highlights“ gehören unter anderem die Entwicklung und Realisierung von komplexen Montage- und Prüflinien für Hybrid-Module sowie für die neuen Elektro-Achsgetriebesysteme. Und das sind nur zwei von rund 4.500 Projekten, die der Sondermaschinenbau von Schaeffler jedes Jahr bearbeitet.

Hohe fertigungstechnische Kompetenz

Die hohe Entwicklungstiefe in der Produktionstechnik hat Tradition. 1960 initiierten die Brüder Dr. Georg und Dr. Wilhelm Schaeffler die Gründung einer „Abteilung für Betriebsmittelbau“, die bis heute zum Erfolg des Unternehmens beiträgt. Denn als „Tier One“ der Automobilindustrie entwickelt und fertigt Schaeffler sehr komplexe Produkte wie Wankstabilisatoren, 48-Volt-Antriebssysteme und eben Elektroachsmodule, die bei höchsten Qualitätsanforderungen und auch hohem Kostendruck produziert werden. Hohe fertigungstechnische Kompetenz ist dabei von großem Vorteil. 

Rund 60% der weltweit 1.700 Mitarbeiter des Sondermaschinenbaus sind in der Entwicklung und Konstruktion tätig, um individuell maßgeschneiderte Lösungen für die Produktion ihrer Kunden zu entwickeln. Immer größeren Anteil nimmt dabei auch die Software ein. Bei fast allen Projekten der automatisierten Montagetechnik werden Produktions-IT-Lösungen programmiert und das Know-how geht noch viel weiter. Zum Beispiel haben die Entwickler eine App für das Condition Monitoring entwickelt, um die Produktivität und Anlagenverfügbarkeit in der anspruchsvollen Fertigungsumgebung zu steigern.

Öffnung für externe Kunden

Bis vor kurzem entwickelte, projektierte und realisierte der Sondermaschinenbau fast ausschließlich für den Schaeffler Eigenbedarf – und hatte damit auch gut zu tun, wie die 4.500 Projekte pro Jahr zeigen. Jetzt wird der Geschäftsbereich sein Know-how auch externen Kunden zugänglich machen. Bernd Wollenick, Leiter des Sondermaschinenbaus: „Wir erschließen neue Aufgabenfelder und Kundenzielgruppen.“ Im Fokus stehen dabei u.a. Montage- und Prüfanlagen sowie Bearbeitungsmaschinen zum Schleifen und Honen in Kombination mit Produktionswissen in den Bereichen Robotics, Vision- und Handlingssysteme sowie Produktions-IT.

Standardisierung der Elektrokonstruktion – mit EPLAN

Diese Öffnung nach außen war unter anderem ein treibendes Element für die Standardisierung der Elektrokonstruktions-Software an den verschiedenen, unterschiedlich historisch gewachsenen Standorten, zum Beispiel Erlangen, Bühl und Taicang/China. Diese Standorte – und andere ebenfalls – arbeiten mit der EPLAN Plattform, nutzen diese aber auf unterschiedliche Weise.

Ziel war und ist es nun, eine weltweit standardisierte Elektrokonstruktion auf Basis von EPLAN aufzusetzen. Für diese Aufgabe ist ein Projektteam aus Key Usern verantwortlich. Stefan Vietz, Elektrokonstrukteur am Standort Erlangen: „Wir erarbeiten eine gemeinsame, harmonisierte Infrastruktur auf der EPLAN Plattform, die uns z.B. in die Lage versetzt, weltweit zu kollaborieren. So können wir unsere Kapazitäten bestmöglich nutzen und die Flexibilität der Entwicklungsstandorte steigern.“

Normgerechte Vorlagen, Makros mit angereicherten Daten

Bei der Vereinheitlichung orientiert sich das Team an den weltweiten Normen, insbesondere an der EN 81346. Sascha Jäger, EPLAN-Key User am Standort Bühl: „Wir haben normenkonforme Vorlagen entwickelt, die jeder Kollege – auch in der Fertigung – versteht.“ Grundlegende Informationen wie Betriebsmittelkennzeichnung und Anlage/Ort-Zuordnung sind normiert, das Artikelmanagement ist ebenfalls vereinheitlicht. Und selbstverständlich ist jeder Artikel mit allen relevanten Daten auch im ERP-System hinterlegt.

Um die Konstruktion zu vereinfachen, hat das Team Artikel inklusive deren Makros erstellt und dabei ein klares Ziel verfolgt: „Jedem Artikel haben wir einen möglichst reichhaltigen Datensatz zugeordnet. Das vereinfacht die Fertigung.“ Dabei gilt der Grundsatz: „Wer Daten braucht – welcher Art auch immer – soll sie bekommen.“ Das geschieht auch vor dem Hintergrund, dass künftig vermehrt externe Kunden Daten zum Beispiel für die Vorabnahme der Anlagen wünschen.

Die Standardisierung auf der Artikelebene führt auch dazu, dass die Komponenten mit minimalem Aufwand verschaltet werden können. Und wenn sich ein Kunde z.B. für die Steuerung oder den Elektromotor eines anderen Herstellers entscheidet, ist das kein Problem. Sascha Jäger: „Dann werden die Artikel einfach ausgetauscht und damit alle Daten der neuen Komponenten übernommen.“

3D-Konstruktion von Schaltschränken wird ausgerollt

In Bühl konstruiert Schaeffler die Schaltschränke der Produktionsanlagen bereits dreidimensional mit EPLAN Pro Panel. Künftig wird Pro Panel weltweit genutzt, denn die Vorteile sind offensichtlich. Sascha Jäger gibt ein Beispiel: „Wenn der Konstrukteur einen Frequenzumrichter auf einer Montageplatte montiert, ist automatisch das Bohrbild hinterlegt und die Daten können als DXF-Datei an eine Perforex-Anlage übergeben werden. Das spart Zeit sowohl in der Konstruktion als auch in der Fertigung.“ Datendurchgängigkeit ist also ein Thema – und diese spiegelt sich bei Einsatz von Rittal Schränken nicht nur im Schaltschrankaufbau, sondern auch in der Klimatisierung mit Rittal Therm wider.

Nächste Schritte: Automatisiertes Routing und eView

Zu den nächsten Schritten, die geplant sind, gehört die Übergabe der Daten von Pro Panel an die externe Kabelkonfiguration. Stefan Vietz: „Wir erhalten dann beschriftete Kabel mit Aderendhülsen oder fertige Kabelsätze. Auch das spart Zeit und ist insbesondere bei Projekten nach US-amerikanischem UL-Standard sehr effizient.“

Ganz aktuell erproben die Key User die Nutzung von EPLAN eView als Unterstützung z.B. bei der Inbetriebnahme. Sascha Jäger: „Die Fertigung oder auch die Inbetriebnehmer können am Tablet den Schaltplan aufrufen und per Sprungbefehl direkt Details einsehen. Man muss dann keinen Schaltplan mehr drucken und hat immer die aktuellen Daten zur Hand.“

Weitere Vorteile von EPLAN eView nennt Stefan Vietz: „Die Inbetriebnehmer können mit Redlining-Funktionen direkt markieren, wenn sie vor Ort eine Änderung vorgenommen haben. Und es können drei oder vier Inbetriebnehmer gleichzeitig an einer Anlage arbeiten und immer den gleichen Dokumentationsstand vor sich haben. Das erleichtert auch die Kommunikation mit den Programmierern – nicht nur bei der Inbetriebnahme.“

Auf gutem Weg zum Markterfolg

Zwei Jahre nach Projektstart sehen sich die Key User noch nicht am Ziel, aber auf gutem Weg. Wesentliche Schritte der Standardisierung sind abgeschlossen. Und der Schaeffler-Sondermaschinenbau hat sich bereits am externen Markt platziert. Die ersten Anlagen wurden bereits an Kunden außerhalb von Schaeffler ausgeliefert.