Matthias Müller, Direktor Produktmanagement Schaltschränke bei Rittal: "Wir entwickeln Werkzeuge für den nächsten Produktivitätssprung im Schaltschrankbau – die optimierte Wertschöpfungskette."

Matthias Müller, Direktor Produktmanagement Schaltschränke bei Rittal: „Wir entwickeln Werkzeuge für den nächsten Produktivitätssprung im Schaltschrankbau – die optimierte Wertschöpfungskette.“ Redaktion IEE/Renate Schildheuer

Wie sehen Sie die Überlegungen im Maschinen- und Anlagenbau, die Standfläche von Maschinen möglichst klein zu halten und die Elektronik ins Maschinenbett zu integrieren? Strategisch gesehen ist diese Entwicklung für Rittal doch der Gau.

Nein. Diese Überlegungen werden seit Jahren immer wieder diskutiert. Wir kennen Kunden, die schon vor vielen Jahren ihre Großschränke, die früher hinter der Maschine standen, in die Maschinen integrierten. Das hat teilweise an anderer Stelle viele Probleme verursacht, sodass man längst wieder beim klassischen Standardschaltschrank ist. Tatsächlich ist das ein Kommen und Gehen. Daher bricht uns auch kein Volumen weg.

Zumal Kunden, die Gehäuse in die Maschine integrieren, bei uns dann Wandgehäuse aus der AE-Baureihe erhalten können, die sich für solche Konzepte eignen. Erlaubt das Maschinendesign eine oder mehrere flache Türen, integrieren die Kunden dort oft unsere Wandgehäuse. Nur wenn es im Sichtbereich ein spezielles Design sein soll, etwa gewölbte Flächen oder etwas ähnliches, dann führt dies meist zu individuellen Anfertigungen.

Welche Trends stellen Sie generell fest im Bereich Schaltschränke?

Ein weiteres Thema, das auch schon sehr lange diskutiert wird, ist das schrumpfende Schaltschrankvolumen. Das ist ein Trugschluss. Baugruppen werden zwar kleiner und leistungsfähiger, dafür steigt der Anteil an Elektronik in einer Maschine. Zusätzliche Funktionen wie die Sicherheitstechnik und jede Menge zusätzlicher Sensorik und Aktorik kompensieren die Miniaturisierung. Das heißt, wir verzeichnen keinen Verlust von Schaltschrankfläche.

Was ist für Rittal interessanter, eher viele kleine Schaltschränke zu bauen oder große?

Uns ist der Nutzen für Anwender wichtig. Bei einer Werkzeugmaschine beispielsweise ist es unterm Strich viel teurer die Elektrotechnik in fünf kleine Gehäuse zu packen als in einen freistehenden Einzelschrank der SE-8-Baureihe hinter der Maschine – nicht nur was die Kosten vom Schrank angeht, sondern die Systemkosten. Schließlich muss die Verdrahtung zwischen den Gehäusen berücksichtigt werden. Das verursacht einen viel größeren Aufwand als bei einem zentralen, durchgehenden Schrank. Hinzu kommen dann eventuelle Wärmeprobleme, verursacht etwa durch den Einbau in Nischen, eventuell sogar in unmittelbarer Nähe zu Hot-Spots wie großen Antrieben und Nebenaggregaten. Das wird häufig vernachlässigt, kann aber schnell zu Problemen mit der Kühlung der kleinen Schränke führen. Mit einem zentralen Klimakonzept in einem Schrank, hat man das im Griff. An unterschiedlichen Stellen ist das natürlich beliebig kompliziert. Teilweise haben Maschinenbauer deswegen zwei kleine Klimageräte im Einsatz anstatt einem großen. Das treibt die Systemkosten nochmals in die Höhe. Unterm Strich: Diese Dezentralisierung in die Maschine hinein, ist für viele Kunden eine teure Designverwirklichung. Deswegen gehen einige wieder zurück, weil sie merken, das ist teurer und es bringt nicht viel.

Überschätzen Maschinenbauer den Effekt eines guten Designs?

Es gibt Unternehmen, die designen ihre Maschinen rundum. Zugegeben, das macht es für uns schwer, einen Standard-Schaltschrank wie den SE 8 zu integrieren. Wie bei den Maschinenkonzepten ist dieser Trend aber rückläufig. Viele Anbieter beschränken ihre individuellen Designansprüche auf die wesentliche Stelle: Vorne an der Maschine, wo es wahrgenommen wird. Gerade dort stehen aber in der Regel keine Schaltschränke. Hinter der Maschine akzeptieren viele Industriedesigner wieder einen ansprechend gestalteten Schaltschrank in einem hellen Grauton. Wir sehen diese Entwicklung deutlich, denn die Anzahl Schränke mit Sonderlackierung ist in den letzten Jahren deutlich zurückgegangen.

Matthias Müller: "Unser Anspruch ist, die hohe Schutzart Nema 4/4x auch in einer Massenfertigung sicherzustellen."

Matthias Müller: „Unser Anspruch ist, die hohe Schutzart Nema 4/4x auch in einer Massenfertigung sicherzustellen.“ Redaktion IEE/Renate Schildheuer

Zielt die Entwicklung des System-Einzelschranks SE 8 darauf?

Das war ein wesentlicher Punkt. Werkzeugmaschinen haben in der Regel keine meterlangen Schaltschrankreihen. Hier reichen meist Schränke mit 1.200, 1.600 oder 1.800 mm Breite.

Stellen viele Anwender von Anreihschränken auf Einzelschränke um?

Das kommt relativ selten vor und wir überlassen diese Entscheidung auch unseren Kunden. Wenn sie die Vorteile eines Einzelschranks – weniger Montageaufwand durch angeformte Seitenwände und einheitliches Systemzubehör – nutzen können, setzen sie vermehrt die SE-8-Baureihe ein. Speziell für Anwendungen bis 180 cm Breite bietet der SE-8-Schrank neue Möglichkeiten.

Bietet denn der SE 8 keine Vorteile gegenüber dem TS 8 außer den Handling-Kosten bei der Montage?

Wenn man bei einem fertigen Schrank keine Seitenwand bestellen, lagern und montieren muss, hat der Anwender schon einen deutlichen Einsparungseffekt. Der zweite Aspekt sind Effizienzvorteile in der Produktion, weil wir die Seitenwände nicht separat produzieren, sondern diese direkt anprofiliert sind. Diesen Vorteil geben wir auch weiter. Das heißt, der SE 8 ist im Listenpreis etwa 10 % günstiger als ein vergleichbarer TS 8 inklusive separaten Seitenwänden.

Bereiten kundenspezifische Ausbrüche an Türen und Seitenwänden denn keine Probleme bei dem Fertigungsverfahren?

Wir haben hier zwei Optionen. Mithilfe der Bearbeitungsmaschinen der Firma Kiesling, die wie Rittal zur Friedhelm Loh Group gehört, können Kunden komplette Großschränke bearbeiten, nicht nur Flachteile. Wer das nicht machen will, hat die Möglichkeit sich diese Ausschnitte ab Werk erstellen zu lassen. Dazu haben wir in die Serienfertigung einen 3D-Laserroboter integriert, mit dem wir in einem Arbeitsgang alle Schrankseiten bearbeiten können.

Das setzt voraus, dass der Maschinenbauer schon zur Bestellung exakt weiß, wie der Schaltschrank später aussehen soll. Ist der Maschinenbau von seinen Planungsprozessen her überhaupt schon so weit?

Teilweise. Zum Beispiel bei Ausbrüchen für Filterlüfter oder Kühlgeräte kennt der Planer diese Eckdaten recht früh. Was die Planer oft noch nicht so früh wissen, sind Anzahl und Position von Tastern, Schaltern oder eines Displays an den Türen sowie die exakte Bearbeitung der Montageplatte. Diese Ausbrüche lassen sich mit den Bearbeitungsmaschinen von Kiesling einfach und vor allem exakt positioniert erstellen. Wird die Schaltanlage über Eplan Engineering-Tools geplant, so können die Bearbeitungsdaten einfach an die Kiesling-Maschine übertragen werden. Der Aufwand ist dann extrem gering.

Apropos Montage, ein 1.800 mm breiter Schrank macht die Logistik und Aufstellung nicht leichter?

Da Schränke oft fertig angereiht und ausgebaut auf die Maschine kommen, hat sich hier nichts geändert. Die Gesamtbreite der Schränke ist gleich geblieben. Also hat der Einzelschrank keinen Nachteil. Im Gegenteil: Bisher musste der Elektroplaner auf zwei Montageplatten die Geräte anordnen und dann die Verdrahtung zwischen den Platten realisieren. Die einteiligen Montageplatten lassen sich in einem Stück montieren und verdrahten.

Matthias Müller: "Wir wollen den gesamten Ablauf in der Schaltschrankfertigung optimieren."

Matthias Müller: „Wir wollen den gesamten Ablauf in der Schaltschrankfertigung optimieren.“ Redaktion IEE/Renate Schildheuer

Von welchem Gewicht reden wir überhaupt?

Der SE 8 kann bis zu einem Gesamtgewicht von 1.400 kg bestückt werden. Diese Belastungsgrenze reizen aber nur die wenigsten aus. 300 bis 400 kg sind eher die Regel. Beim Transportieren des fertigen Schranks greift dann wieder ein Baustein aus unserem System, das Sockelsystem Flex-Block. Mit seinen stabilen Kunststoff-Eckstücken lassen sich komplette Schränke wie auf Europaletten mit Hubwagen und Gabelstapler bewegen. Das erleichtert das Handling von großen Schränken erheblich.

Gibt es nicht einen Wandel bei der Verdrahtung, weg von den massiven Montageplaten?

Es gibt zwar Anwendungen, die ohne eine durchgehende Montageplatte auskommen. Diese machen aber noch immer nur einen kleinen einstelligen Prozentsatz aus. Für solche Lösungen gibt es dafür im Rittal-Zubehörsystem diverse Komponenten wie Schienensysteme und Teilmontageplatten. Die Flexibilität einer durchgehenden Montageplatte bietet nach wie vor große Vorteile. Speziell wenn man die komplette Wertschöpfungskette von Planung über Bestellung, Bearbeitung und Montage bis zur Verdrahtung und Fertigstellung betrachtet. Hier ist eine Montageplatte viel einfacher zu handhaben als komplexe Teilausbauten.

Wie aufwendig war die Entwicklung des SE-8-Einzelschranks? Einfach die Seitenteile biegen und im Prozess die Kanten verschweißen?

Wenn es nur so einfach wäre. Der Gesamtentwicklungszeitraum vom Start der Idee bis zur Markteinführung und Maschinenumrüstung dauerte länger als ein Jahr. Wobei uns zugute kam, dass wir das Fertigungs-Know-how bereits vom TS 8 und anderen Produkten in unserem Hause hatten. Wir biegen auch nicht, sondern nutzen das Rollprofilieren. An einem Blech werden auf beiden Seiten Profile angerollt. So entstehen Seitenwände und Dach aus einem Stück. Diese komplexe Technologie beherrscht nicht jeder und kann uns auch so schnell keiner nachmachen.

Wie kommen Elektroplaner mit dem geringen Platz zurecht?

Speziell im Maschinenbau dominiert noch oft die mechanische Konstruktion und gibt der Elektrokonstruktion den Platz für den Schaltschrank vor. Und dieser Platz ist meist knapp bemessen. Das ist der Knackpunkt, an dem wir ansetzen: Hat der Elektrokonstrukteur nur Platz für einen 1.200 mm breiten Schrank, bieten wir ihm mit unseren Systemschränken aufgrund des gleichen Zubehör-Baukastens die Option, weitere Montageebenen zu realisieren. Diese Flexibilität des TS-8-Anreihsystems lässt sich somit auch bei der SE-8-Baureihe nutzen.

Zur Hannover Messe sind IP66- und Nema4/4x-Varianten des SE 8 lieferfähig. Wo liegen deren Hauptanwendungsgebiete?

Die besser gegen Umwelteinflüsse geschützte Version ist in erster Linie eine Forderung aus dem nordamerikanischen Markt, speziell für Branchen wie Oil&Gas, Pharma und Chemie. Deswegen auch die Nema-4/4x-Zulassung. Die Nema-Zulassung umfasst mehr Faktoren als die IP-Klassifizierung, praktisch sind diese nicht 1:1 vergleichbar. Zum Bespiel werden bei Nema auch Klimabedingungen berücksichtigt und der Wasserschutz mit einer deutlich größeren Menge an Wasser geprüft.

Wie groß ist der Aufwand, um von IP55 auf IP66 zu kommen?

Für die Entwicklung des Schaltschranks war der Unterschied zwischen IP55 auf IP66 nicht sehr hoch. Die Schwierigkeit besteht darin, die Wiederholgenauigkeit in der Fertigung sicherzustellen. Unser Anspruch ist es, die hohe Schutzart bei der kompletten Serie zu gewährleisten. Hierbei hilft uns unsere eingespielte Serienfertigung.

Was wurde bei der Nema-4/4x-Version verändert?

Der Boden ist beim Nema-Schrank einteilig geschlossen. Normalerweise haben wir dreiteilige Bodenbleche. Da Kunden, die einen IP66-Schrank benötigen, auch entsprechende Kabeleinführungen verwenden, ist hier ein geschlossener Boden ohnehin von Vorteil. Zusätzlich wurden leichte Modifikationen wie eine etwas verstärkte Tür und Rückwand ausgeführt.

Hannover Messe 2014
Halle 11, Stand E06