Wege zur wandelbaren Fabrik der Zukunft

Über Jahre entstandene Strukturen führen in bestehenden Fabriken oft zu langen Wegen, ineffizienten Abläufen und begrenzter Flexibilität. Nur ein ganzheitlicher, prozessorientierter Planungsansatz schafft effiziente und wandelbare Fertigungen. Dadurch werden Produktivität, Wachstum und die Arbeitsbedingungen der Menschen gestärkt.

Alte Abläufe überwinden

Der Schaltschrankbau ist charakterisiert durch historisch gewachsene Produktionsstrukturen. Neue Arbeitsplätze und Lagerbereiche entstehen dort, wo gerade freie Flächen verfügbar sind. Die Folge sind Fabriken, die zwar funktionieren, deren Abläufe jedoch zunehmend an Effizienz verlieren. Der Handlingaufwand steigt durch mehrfache Materialbewegungen und nicht effiziente Flächennutzung. Gleichzeitig fehlt häufig eine klare Kennzeichnung von Verkehrs- und Stellflächen. Höhere Suchzeiten, zusätzliches Handling und eine erschwerte Projektzuordnung sind die Folge. Das Problem liegt dann nicht in einzelnen Arbeitsplätzen oder Technologien, sondern in der Struktur des Gesamtsystems. In solchen Situationen reicht es nicht aus, einzelne Prozesse zu optimieren. Gefragt ist ein ganzheitlicher Blick auf die Wertschöpfung.

Fabrikplanung bedeutet mehr als ein neues Layout

Wer Fabrikplanung ausschließlich mit Hallenlayouts oder Maschinenaufstellungen verbindet, greift zu kurz. Eine Fabrik ist weit mehr als die Summe ihrer Betriebsmittel. Im Zentrum steht die Wertschöpfung, also die Transformation von Material und Informationen in ein fertiges Produkt. Damit dies möglichst effizient geschieht, müssen Mensch, Organisation, Technik und Raum als zusammenhängendes System betrachtet werden. Erst das Zusammenspiel dieser vier Gestaltungsfelder entscheidet darüber, wie leistungsfähig eine Produktion tatsächlich ist.

Genau an dieser Stelle liegt die eigentliche Herausforderung im Schaltschrankbau. Viele Optimierungsprojekte konzentrieren sich auf einzelne Bereiche, beispielsweise auf neue Maschinen oder die Erweiterung von Produktionsflächen. Die größten Potenziale entstehen jedoch häufig erst dann, wenn alle Einflussgrößen gemeinsam betrachtet werden. Eine neue Maschine kann einen Prozess beschleunigen. Eine durchdachte Fabrikplanung kann hingegen den gesamten Wertstrom verbessern.

Synergetische Planung statt später Korrekturen

Eine zentrale Erkenntnis aus zahlreichen Fabrikplanungsprojekten lautet: Produktionsplanung und Gebäudeplanung dürfen nicht nacheinander erfolgen. Wird zunächst das Gebäude definiert und erst anschließend die Produktion hineingeplant, entstehen häufig kostspielige Kompromisse. Die Fertigung muss sich dann an räumliche Gegebenheiten anpassen, die ursprünglich ohne Berücksichtigung der Produktionsanforderungen entstanden sind. Zusätzliche Transportwege, eingeschränkte Erweiterungsmöglichkeiten und aufwendige Nachbesserungen sind oftmals die Folge.

Erfolgreicher ist ein synergetischer Ansatz, bei dem sich Produktions- und Objektplanung parallel entwickeln. Beide Disziplinen beeinflussen sich kontinuierlich gegenseitig. Anforderungen aus der Produktion fließen in die Gebäudeplanung ein, während umgekehrt räumliche und infrastrukturelle Rahmenbedingungen frühzeitig berücksichtigt werden. Dieses Vorgehen ermöglicht es, schrittweise vom Groben ins Feine zu planen und gleichzeitig flexibel auf neue Erkenntnisse zu reagieren.

Das Ziel besteht nicht darin, möglichst schnell ein Gebäude zu planen, sondern zunächst die Anforderungen der zukünf­tigen Wertschöpfung zu verstehen. Erst daraus werden Anforderungen an Flächen, Infrastruktur, Logistik und Gebäudestruktur abgeleitet. Insbesondere bei Erweiterungs- und Neubauprojekten lassen sich so teure Anpassungen und langwierige Umplanungen vermeiden.

Die leistungsfähigsten Fabriken entstehen rund um Prozesse

Moderne Fabrikplanungsprojekte folgen einem klar strukturierten Vorgehen. Am Anfang steht die Definition eines Zielbildes. Wie soll die Produktion in fünf oder zehn Jahren aussehen? Welche Ausbringungsmengen werden angestrebt? Welche Rolle spielen Digitalisierung, Automatisierung und flexible Produktionskonzepte? Gleichzeitig werden Zielkennzahlen, Restriktionen und mögliche Erweiterungsstufen definiert. Darauf aufbauend wird die bestehende Produktion detailliert analysiert. Materialflüsse, Prozesszeiten, Flächennutzungen und logistische Zusammenhänge werden transparent gemacht und in digitalen Modellen abgebildet. Dadurch entsteht erstmals eine belastbare Datengrundlage für zukünftige Entscheidungen.

Moderne Fabrikplanung nutzt hierfür softwaregestützte 3D-Modelle, mit denen Zusammenhänge visualisiert und verschiedene Szenarien objektiv bewertet werden können. Die Analyse deckt dabei häufig Ungleichgewichte innerhalb der Wertschöpfung auf. So passen beispielsweise Lagerkapazitäten und die Anzahl an Arbeitsplätzen nicht zueinander. Die Folge sind Wartezeiten, Zwischenlager und unnötige Materialbewegungen. Anschließend werden unterschiedliche Produktionskonzepte entwickelt und bewertet.

Im Mittelpunkt stehen dabei Fragen wie: Wie lässt sich der Materialfluss vereinfachen? Wo ist Automatisierung wirtschaftlich sinnvoll? Welche Tätigkeiten können standardisiert werden?
Insbesondere die Prozessentkopplung bietet im Schaltschrankbau erhebliche Potenziale. Durch die Parallelisierung einzelner Fertigungsschritte lassen sich Durchlaufzeiten reduzieren und Kapazitäten flexibler nutzen. Gleichzeitig entstehen Voraussetzungen für den gezielten Einsatz angelernter Mitarbeitender und eine höhere Robustheit des Gesamtsystems. Prozessorientierte Produktionsbereiche und eine ausgewogene Dimensionierung von Produktion und Logistik tragen zusätzlich dazu bei, Verschwendung zu vermeiden und die Wertschöpfung zu beschleunigen.

Trotz aller Diskussionen über Automatisierung bleibt der Mensch ein zentraler Erfolgsfaktor jeder Fabrik. Moderne Fabrikplanung berücksichtigt deshalb nicht nur Materialfluss und Technologie, sondern auch Kommunikationsstrukturen, Shopfloor-Management sowie ergonomische Arbeitsbedingungen. Gut gestaltete Arbeitsumgebungen reduzieren Suchzeiten, erleichtern die Einarbeitung neuer Mitarbeitender und fördern die kontinuierliche Verbesserung der Prozesse. Mit langjähriger Erfahrung in der Prozessoptimierung unterstützt Phoenix Contact Unternehmen im Schaltschrankbau bei der Optimierung der gesamten Wertschöpfungskette – vom Engineering bis zur Fertigung.

Das Vorgehen basiert auf einer detaillierten Analyse der Wertschöpfungskette, auf deren Basis gemeinsam Optimierungskonzepte entwickelt und umgesetzt werden. Neben der Fabrikplanung sind weitere Betätigungsfelder die Digitalisierung, Arbeitsplatzgestaltung und Einführung von Lean Methoden.

Fazit

Fabrikplanung im Schaltschrankbau ist weit mehr als die Anordnung von Maschinen auf einer Hallenfläche. Sie beschreibt die systematische Gestaltung eines Wertschöpfungssystems aus Mensch, Organisation, Technik und Raum. Unternehmen, die diesen ganzheitlichen Ansatz verfolgen und Produktionsplanung frühzeitig mit Gebäudeplanung verknüpfen, schaffen die Voraussetzungen für kurze Durchlaufzeiten, hohe Flexibilität und nachhaltiges Wachstum. Gleichzeitig entstehen Produktionsstrukturen, die zukünftige Technologien, veränderte Marktanforderungen und weiteres Unternehmenswachstum aufnehmen können, ohne ständig grundlegend umgebaut werden zu müssen. Die Fabrik der Zukunft entsteht also nicht mit dem ersten Spatenstich. Sie entsteht mit der ersten richtigen Frage nach der zukünftigen Wertschöpfung.

Autoren

Rainer Hesse und Torsten Johanning sind im Cabinet Efficiency Consulting bei Phoenix Contact in Blomberg tätig.