KAP Stahl- und Metallbau

Digitalisierung gegen Fachkräftemangel

Treppen und komplexe Stahlkonstruktionen sind das Metier von Geschäftsführer Franz-Josef Kunze. Der Betrieb in Münster mit seinen ca. 22 Mitarbeitern sichert Qualität, Passgenauigkeit und Effizienz mithilfe seines digitalisierten Workflows. Der Jahresumsatz beläuft sich zwischen 1,5 und 1,8 Mio. Euro.

KAP Stahl- und Metallbau könnte Daten BIM-fähig übergeben. „Aber die meisten der kooperierenden Architekten arbeiten nicht in BIM, es ist ihnen zu aufwändig.“ Geschäftsführer Franz-Josef Kunze bedauert, dass Architekten und auch andere Gewerke wie Ausbau und Gebäudetechnik meist nicht mit BIM-fähigen Daten arbeiten. „Technische Kollisionen mit den anderen Gewerken vorab im BIM-Modell angezeigt zu bekommen und so zeitraubende und kostspielige Änderungen während der Montage auf der Baustelle zu umgehen, damit verbinden sich Vorteile, auf die das Baugewerbe nicht verzichten kann.“

Kunze hat sich vor acht Jahren für die CAD-Software Solid Works entschieden, seither zeichnet sein Technisches Büro in 3D. „Unsere Daten sind BIM-fähig und könnten von Architekten in ein BIM-Modell geladen werden.“ In Konsequenz setzen seine Mitarbeiter für das Aufmaß 3D-Laserscanner ein, die Werksplanung basiert auf Punktwolken und von der Arbeitsvorbereitung aus werden Daten in die CNC-Maschinen gesendet, beispielsweise in den CNC-gesteuerten Plasmaschneider (4 x 2 m).

Auf der Brennschneidanlage können Elemente bis 50 mm Dicke geschnitten werden, für den Anwendungsbereich von KAP ideal. „Laserschneidanlagen sind in der Regel bei Stahl auf Elemente bis zu einer Dicke von 15 mm beschränkt und die Schnittkonturen fallen feiner aus, als wir es brauchen.“ Die Entscheidung, ob Laser- oder Plasmaschneidanlage, war sowohl in Bezug auf die speziellen betrieblichen Anforderungen als auch in punkto Anschaffungskosten schnell getroffen.

Virtuelles Aufmaß dank 3D-Modell

Die unternehmerische Entwicklung von KAP ist klar: Die Technischen Systemplaner am CAD-Programm werden mehr, die Mitarbeiter in der Fertigung weniger. Blickt Kunze auf die vergangenen acht Jahre zurück, stellt er fest: „Heute leiste ich 100 Prozent mehr Kopfarbeit als seinerzeit.“ Diese Veränderung ist vor allem ein Ergebnis von Handwerk 4.0, die digitale Transformation beschert neue Aufgaben, verändert die Arbeitsabläufe deutlich.

Geschäftsführer Kunze weiß die Vorteile dieser Entwicklung zu schätzen: „Über die Planung können wir aktuell den Fachkräftemangel für die Produktion ausgleichen“, sagt er. Vor allem für die Werksplanung und Arbeitsvorbereitung sieht er noch Spielraum, durch detailgenaue Angaben in den 3D- Zeichnungen die Fertigungs- und Montageabläufe zu straffen.

„Noch definieren wir in den Modellen nicht die Fertigungs- und Montageabläufe“, teilt er mit. Auch in der Fertigung sind mit weiteren CNC-gesteuerten Maschinen effizientere Abläufe vorstellbar. Wird die händische Eingabe der Programmierung weniger, reduzieren sich auch in diesem Bereich Fehler.

Wenngleich es Optimierungspotenzial gibt, hat sich der Betrieb doch schon einige Vorteile erarbeitet. So reduzieren sich beim digitalen Erstellen des Aufmaßes die Fehlerquellen mehrfach: Mit dem 3D-Laserscanner sind sowohl reale Ablesefehler als auch Übertragungsfehler von den Aufzeichnungen in die CAD-Software nicht mehr möglich. Das Controlling inklusive der Nachkalkulation erleichtert die Zuweisung von Barcodes für die einzelnen Projekte und auch die digitale Zeiterfassung der Arbeitszeit trägt dazu bei. Ein weiterer Pluspunkt des Laserscan- Aufmaßes mit dem Faro-System ist die Dokumentation: „Unsere Projektleiter können mit diesen Daten sicherstellen, dass auch später verdeckte Elemente wie z.B. Heizungs- ,Wasser-  und Elektroinstallationen mühelos eingemessen werden können, um beispielsweise Beschädigungen durch Bohren bei der Montage zu vermeiden“, so Kunze.

Was die Digitalisierung für die Ordnung und den schnellen Zugang der Dokumente leistet, ist mit der händischen Systematisierung im Printzeitalter nicht vergleichbar. „Da arbeiten wir heute auf einem ganz anderen Level, was den Umfang sowie die Präzision betrifft und wie schnell wir die Unterlagen kommunizieren können“, hebt Kunze hervor.

Fasziniert von den Fortschritten durch die Digitalisierung berichtet er von der Planung und dem Bau einer Stahlunterkonstruktion für eine Silomischanlage, eine industrielle Produktionsanlage. „Die Maße für unsere Stahlbaukonstruktion haben wir anhand eines 3D-Modells entwickelt. Mittels Laserscans haben wir ein virtuelles Bild von der Baustelle mit den bereits vorhandenen Stützen und Treppen erstellt. Mithilfe der Pläne der Silos, die der Maschinenhersteller geliefert hat, haben wir unser 3D-Modell weiter vervollständigt.“ Das Unternehmen konnte allerdings kein 3D-Modell zur Verfügung stellen, sodass KAP aus den 2D-Daten mit zusätzlichem Aufwand die nötigen 3D-Zeichnungen erstellt hat. In diesem Zusammenhang unterstreicht Kunze, welche Chancen die Arbeitsweise in BIM beziehungsweise 3D für die Kooperation der Gewerke untereinander birgt. „Dass wir je Teile herstellen auf Basis von Maßen aus digitalen Modellen, das war lange nicht vorstellbar.“

Im Schwerpunkt Gewerbekunden

Gewerbliche Aufträge wie die Konstruktion für die Silomischanlage stellen das Gros der Aufträge dar. Doch mehr als zu rund einem Drittel möchte der Unternehmer nicht für öffentliche Auftraggeber tätig sein. Aufgrund der Preisentwicklung, der geforderten Lieferzeiten und weil viele Angebote notwendig sind, um den ein oder anderen Zuschlag zu generieren, zieht es KAP eher zu den gewerblichen Kunden. Mit den Auftraggebern aus dem Gewerbe (60 Prozent) ist Kunze zufrieden.

Der Unternehmer zeigt eines seiner jüngsten Projekte für ein Sparkassen-Gebäude auf dem PC-Bildschirm: Eine Spindeltreppe dreht sich außen an der Fassade über sieben Etagen hoch. „Die Treppe war schwierig aufzumessen, weil die Anker für die Befestigung bereits hinter der Glas-Fassade angebracht waren“, berichtet er. Kunze musste also über 25 Meter Bauhöhe exakt messen. Da die Höhe der Geschosse nicht gleich war, sieht die Treppenkonstruktion ein bisschen wie ein Korkenzieher aus.

Ebenso als Herausforderung hat sich die Oberflächenbehandlung der Treppe erwiesen. Nach dem Verzinken wurde die Stahlkonstruktion von einem externen Dienstleister Duplex-beschichtet.  „Damit die Montage der fertigen Treppenelemente auf der Baustelle reibungslos läuft, mussten wir die Teile zunächst in unserer Werkstatt segmentweise zusammenbauen“, erzählt Kunze und erinnert sich an den Aufwand, den allein das Verladen, Ver- und Entpacken der farbbeschichteten Teile bescherte.

Fazit

Über die Digitalisierung hinaus versucht Kunze mit neuen Strukturen an den Arbeitsabläufen zu feilen. Beispielsweise hat er seine Belegschaft in Teams gruppiert und mit acht Auszubildenden in den Berufen Metallbauer und Technischer Systemplaner die 22-köpfige Belegschaft etwas verjüngt – „Digital Natives“ in den Betrieb geholt. Bewerber generieren seine beiden Bürofachkräfte inzwischen  in erster Linie über Internetplattformen.

www.kapms.de

Info & Kontakte

KAP Stahl- und Metallbau GMBH
Gustav-Stresemann-Weg 3a
48155 Münster
Tel. 0251 7624032

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