Spojení poptávky a technologické transformace
Kromě masivních dopadů pandemie COVID-19 vede k poklesu poptávky na trhu obráběcích strojů několik externích a interních vlivů.Transformace automobilového průmyslu ze spalovacích motorů na elektrické hnací ústrojí představuje významnou výzvu pro průmysl obráběcích strojů.Zatímco spalovací motor vyžaduje mnoho vysoce přesných kovových dílů, totéž neplatí pro elektrické hnací ústrojí, které má méně obrobených dílů.Kromě dopadu pandemie je to hlavní důvod, proč za posledních 18 měsíců výrazně poklesly objednávky strojů na obrábění a tváření kovů.
Kromě veškeré ekonomické nejistoty je průmysl ve fázi vážného narušení.Výrobci obráběcích strojů ještě nikdy nezažili tak zásadní změnu ve svém oboru, jako je ten, který je poháněn digitalizací a novými technologiemi.Trend k větší flexibilitě ve výrobě pohání inovace produktů, jako je multitasking a aditivní výroba, jako vhodné alternativy k tradičním obráběcím strojům.
Digitální inovace a hluboká konektivita představují cenné funkce.Integrace senzorů, využití umělé inteligence (AI) a integrace sofistikovaných simulačních funkcí umožňují pokrok ve výkonu stroje a celkové účinnosti zařízení (OEE).Nové senzory a nové způsoby komunikace, řízení a monitorování umožňují nové příležitosti pro chytré služby a nové obchodní modely na trhu obráběcích strojů.Digitálně vylepšené služby se brzy stanou součástí portfolia každého OEM.Unikátní prodejní nabídka (USP) se jednoznačně posouvá směrem k digitální přidané hodnotě.Pandemie COVID-19 může tento trend dále urychlit.
Aktuální výzvy pro výrobce obráběcích strojů
Odvětví kapitálových statků jsou citlivá na všeobecný hospodářský pokles.Vzhledem k tomu, že obráběcí stroje se používají hlavně k výrobě jiných investičních statků, platí to zejména pro průmysl obráběcích strojů, který je zranitelný vůči ekonomickým výkyvům.Nedávný hospodářský pokles vyvolaný pandemií a dalšími negativními dopady byl zmíněn jako největší problém, kterému čelí většina výrobců obráběcích strojů.
V roce 2019 vedla rostoucí ekonomická nejistota v důsledku geopolitických událostí, jako je obchodní válka s Čínou v USA a brexit, ke zpomalení globální ekonomiky.Dovozní cla na suroviny, kovové součásti a stroje ovlivnila průmysl obráběcích strojů a export obráběcích strojů.Současně rostoucí počet konkurentů v segmentu nízké kvality, zejména z Číny, byl výzvou pro trh.
Na straně zákazníků vyústila změna paradigmatu v automobilovém průmyslu směrem k elektrickým pohonům ve strukturální krizi.Odpovídající pokles poptávky po vozech poháněných spalovacími motory vede k poklesu poptávky po mnoha výrobních technologiích v automobilovém hnacím ústrojí.Výrobci automobilů se zdráhají investovat do nových výrobních prostředků kvůli nejisté budoucnosti konvenčních motorů, zatímco náběh nových výrobních linek pro e-auta je stále v rané fázi.Týká se to především výrobců obráběcích strojů, kteří se zaměřují na specializované řezné obráběcí stroje pro automobilový průmysl.
Je však spíše nepravděpodobné, že by klesající poptávku po obráběcích strojích dokázaly plně nahradit nové výrobní linky, protože výroba elektromobilů vyžaduje méně vysoce přesných kovových dílů.Diverzifikace hnacího ústrojí nad rámec spalovacích a bateriových motorů si ale v příštích letech vyžádá nové výrobní technologie.
Důsledky krize COVID-19
Obrovský dopad COVID-19 je pociťován v průmyslu obráběcích strojů i ve většině ostatních průmyslových odvětví.Obecný hospodářský pokles v důsledku globální pandemie vedl k masivnímu poklesu poptávky v prvních dvou čtvrtletích roku 2020. Odstávky továren, přerušené dodavatelské řetězce, nedostatek náhradních dílů, logistické problémy a další problémy situaci zhoršily.
Mezi vnitřními důsledky uvedly dvě třetiny dotázaných společností obecné snižování nákladů v důsledku současné situace.V závislosti na vertikální integraci ve výrobě to vedlo k delším zkráceným pracovním úvazkům nebo dokonce k propouštění.
Více než 50 procent společností se chystá přehodnotit svou strategii s ohledem na nové okolnosti jejich tržního prostředí.Pro jednu třetinu společností to vede k organizačním změnám a restrukturalizačním aktivitám.Zatímco malé a střední podniky mají tendenci reagovat radikálnějšími změnami ve svém operativním podnikání, většina velkých společností přizpůsobuje svou stávající strukturu a organizaci tak, aby se lépe přizpůsobila nové situaci.
Dlouhodobé důsledky pro průmysl obráběcích strojů je obtížné předvídat, ale měnící se požadavky dodavatelského řetězce a rostoucí poptávka po digitálních službách se pravděpodobně stanou trvalými.Vzhledem k tomu, že služby jsou stále nezbytné k udržení produktivity instalovaných strojů, OEM a dodavatelé rozšiřují své portfolio služeb zaměřené na digitálně vylepšené inovace služeb, jako jsou vzdálené služby.Nové okolnosti a sociální distancování vedou k rostoucí poptávce po vyspělých digitálních službách.
Na straně zákazníka jsou zřetelněji viditelné trvalé změny.Letecký průmysl trpí celosvětovými cestovními omezeními.Airbus a Boeing oznámily plány na snížení produkce na několik příštích let.Totéž platí pro loďařský průmysl, kde poptávka po výletních lodích klesla na nulu.Tato omezení výroby budou mít v příštích několika letech také negativní dopad na poptávku po obráběcích strojích.
Potenciál nových technologických trendů
Změna požadavků zákazníka
Hromadné přizpůsobení, zkrácení doby dodání ke spotřebiteli a městská výroba jsou některé trendy, které vyžadují zvýšenou flexibilitu strojů.Kromě základních aspektů, jako je cena, použitelnost, životnost, rychlost procesu a kvalita, se jako jedna z hlavních charakteristik nových strojů stává důležitější větší flexibilita stroje.
Manažeři závodů a odpovědní manažeři výroby si uvědomují rostoucí význam digitálních funkcí pro zlepšení produktivity a efektivity jejich aktiv.Zabezpečení dat, otevřená komunikační rozhraní a nejnovější informační a komunikační technologie (ICT) jsou nezbytné pro integraci digitálních aplikací a řešení pro vyšší stupeň automatizace a sériové výroby.Dnešní nedostatek digitálního know-how a finančních zdrojů a časová omezení brání implementaci digitálních vylepšení a nových služeb pro koncové uživatele.Kromě toho se důsledné sledování a ukládání procesních dat stává důležitým a povinným požadavkem v mnoha zákaznických odvětvích.
Pozitivní výhled pro automobilový průmysl
I přes určité protivětry vypadá automobilový průmysl globálně jasně.Podle zdrojů z průmyslu byly celosvětové jednotky výroby lehkých vozidel pozoruhodné a očekává se, že budou dále růst.Očekává se, že země APAC zaznamená nejvyšší tempo růstu, pokud jde o objemy výroby, následované Severní Amerikou.Prodej a výroba elektrických vozidel navíc rekordním tempem roste, což vytváří poptávku po obráběcích strojích a dalším vybavení souvisejícím s výrobním procesem.Obráběcí stroje mají širokou škálu aplikací v automobilovém průmyslu, jako je CNC frézování (skříně převodovek, skříně převodovek, hlavy válců motorů atd.), soustružení (brzdové bubny, rotory, setrvačník atd.), vrtání atd. s příchodem pokročilých technologií a automatizace se bude poptávka po stroji pouze zvyšovat, aby se zvýšila produktivita a přesnost.
Očekává se, že CNC obráběcí stroje budou celosvětově dominovat trhu
Počítačové číslicově řízené stroje zjednodušují mnoho provozních procesů zkrácením výrobního času a minimalizací lidských chyb.Rostoucí poptávka po automatizované výrobě v průmyslovém sektoru má za následek rostoucí využívání CNC strojů.Také zřízení výrobních závodů v Asii a Tichomoří podnítilo používání počítačového numerického řízení v tomto sektoru.
Vysoce konkurenční trh přiměl hráče, aby se zaměřili na efektivní výrobní techniky ve snaze získat konkurenční výhodu přepracováním svých zařízení, která zahrnují CNC stroje.Kromě toho je integrace 3D tisku s CNC stroji jedinečným doplňkem některých nových výrobních jednotek, od kterých se očekává, že nabídnou lepší multimateriálové schopnosti s malým plýtváním zdroji.
Spolu s tím, s rostoucími obavami z globálního oteplování a vyčerpáváním energetických rezerv, jsou CNC stroje aktivně využívány při výrobě energie, protože tento proces vyžaduje rozsáhlou automatizaci.
Konkurenční krajina
Trh s obráběcími stroji je svou povahou poměrně roztříštěný s přítomností velkých globálních hráčů a malých a středních místních hráčů s poměrně malým počtem hráčů, kteří zabírají podíl na trhu.Mezi hlavní konkurenty na globálních trzích obráběcích strojů patří Čína, Německo, Japonsko a Itálie.Pro Německo, kromě několika stovek prodejních a servisních dceřiných společností nebo poboček německých výrobců obráběcích strojů po celém světě, existuje v současné době pravděpodobně méně než 20 německých společností vyrábějících kompletní jednotky v zahraničí.
S rostoucí preferencí automatizace se společnosti zaměřují na vývoj více automatizovaných řešení.Odvětví je také svědkem trendu konsolidace s fúzemi a akvizicemi.Tyto strategie pomáhají společnostem vstoupit na nové oblasti trhu a získat nové zákazníky.
Budoucnost obráběcích strojů
Pokroky v hardwaru a softwaru mění průmysl obráběcích strojů.Průmyslové trendy v nadcházejících letech se pravděpodobně zaměří na tyto pokroky, zejména pokud se týkají automatizace.
Očekává se, že průmysl obráběcích strojů zaznamená pokrok v:
Zahrnutí chytrých funkcí a sítí
Automatizované stroje a stroje připravené na internet věcí
Umělá inteligence (AI)
Pokroky CNC softwaru
Zahrnutí chytrých funkcí a sítí
Pokrok v síťových technologiích usnadnil než kdy jindy propojování chytrých zařízení a budování místních sítí.
Očekává se například, že mnoho zařízení a průmyslových okrajových počítačových sítí bude v nadcházejících letech používat jednopárové ethernetové (SPE) kabely.Tato technologie existuje již léta, ale společnosti začínají vidět výhodu, kterou poskytuje při budování chytrých sítí.
Díky schopnosti přenášet energii a data současně se SPE dobře hodí pro připojení chytrých senzorů a síťových zařízení k výkonnějším počítačům, které řídí průmyslové sítě.Poloviční velikost běžného ethernetového kabelu, vejde se na více míst, lze jej použít k přidání více připojení ve stejném prostoru a lze jej dodatečně namontovat na stávající kabelové sítě.Díky tomu je SPE logickou volbou pro budování chytrých sítí v prostředí továren a skladů, které nemusí být vhodné pro současnou generaci WiFi.
Nízkoenergetické rozlehlé sítě (LPWAN) umožňují bezdrátový přenos dat do připojených zařízení ve větším rozsahu než předchozí technologie.Novější iterace LPWAN vysílačů mohou fungovat celý rok bez výměny a přenášet data až na 3 km.
Dokonce i WiFi je stále schopnější.Nové standardy pro WiFi, které v současné době vyvíjí IEEE, budou využívat bezdrátové frekvence 2,4 GHz a 5,0 GHz, čímž posílí sílu a dosáhnou toho, čeho jsou schopny současné sítě.
Větší dosah a všestrannost poskytovaná novou drátovou a bezdrátovou technologií umožňuje automatizaci ve větším měřítku než dříve.Díky kombinaci pokročilých síťových technologií se automatizace a chytré sítě v blízké budoucnosti stanou běžnějšími napříč všemi oblastmi, od letecké výroby až po zemědělství.
Automatizované stroje a stroje připravené na IoT
Vzhledem k tomu, že průmysl pokračuje v přijímání dalších digitálních technologií, uvidíme výrobu více strojů postavených pro automatizaci a průmyslový internet věcí (IIoT).V podstatě stejným způsobem jsme byli svědky nárůstu připojených zařízení – od chytrých telefonů po chytré termostaty – svět výroby přijme propojenou technologii.
Inteligentní obráběcí stroje a robotika pravděpodobně zvládnou větší procento práce v průmyslovém prostředí s pokrokem technologií.Obzvláště v situacích, kdy je práce příliš nebezpečná pro lidské bytosti, se budou více používat automatizované obráběcí stroje.
Čím více zařízení připojených k internetu zaplňuje výrobní halu, kybernetická bezpečnost se stane stále větším problémem.Průmyslové hackování mělo v průběhu let za následek několik znepokojivých narušení automatizovaných systémů, z nichž některá mohla mít za následek ztráty na životech.S tím, jak se systémy IIoT budou stále více integrovat, bude kybernetická bezpečnost jen nabývat na významu.
AI
Zejména v průmyslových zařízeních ve velkém měřítku se bude používat AI k programování strojů.S tím, jak se stroje a obráběcí stroje stávají ve větší míře automatizovány, bude nutné programy psát a spouštět v reálném čase, aby bylo možné tyto stroje spravovat.To je místo, kde přichází AI.
V kontextu obráběcích strojů lze AI použít ke sledování programů, které stroj používá k řezání dílů, a zajistit, aby se neodchylovaly od specifikací.Pokud se něco pokazí, umělá inteligence by mohla vypnout stroj a spustit diagnostiku, čímž by se minimalizovalo poškození.
Umělá inteligence může také pomoci při údržbě obráběcích strojů, aby se minimalizovaly a řešily problémy dříve, než nastanou.Nedávno byl například napsán program, který dokáže detekovat opotřebení pohonů s kuličkovým šroubem, což bylo dříve nutné provádět ručně.Programy umělé inteligence, jako je tento, mohou pomoci udržet chod strojní dílny efektivněji a zajistit plynulou a nepřerušovanou výrobu.
Pokrok v CNC softwaru
Pokroky v softwaru pro počítačově podporovanou výrobu (CAM) používaného v CNC obrábění umožňují ještě větší přesnost ve výrobě.Software CAM nyní umožňuje strojníkům používat digitální twinning – proces simulace fyzického objektu nebo procesu v digitálním světě.
Než je součást fyzicky vyrobena, lze spustit digitální simulace výrobního procesu.Lze testovat různé sady nástrojů a metody, abyste viděli, co pravděpodobně povede k optimálnímu výsledku.To snižuje náklady tím, že ušetří materiál a člověkohodiny, které by jinak mohly být využity k vylepšení výrobního procesu.
Novější verze obráběcího softwaru, jako je CAD a CAM, se také používají ke školení nových pracovníků a ukazují jim 3D modely dílů, které vyrábějí, a stroje, se kterým pracují, aby ilustrovali koncepty.Tento software také umožňuje vyšší rychlosti zpracování, což znamená kratší prodlevy a rychlejší zpětnou vazbu pro obsluhu stroje při práci.
Víceosé obráběcí stroje jsou efektivnější, ale také u nich existuje vyšší riziko kolize, protože pracuje více dílů najednou.Pokročilý software omezuje toto riziko, a tím snižuje prostoje a ztráty materiálů.
Stroje pracují chytřeji
Obráběcí stroje budoucnosti jsou chytřejší, snáze zapojené do sítě a méně náchylné k chybám.Postupem času bude automatizace snazší a efektivnější díky použití obráběcích strojů řízených umělou inteligencí a pokročilým softwarem.Operátoři budou moci snadněji ovládat své stroje přes počítačové rozhraní a vyrábět díly s menším počtem chyb.Pokrok v sítích usnadní dosažení inteligentních továren a skladů.
Průmysl 4.0 má také schopnost zlepšit využití obráběcích strojů ve výrobních operacích snížením prostojů.Průmyslový výzkum ukázal, že obráběcí stroje obvykle aktivně obrábějí kov méně než 40 % času, někdy až 25 % času.Analýza dat souvisejících se změnami nástrojů, zastaveními programu atd. pomáhá organizacím určit příčinu nečinnosti a řešit ji.Výsledkem je efektivnější využití obráběcích strojů.
Vzhledem k tomu, že Průmysl 4.0 stále útočí na celý výrobní svět, stávají se součástí chytrého systému i obráběcí stroje.Také v Indii tento koncept, i když ve stádiu zrodu, pomalu nabírá na síle, zejména mezi velkými hráči na obráběcí stroje, kteří v tomto směru inovují.Průmysl obráběcích strojů se primárně zaměřuje na Průmysl 4.0, aby splnil rostoucí požadavky zákazníků na vyšší produktivitu, zkrácení doby cyklu a vyšší kvalitu.Přijetí konceptu Průmyslu 4.0 je tedy jádrem dosažení ambiciózního cíle učinit z Indie globální centrum výroby, designu a inovací a zvýšit podíl výroby na HDP ze současných 17 % na 25 % do roku 2022.
Čas odeslání: 28. srpna 2022