De combinatie van vraag en technologische transformatie
Naast de enorme effecten van de COVID-19-pandemie leiden verschillende externe en interne effecten tot een dalende vraag op de markt voor werktuigmachines.De transformatie van de auto-industrie van verbrandingsmotoren naar elektrische aandrijflijnen vormt een grote uitdaging voor de gereedschapsmachine-industrie.Terwijl een verbrandingsmotor veel zeer nauwkeurige metalen onderdelen vereist, geldt hetzelfde niet voor elektrische aandrijflijnen, die minder bewerkte onderdelen hebben.Afgezien van de impact van de pandemie, is dit de belangrijkste reden waarom de bestellingen voor machines voor het snijden en vormen van metaal de afgelopen 18 maanden aanzienlijk zijn gedaald.
Naast alle economische onzekerheid bevindt de industrie zich in een ernstige ontwrichtingsfase.Nooit eerder hebben machinebouwers zo'n grote verandering in hun branche meegemaakt als die gedreven door digitalisering en nieuwe technologieën.De trend naar meer flexibiliteit in productie stimuleert productinnovaties zoals multitasking en additive manufacturing als geschikte alternatieven voor traditionele werktuigmachines.
Digitale innovaties en diepgaande connectiviteit vertegenwoordigen waardevolle kenmerken.Sensorintegratie, gebruik van kunstmatige intelligentie (AI) en de integratie van geavanceerde simulatiefuncties maken verbeteringen in machineprestaties en algehele effectiviteit van apparatuur (OEE) mogelijk.Nieuwe sensoren en nieuwe manieren van communicatie, besturing en monitoring bieden nieuwe mogelijkheden voor slimme diensten en nieuwe bedrijfsmodellen in de machinegereedschapsmarkt.Digitaal verbeterde diensten staan op het punt deel uit te maken van het portfolio van elke OEM.De unique selling proposition (USP) verschuift duidelijk richting digitale meerwaarde.De COVID-19-pandemie kan deze trend verder versnellen.
Actuele uitdagingen voor machinebouwers
Kapitaalgoederenindustrieën zijn gevoelig voor algemene economische neergang.Aangezien werktuigmachines voornamelijk worden gebruikt om andere kapitaalgoederen te produceren, geldt dit vooral voor de werktuigmachine-industrie, waardoor deze kwetsbaar is voor economische schommelingen.De recente economische neergang als gevolg van de pandemie en andere negatieve effecten werden genoemd als de grootste uitdaging voor de meeste machinebouwers.
In 2019 leidde de toenemende economische onzekerheid door geopolitieke gebeurtenissen zoals de handelsoorlog tussen de VS en China en de Brexit tot een vertraging van de wereldeconomie.Invoerrechten op grondstoffen, metalen onderdelen en machines hadden gevolgen voor de werktuigmachine-industrie en de export van werktuigmachines.Tegelijkertijd daagde het groeiende aantal concurrenten in het lage kwaliteitssegment, voornamelijk uit China, de markt uit.
Aan de kant van de klant heeft de paradigmaverschuiving in de auto-industrie naar elektrische aandrijflijnen geleid tot een structurele crisis.De overeenkomstige afname van de vraag naar auto's met verbrandingsmotoren leidt tot een afname van de vraag naar veel productietechnologieën in de aandrijflijn van auto's.Autofabrikanten aarzelen om te investeren in nieuwe productiemiddelen vanwege de onzekere toekomst van conventionele motoren, terwijl het opstarten van nieuwe productielijnen voor e-auto's zich nog in de beginfase bevindt.Dit treft vooral machinebouwers die zich richten op gespecialiseerde snijmachinegereedschappen voor de auto-industrie.
Het is echter vrij onwaarschijnlijk dat de afnemende vraag naar werktuigmachines volledig kan worden vervangen door de nieuwe productielijnen, aangezien voor de productie van e-auto's minder uiterst nauwkeurige metalen onderdelen nodig zijn.Maar de diversificatie van de aandrijflijn buiten verbrandings- en accumotoren zal de komende jaren nieuwe productietechnologieën vereisen.
Gevolgen van de COVID-19-crisis
De enorme impact van COVID-19 wordt gevoeld in de gereedschapsmachine-industrie, evenals in de meeste andere industrieën.De algemene economische neergang als gevolg van de wereldwijde pandemie leidde tot een enorme daling van de vraag in de eerste twee kwartalen van 2020. Fabriekssluitingen, onderbroken toeleveringsketens, een gebrek aan inkooponderdelen, logistieke uitdagingen en andere problemen verergerden de situatie.
Van de interne gevolgen rapporteerde tweederde van de ondervraagde bedrijven algemene kostenbesparingen als gevolg van de huidige situatie.Afhankelijk van de verticale integratie in de productie resulteerde dit in langere periodes van werktijdverkorting of zelfs ontslagen.
Meer dan 50 procent van de bedrijven staat op het punt hun strategie te heroverwegen met betrekking tot de nieuwe omstandigheden van hun marktomgeving.Bij een derde van de bedrijven leidt dit tot organisatieveranderingen en herstructureringen.Terwijl het mkb de neiging heeft om te reageren met radicalere veranderingen in hun bedrijfsvoering, passen de meeste grote bedrijven hun bestaande structuur en organisatie aan om beter aan te sluiten bij de nieuwe situatie.
De langetermijngevolgen voor de gereedschapsmachine-industrie zijn moeilijk te voorspellen, maar de veranderende vereisten voor de toeleveringsketen en de toenemende vraag naar digitale diensten zullen waarschijnlijk permanent worden.Aangezien er nog steeds services nodig zijn om de geïnstalleerde machines productief te houden, breiden OEM's en leveranciers hun serviceportfolio uit, gericht op digitaal verbeterde service-innovaties zoals services op afstand.De nieuwe omstandigheden en de social distancing leiden tot een groeiende vraag naar geavanceerde digitale diensten.
Aan de klantzijde zijn blijvende veranderingen beter zichtbaar.De lucht- en ruimtevaartindustrie lijdt onder wereldwijde reisbeperkingen.Airbus en Boeing kondigden plannen aan om hun productie de komende jaren te verminderen.Hetzelfde geldt voor de scheepsbouw, waar de vraag naar cruiseschepen tot nul is gedaald.Deze productieverminderingen zullen de komende jaren ook een negatieve invloed hebben op de vraag naar gereedschapsmachines.
Potentieel van nieuwe technologische trends
Veranderende wensen van de klant
Massa-aanpassing, kortere time-to-consumer en productie in de stad zijn enkele trends die meer machineflexibiliteit vereisen.Naast kernaspecten als prijs, bruikbaarheid, levensduur, processnelheid en kwaliteit, wordt grotere machineflexibiliteit belangrijker als een van de belangrijkste kenmerken van nieuwe machines.
Plantmanagers en verantwoordelijke productiemanagers erkennen het toenemende belang van digitale functies om de productiviteit en efficiëntie van hun bedrijfsmiddelen te verbeteren.Gegevensbeveiliging, open communicatie-interfaces en de nieuwste informatie- en communicatietechnologie (ICT) zijn essentieel om digitale toepassingen en oplossingen te integreren voor een hogere mate van automatisering en serieproductie.Het huidige tekort aan digitale knowhow en financiële middelen en tijdsbeperkingen belemmeren de implementatie van digitale verbeteringen en nieuwe diensten voor eindgebruikers.Bovendien wordt het consistent volgen en opslaan van procesgegevens belangrijk en een verplichte vereiste in veel klantensectoren.
Positieve vooruitzichten voor de auto-industrie
Ondanks wat tegenwind ziet de auto-industrie er wereldwijd goed uit.Volgens bronnen uit de industrie zijn de wereldwijde productie-eenheden van lichte voertuigen opmerkelijk geweest en zullen ze naar verwachting blijven groeien.APAC zal naar verwachting de hoogste groeipercentages registreren in termen van productievolumes, gevolgd door Noord-Amerika.Bovendien neemt de verkoop en productie van elektrische voertuigen in een recordtempo toe, waardoor er vraag ontstaat naar de werktuigmachines en andere apparatuur die bij het productieproces hoort.Werktuigmachines hebben een breed scala aan toepassingen in de auto-industrie, zoals CNC-frezen (versnellingsbakhuizen, transmissiehuizen, cilinderkoppen van motoren, enz.), draaien (remtrommels, rotoren, vliegwielen, enz.) boren, enz. met de komst van geavanceerde technologieën en automatisering zal de vraag naar machines alleen maar toenemen om productiviteit en precisie te winnen.
Van CNC-bewerkingsmachines wordt verwacht dat ze de markt wereldwijd zullen domineren
De computernumerieke besturingsmachines stroomlijnen veel operationele processen door de productietijd te verkorten en menselijke fouten te minimaliseren.De groeiende vraag naar geautomatiseerde fabricage in de industriële sector heeft geleid tot een toenemend gebruik van CNC-machines.Ook heeft de vestiging van productiefaciliteiten in Azië-Pacific het gebruik van computernumerieke besturingen in de sector gestimuleerd.
Een zeer competitieve markt dwingt spelers om zich te concentreren op efficiënte productietechnieken om concurrentievoordeel te behalen door hun faciliteiten, waaronder CNC-machines, opnieuw te ontwerpen.Afgezien hiervan is de integratie van 3D-printen met CNC-machines een unieke toevoeging aan enkele van de nieuwe productie-eenheden, die naar verwachting betere multi-materiaalmogelijkheden zullen bieden, met weinig verspilling van middelen.
Daarnaast, met de toenemende bezorgdheid over de opwarming van de aarde en de uitputting van energiereserves, worden CNC-machines actief gebruikt bij het opwekken van energie, aangezien dit proces grootschalige automatisering vereist.
Competitief landschap
De markt voor werktuigmachines is vrij gefragmenteerd van aard met de aanwezigheid van grote wereldspelers en kleine en middelgrote lokale spelers met nogal wat spelers die het marktaandeel innemen.Grote concurrenten op de wereldwijde markten voor werktuigmachines zijn China, Duitsland, Japan en Italië.Voor Duitsland zijn er, afgezien van enkele honderden verkoop- en servicevestigingen of filialen van Duitse werktuigmachinefabrikanten over de hele wereld, momenteel waarschijnlijk minder dan 20 Duitse bedrijven die complete eenheden in het buitenland produceren.
Met de toenemende voorkeur voor automatisering richten de bedrijven zich op het ontwikkelen van meer geautomatiseerde oplossingen.De industrie is ook getuige van de trend van consolidatie met fusies en overnames.Deze strategieën helpen de bedrijven om nieuwe marktgebieden te betreden en nieuwe klanten te werven.
De toekomst van werktuigmachines
Ontwikkelingen in hardware en software veranderen de gereedschapsmachine-industrie.Trends in de branche zullen zich de komende jaren waarschijnlijk richten op deze ontwikkelingen, vooral omdat ze betrekking hebben op automatisering.
De werktuigmachine-industrie zal naar verwachting vooruitgang zien in:
Opname van slimme functies en netwerken
Geautomatiseerde en IoT-ready machines
Kunstmatige intelligentie (AI)
CNC-softwareontwikkelingen
Opname van slimme functies en netwerken
Door de vooruitgang op het gebied van netwerktechnologie is het gemakkelijker dan ooit geworden om slimme apparaten aan te sluiten en lokale netwerken op te bouwen.
Zo wordt verwacht dat veel apparaten en industriële edge computing-netwerken de komende jaren gebruik zullen maken van single-pair Ethernet (SPE)-kabels.De technologie bestaat al jaren, maar bedrijven beginnen het voordeel in te zien van het bouwen van slimme netwerken.
SPE is in staat om tegelijkertijd stroom en gegevens over te dragen en is zeer geschikt om slimme sensoren en netwerkapparaten te verbinden met de krachtigere computers die industriële netwerken aansturen.Hij is half zo groot als een conventionele Ethernet-kabel, past op meer plaatsen, kan worden gebruikt om meer aansluitingen in dezelfde ruimte toe te voegen en kan achteraf worden ingebouwd in bestaande kabelnetwerken.Dit maakt SPE een logische keuze voor het bouwen van slimme netwerken in fabrieks- en magazijnomgevingen die mogelijk niet geschikt zijn voor de huidige generatie wifi.
Met Low Power Wide Area Networks (LPWAN) kunnen gegevens draadloos worden verzonden naar aangesloten apparaten over een groter bereik dan bij eerdere technologieën.Nieuwere iteraties van LPWAN-zenders kunnen een heel jaar meegaan zonder vervanging en verzenden gegevens tot 3 km.
Zelfs wifi wordt steeds capabeler.Nieuwe standaarden voor wifi die momenteel door de IEEE worden ontwikkeld, zullen draadloze frequenties van 2,4 GHz en 5,0 GHz gebruiken, waardoor de kracht en het bereik groter worden dan waartoe de huidige netwerken in staat zijn.
Het grotere bereik en de veelzijdigheid van nieuwe bekabelde en draadloze technologie maken automatisering mogelijk op een grotere schaal dan voorheen.Door geavanceerde netwerktechnologieën te combineren, zullen automatisering en slimme netwerken in de nabije toekomst over de hele linie gebruikelijker worden, van ruimtevaartproductie tot landbouw.
Geautomatiseerde en IoT-ready machines
Naarmate de industrie meer digitale technologieën blijft toepassen, zullen we meer machines zien bouwen die zijn gebouwd voor automatisering en het industriële internet der dingen (IIoT).Op vrijwel dezelfde manier hebben we een toename gezien van verbonden apparaten - van smartphones tot slimme thermostaten - zal de productiewereld verbonden technologie omarmen.
Slimme werktuigmachines en robotica zullen waarschijnlijk een groter percentage van het werk in industriële omgevingen aankunnen naarmate de technologie voortschrijdt.Vooral in die situaties waarin het werk te gevaarlijk is voor mensen om uit te voeren, zullen geautomatiseerde werktuigmachines op grotere schaal worden gebruikt.
Naarmate meer apparaten met internetverbinding de fabrieksvloer bevolken, zal cyberbeveiliging een grotere zorg worden.Industrieel hacken heeft in de loop der jaren geleid tot verschillende zorgwekkende inbreuken op geautomatiseerde systemen, waarvan sommige tot het verlies van mensenlevens hadden kunnen leiden.Naarmate IIoT-systemen meer geïntegreerd raken, zal cyberbeveiliging alleen maar belangrijker worden.
AI
Vooral in grootschalige industriële omgevingen zal het gebruik van AI om machines te programmeren toenemen.Naarmate machines en werktuigmachines in grotere mate geautomatiseerd worden, zullen programma's in realtime moeten worden geschreven en uitgevoerd om die machines te beheren.Dat is waar AI om de hoek komt kijken.
In de context van werktuigmachines kan AI worden gebruikt om de programma's te bewaken die de machine gebruikt om onderdelen te snijden, om ervoor te zorgen dat ze niet afwijken van de specificaties.Als er iets misgaat, kan AI de machine uitschakelen en een diagnose uitvoeren, waardoor de schade tot een minimum wordt beperkt.
AI kan ook helpen bij het onderhoud van werktuigmachines om problemen te minimaliseren en aan te pakken voordat ze zich voordoen.Zo is er onlangs een programma geschreven dat slijtage in kogelomloopspindels kan detecteren, iets wat voorheen handmatig moest gebeuren.AI-programma's zoals deze kunnen helpen om een machinewerkplaats efficiënter te laten werken, waardoor de productie soepel en ononderbroken blijft.
CNC-softwareontwikkelingen
Vooruitgang in computer-aided manufacturing (CAM)-software die wordt gebruikt bij CNC-bewerkingen zorgt voor nog meer precisie in de productie.CAM-software stelt machinisten nu in staat om digitale twinning te gebruiken - het proces van het simuleren van een fysiek object of proces in de digitale wereld.
Voordat een onderdeel fysiek wordt vervaardigd, kunnen digitale simulaties van het fabricageproces worden uitgevoerd.Verschillende toolsets en methoden kunnen worden getest om te zien wat waarschijnlijk het optimale resultaat oplevert.Dat verlaagt de kosten door materiaal en manuren te besparen die anders misschien zouden zijn gebruikt om het productieproces te verfijnen.
Nieuwere versies van bewerkingssoftware zoals CAD en CAM worden ook gebruikt om nieuwe werknemers op te leiden en hen 3D-modellen te laten zien van de onderdelen die ze maken en de machine waarmee ze werken om concepten te illustreren.Deze software maakt ook snellere verwerkingssnelheden mogelijk, wat betekent dat er minder vertraging en snellere feedback is voor machineoperators terwijl ze aan het werk zijn.
Meerassige werktuigmachines zijn efficiënter, maar ze lopen ook een groter risico op botsingen omdat meerdere onderdelen tegelijk werken.Geavanceerde software verkleint dit risico, waardoor downtime en verloren materiaal worden verminderd.
Machines die slimmer werken
De werktuigmachines van de toekomst zijn slimmer, gemakkelijker te netwerken en minder foutgevoelig.Naarmate de tijd verstrijkt, zal automatisering eenvoudiger en efficiënter worden door het gebruik van werktuigmachines, geleid door AI en geavanceerde software.Operators zullen hun machines gemakkelijker kunnen besturen via een computerinterface en onderdelen kunnen maken met minder fouten.Door netwerkverbeteringen zullen slimme fabrieken en magazijnen gemakkelijker te realiseren zijn.
Industrie 4.0 heeft ook de mogelijkheid om het gebruik van werktuigmachines in productieactiviteiten te verbeteren door de stilstandtijd te verkorten.Onderzoek uit de industrie heeft uitgewezen dat werktuigmachines doorgaans minder dan 40% van de tijd actief bezig zijn met het snijden van metaal, soms tot wel 25% van de tijd.Het analyseren van gegevens met betrekking tot gereedschapswisselingen, programmastops, enz. helpt organisaties de oorzaak van inactieve tijd te bepalen en aan te pakken.Dit resulteert in een efficiënter gebruik van werktuigmachines.
Terwijl Industrie 4.0 de hele productiewereld stormenderhand blijft veroveren, worden werktuigmachines ook onderdeel van het slimme systeem.Ook in India wint het concept, hoewel in een ontluikende fase, langzaam aan kracht, vooral onder grote spelers op het gebied van werktuigmachines die in deze richting innoveren.In de eerste plaats kijkt de werktuigmachine-industrie naar Industrie 4.0 om te voldoen aan de toenemende vraag van klanten naar verbeterde productiviteit, kortere cyclustijden en hogere kwaliteit.De toepassing van het Industry 4.0-concept vormt dus de kern van het bereiken van de ambitieuze doelstelling om van India een wereldwijde hub te maken voor productie, ontwerp en innovatie, en om het aandeel van de productie in het bbp te vergroten van de huidige 17% naar 25% in 2022.
Posttijd: 28 aug. 2022