Maschinenindustrie ist gesund und expandiert

Ein aktuelles Interview mit einem Direktor des globalen, branchenübergreifenden Beratungsunternehmens AlixPartners hebt einige der Chancen und Herausforderungen auf dem Industriemaschinenmarkt hervor, vom Wachstum in Schwellenländern bis hin zu den Auswirkungen der laufenden digitalen Transformation in der Fertigung.

„Wir gehen davon aus, dass der weltweite Maschinenmarkt in den nächsten fünf Jahren wachsen wird“, sagte Arun Kumar, Direktor bei AlixPartners, in einer Diskussion, die er und ich kürzlich hatten.

Dazu gehören Robotik und allgemeine Automatisierung sowie Fertigung und Bearbeitung.

Während der größte Teil des bestehenden Marktes in den westlichen Industrienationen liegt, „wird das meiste Wachstum aus den Schwellenländern kommen, insbesondere aus China“, sagte er. Bis 2020 erwartet er, dass fast 50 % der weltweiten Einnahmen aus China und anderen Schwellenländern kommen werden.

Was wirklich die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich ziehen sollte, sind die technischen Änderungen, die derzeit stattfinden und tiefgreifende Auswirkungen haben werden.

Drei wichtige Disruptoren, auf die er in einer Präsentation hingewiesen hat, die Kumar mit mir geteilt hat, sind meines Erachtens für Hersteller besonders relevant:Digitalisierung, einschließlich des industriellen Internets der Dinge oder IIoT; 3d Drucken; und das Wachstum von Technologien der künstlichen Intelligenz zu einem „Fertigungsökosystem“.

Automatisierung und der wachsende Markt

Kurzfristig ist die Automatisierung wichtiger denn je. „Die Robotik wird in China erheblich wachsen, da die Arbeitskosten dort eskalieren“, sagte er.

Ja, da die Arbeitskosten eskalieren in China, sagte er. Die Ära, in der China der kostengünstigste Produzent der Welt war, geht zu Ende, wenn sie es noch nicht ist, und wie die westlichen Industrienationen suchen sie nach Automatisierung und fortschrittlichen Maschinenkapazitäten, um die Produktivität weiter zu steigern.

Während die aktuelle Basis installierter Roboter in China und im asiatisch-pazifischen Raum relativ gering ist, erwartet AlixPartners, dass sich dies schnell ändern wird. Das Unternehmen berechnete die durchschnittliche jährliche Wachstumsrate (CAGR) der Roboterlieferungen von 2013 bis 2015 von über 40 % nach China und 30 % in den asiatisch-pazifischen Raum. Dies sind eindeutig Orte, an denen Sie nach neuen Kunden mit Angeboten in der Automatisierung suchen können. Im Gegensatz dazu wird Nordamerika bei Roboterlieferungen nur eine CAGR von 10 % sehen. Ein Teil des Trends geht über einfache Arbeitskosten hinaus; ein erhöhter Bedarf an Präzision und Qualität, den nur die automatisierte Präzisionsfertigung bieten kann, ist ein weiterer treibender Faktor für höhere Automatisierungsgrade.

„Für andere Schwellenmärkte ist die Situation etwas anders“, sagte Kumar. Dort bleiben die Arbeitskosten im Vergleich zum Rest der Welt niedrig, sodass die Automatisierung nicht so wichtig ist. Für Länder wie Indien oder die asiatisch-pazifischen Länder besteht die Herausforderung darin, einen Weg zu finden, mit Geräten profitabel zu sein, die nicht die gesamte fortschrittliche computergesteuerte Technologie verwenden, die in der industrialisierten Welt üblich ist.

Digitalisierung und Internet

Digitalisierung ist der Oberbegriff für die Tatsache, dass Computer und Software zu dominierenden Faktoren in der Fertigung werden. Eine Facette dieser Digitalisierung ist das IIoT, das nicht nur Computer und Software umfasst, sondern eine Vielzahl kostengünstiger Sensoren, die kontinuierlich Daten sammeln. „Dies ist heute der Top-Trend wegen seiner Auswirkungen auf die Reduzierung der Herstellungskosten. Und diese digitale Transformation ist noch nicht ausgeschöpft“, behauptete Kumar. „Die Verwendung gesammelter Daten für die vorbeugende Wartung, nur als Beispiel, wird die Art und Weise verändern, wie die fortgeschrittene Welt Geschäfte macht.“

Es gibt Fallstricke in dieser neuen Welt für Unternehmen, die Dinge auf die alte Art und Weise tun. Während IIoT-Plattformen eine intelligente Produktion und integrierte Steuerung versprechen, bedrohen offene Systeme proprietäre reine Hardwarelösungen. Software wird jetzt zum wichtigsten Werttreiber und verdrängt möglicherweise Hardware in den Status eines Commodity-Produkts.

Einer der Kernpunkte dieser Denkweise ist die Tatsache, dass Hardware wie Bearbeitungszentren, ihre Elektronik und ihre Software alle unterschiedliche Entwicklungszeitzyklen durchlaufen. Maschinen sind sehr langsam – es ist schwer, physische Fortschritte bei Funktionen wie Motordrehmoment oder Schnittgeschwindigkeit zu erzielen, die der Geschwindigkeit entsprechen, mit der elektronische Steuerungen schneller oder Sensoren billiger werden. Software entwickelt sich sogar schneller als Elektronik. „Diese Entwicklungszyklen müssen entkoppelt werden, und die Software muss kontinuierlich aktualisierbar gemacht werden“, sagte Kumar. Am wichtigsten ist, dass der zukünftige Wert höchstwahrscheinlich in fortschrittlichen Algorithmen liegt, die eine grundlegende Hardwareplattform ermöglichen.

In diesem Sinne wird die Mensch-Maschine-Schnittstelle besonders wichtig, da die Anzeige von Daten und die Steuerung von Maschinen auf Tablet-Computer und sogar Smartphones verlagert werden.

Additive Fertigung

Additive Fertigung oder 3D-Druck ist eine besonders spannende Entwicklung für Kumar.

In gewisser Weise ist dies eine Fortsetzung des Digitalisierungsthemas, aber in einer grundlegenderen Weise. Mit der zunehmenden Verwendung dieser Maschinen wird die Trennung von Hardware und Software noch deutlicher.

Fortgeschrittene Kenntnisse bei der Erstellung der 3D-Modelldaten und das Engineering-Know-how hinter diesen Modellen werden noch wichtiger. Ebenso wichtig wären die zukünftigen Auswirkungen auf die Lieferkette. Die heutigen zentral organisierten, weltweiten Lieferketten könnten durchaus durch dezentrale Lieferketten vieler Kleinproduzenten ersetzt werden. Dies könnte durch den Versand von CAD-Daten von einem Käufer an eine beliebige Anzahl von 3D-Druckern in der Nähe des Verwendungsorts erfolgen, wodurch Fernversand, Logistik und Lagerhaltung entfallen. Es könnte sowohl den Lagerbestand reduzieren als auch die Anpassung verbessern, insbesondere lokal ausgerichtete Anpassungen für lokale Märkte.

Er erinnerte mich daran, dass dies keine Theorie sei. Eine Vielzahl von Unternehmen, von Materiallieferanten wie Alcoa bis hin zu großen Luft- und Raumfahrtzulieferern wie GE Aviation, investieren in additive 3D-Fertigungstechnologien. Er präsentierte Daten, die zeigten, dass die Zahl der Patentanmeldungen in der metallbasierten additiven Fertigung von 24 im Jahr 2001 auf 1525 im Jahr 2015 gestiegen ist CNC-Bearbeitung“, sagte er.

Künstliche Intelligenz

Technologien der künstlichen Intelligenz in der Fertigung waren wahrscheinlich seine am meisten zum Nachdenken anregende Idee, die er mir in unserem Gespräch vorstellte. Wenn Autos in der Lage sein werden, selbst zu fahren, warum dann nicht eine „selbstfahrende“ Produktionsstätte, die selbst entscheiden kann, wie ein Produkt am besten hergestellt wird?

„Wir können über einzelne Maschinen oder eine Sammlung von Maschinen sprechen, die auf die Nachfrage nach einem Produkt reagieren können. Sie können sich möglicherweise spontan neu konfigurieren und den besten Prozess zur Herstellung des erforderlichen Produkts erstellen, indem sie dieselbe KI-Technologie verwenden, die in der Automobilindustrie und anderen Branchen Pionierarbeit leistet“, sagte er.

Automatisierung und Digitalisierung der Fertigung werden in den fortgeschrittenen Ländern und unter den Schwellenländern im schnell voranschreitenden China besonders wichtig sein. Andere Prioritäten werden die anderen Schwellenländer dominieren, wie zum Beispiel niedrige Kosten.