Будућност индустрије алатних машина

Спој потражње са трансформацијом технологије
Поред огромних ефеката пандемије ЦОВИД-19, неколико спољних и унутрашњих ефеката доводе до пада потражње на тржишту алатних машина.Трансформација аутомобилске индустрије са мотора са унутрашњим сагоревањем на електричне погоне представља значајан изазов за индустрију машина алатки.Док мотор са унутрашњим сагоревањем захтева много високо прецизних металних делова, исто не важи за електричне погоне, који имају мање делова са алатима.Осим утицаја пандемије, ово је главни разлог зашто су наруџбине за машине за сечење и формирање метала значајно смањене у последњих 18 месеци.
Поред све економске неизвесности, индустрија је у озбиљној фази поремећаја.Никада раније произвођачи машина алатки нису доживели тако велику промену у својој индустрији као ону коју су покретали дигитализација и нове технологије.Тренд ка већој флексибилности у производњи покреће иновације производа као што су мултитаскинг и адитивна производња као прикладне алтернативе традиционалним алатним машинама.
Дигиталне иновације и дубока повезаност представљају вредне карактеристике.Интеграција сензора, коришћење вештачке интелигенције (АИ) и интеграција софистицираних функција симулације омогућавају напредак у перформансама машина и општој ефикасности опреме (ОЕЕ).Нови сензори и нови начини комуникације, контроле и праћења омогућавају нове могућности за паметне услуге и нове пословне моделе на тржишту алатних машина.Дигитално побољшане услуге ускоро ће постати део портфеља сваког ОЕМ-а.Јединствена продајна понуда (УСП) се очигледно помера ка дигиталној доданој вредности.Пандемија ЦОВИД-19 може додатно убрзати овај тренд.

Тренутни изазови за произвођаче машина алатки
Индустрије капиталних добара су осетљиве на опште економске падове.Пошто се алатне машине углавном користе за производњу других капиталних добара, ово се посебно односи на индустрију алатних машина, чинећи је подложном економским флуктуацијама.Недавни економски пад изазван пандемијом и другим негативним ефектима наведен је као највећи изазов са којим се суочава већина произвођача машина алатки.
У 2019. растућа економска неизвесност кроз геополитичке догађаје као што су трговински рат САД и Кине и Брегзит довела је до успоравања глобалне економије.Увозне дажбине на сировине, металне компоненте и машине утицале су на индустрију машина алатки и извоз машина алатки.Истовремено, све већи број конкурената у сегменту ниског квалитета, углавном из Кине, представљао је изазов тржишту.
На страни купаца, промена парадигме у аутомобилској индустрији ка електричним погонима резултирала је структурном кризом.Одговарајући пад потражње за аутомобилима на моторе са унутрашњим сагоревањем доводи до пада потражње за многим производним технологијама у аутомобилском погону.Произвођачи аутомобила нерадо инвестирају у нова производна средства због неизвесне будућности конвенционалних мотора, док је подизање нових производних линија за е-аутомобиле још увек у раној фази.Ово углавном утиче на произвођаче машина алатки који се фокусирају на специјализоване алатне машине за сечење за аутомобилску индустрију.
Међутим, мало је вероватно да ће опадајућа потражња за алатним машинама бити у потпуности замењена новим производним линијама јер производња електронских аутомобила захтева мање високо прецизних металних делова.Али диверзификација погонског склопа изван мотора са сагоревањем и мотора на батерије ће захтевати нове производне технологије у наредним годинама.

Последице кризе ЦОВИД-19
Огроман утицај ЦОВИД-19 осећа се у индустрији алатних машина, као и у већини других индустрија.Општи економски пад услед глобалне пандемије довео је до огромног пада потражње у прва два квартала 2020. Затварање фабрика, прекид ланца снабдевања, недостатак делова за набавку, логистички изазови и други проблеми су погоршали ситуацију.
Међу интерним последицама, две трећине испитаних компанија је навело опште смањење трошкова због тренутне ситуације.У зависности од вертикалне интеграције у производњи, то је резултирало дужим периодима краткотрајног рада или чак отпуштањима.
Више од 50 одсто компанија спрема се да преиспита своју стратегију у погледу нових околности њиховог тржишног окружења.За једну трећину предузећа то резултира организационим променама и активностима реструктурирања.Док МСП имају тенденцију да одговоре радикалнијим променама у свом оперативном пословању, већина великих компанија прилагођава своју постојећу структуру и организацију како би се боље ускладила са новом ситуацијом.
Тешко је предвидети дугорочне последице по индустрију алатних машина, али ће променљиви захтеви у ланцу снабдевања и све већа потражња за дигиталним услугама вероватно постати трајни.Пошто су услуге и даље неопходне да би инсталиране машине биле продуктивне, ОЕМ-ови и добављачи проширују свој портфолио услуга фокусирајући се на дигитално побољшане иновације услуга као што су удаљене услуге.Нове околности и социјално дистанцирање доводе до све веће потражње за напредним дигиталним услугама.
На страни корисника, трајне промене су јасније видљиве.Ваздухопловна индустрија пати од ограничења путовања широм света.Ербас и Боинг најавили су планове за смањење производње у наредних неколико година.Исто важи и за бродоградњу, где је потражња за крузерима пала на нулу.Ова смањења производње ће такође имати негативан утицај на потражњу за алатним машинама у наредних неколико година.

Потенцијал нових технолошких трендова
Промена захтева купаца
Масовно прилагођавање, смањено време до потрошача и урбана производња су неколико трендова који захтевају повећану флексибилност машина.Поред основних аспеката као што су цена, употребљивост, дуговечност, брзина процеса и квалитет, већа флексибилност машине постаје важнија као једна од главних карактеристика нових машина.
Руководиоци погона и одговорни менаџери производње препознају све већи значај дигиталних функција за побољшање продуктивности и ефикасности својих средстава.Сигурност података, отворени комуникациони интерфејси и најновија информациона и комуникациона технологија (ИКТ) су од суштинског значаја за интеграцију дигиталних апликација и решења за виши степен аутоматизације и серијске производње.Данашњи недостатак дигиталног знања и финансијских ресурса и временска ограничења ометају имплементацију дигиталних побољшања и нових услуга за крајње кориснике.Штавише, доследно праћење и складиштење података процеса постаје важно и обавезан захтев у многим индустријама купаца.

Позитивни изгледи за аутомобилску индустрију
Упркос неким препрекама, аутомобилска индустрија изгледа сјајно, глобално.Према индустријским изворима, глобалне јединице за производњу лаких возила су биле изванредне и очекује се да ће наставити да расту.Очекује се да ће АПАЦ регистровати највеће стопе раста у смислу обима производње, а следи Северна Америка.Штавише, продаја и производња електричних возила расте рекордним темпом, што ствара потражњу за алатним машинама и другом опремом повезаном са производним процесом.Машине алатке имају широк спектар примена у аутомобилској индустрији као што је ЦНЦ глодање (кућишта мењача, кућишта мењача, главе цилиндра мотора, итд.), токарење (кочиони бубњеви, ротори, замајац, итд.), бушење, итд. са појавом напредних технологије и аутоматизације, потражња за машинама ће се само повећати да би се добила продуктивност и прецизност.

Очекује се да ће ЦНЦ алатне машине доминирати на глобалном тржишту
Рачунарске машине за нумеричко управљање поједностављују многе оперативне процесе смањујући време производње и минимизирајући људске грешке.Растућа потражња за аутоматизованом производњом у индустријском сектору резултирала је све већом употребом ЦНЦ машина.Такође, успостављање производних погона у азијско-пацифичком региону подстакло је употребу компјутерских нумеричких контрола у сектору.
Високо конкурентно тржиште приморало је играче да се фокусирају на ефикасне производне технике покушавајући да стекну конкурентску предност редизајнирањем својих објеката, који укључују ЦНЦ машине.Осим тога, интеграција 3Д штампања са ЦНЦ машинама је јединствени додатак неким од нових производних јединица, за које се очекује да ће понудити бољу способност више материјала, уз мало трошења ресурса.
Уз то, са растућом забринутошћу због глобалног загревања и исцрпљивања резерви енергије, ЦНЦ машине се активно користе у производњи електричне енергије, јер овај процес захтева широку аутоматизацију.

Конкурентан пејзаж
Тржиште алатних машина је прилично фрагментирано по природи са присуством великих глобалних играча и малих и средњих локалних играча са доста играча који заузимају тржишни удео.Главни конкуренти на глобалном тржишту алатних машина су Кина, Немачка, Јапан и Италија.За Немачку, осим неколико стотина продајних и сервисних филијала или филијала немачких произвођача машина алатки широм света, вероватно постоји мање од 20 немачких корпорација које тренутно производе комплетне јединице у иностранству.
Са све већом преференцијом за аутоматизацију, компаније се фокусирају на развој више аутоматизованих решења.Индустрија је такође сведок тренда консолидације спајањем и аквизицијама.Ове стратегије помажу компанијама да уђу на нова тржишта и стекну нове купце.

Будућност машина алатки
Напредак у хардверу и софтверу мења индустрију алатних машина.Трендови у индустрији у наредним годинама ће се вероватно фокусирати на ове напретке, посебно што се тиче аутоматизације.
Очекује се да ће индустрија алатних машина уочити напредак у:
Укључивање паметних функција и мрежа
Аутоматизоване машине и машине спремне за ИоТ
 Вештачка интелигенција (АИ)
Напредак ЦНЦ софтвера

Укључивање паметних функција и мрежа
Напредак у технологији умрежавања омогућио је лакше него икад повезивање паметних уређаја и изградњу локалних мрежа.
На пример, очекује се да ће многи уређаји и индустријске ивичне рачунарске мреже користити једнопарне Етхернет (СПЕ) каблове у наредним годинама.Технологија постоји годинама, али компаније почињу да увиђају предност коју пружа у изградњи паметних мрежа.
У стању да преноси снагу и податке истовремено, СПЕ је веома погодан за повезивање паметних сензора и умрежених уређаја са моћнијим рачунарима који покрећу индустријске мреже.Упола мањи од конвенционалног Етхернет кабла, може да стане на више места, да се користи за додавање више веза у истом простору и да се накнадно угради у постојеће кабловске мреже.Ово чини СПЕ логичним избором за изградњу паметних мрежа у фабричким и складишним окружењима која можда нису погодна за тренутну генерацију ВиФи мреже.
Мреже широког подручја мале снаге (ЛПВАН) омогућавају бежични пренос података до повезаних уређаја у већем опсегу од претходних технологија.Новије итерације ЛПВАН предајника могу да раде целу годину без замене и преносе податке до 3 км.
Чак и ВиФи постаје све способнији.Нови стандарди за ВиФи које тренутно развија ИЕЕЕ ће користити бежичне фреквенције од 2,4 ГХз и 5,0 ГХз, појачавајући снагу и досег изнад онога што су тренутне мреже способне.
Повећани домет и свестраност коју обезбеђује нова жичана и бежична технологија омогућавају аутоматизацију у већим размерама него раније.Комбиновањем напредних мрежних технологија, аутоматизација и паметне мреже ће постати све чешће у блиској будућности, од производње у ваздухопловству до пољопривреде.

Аутоматизоване машине и машине спремне за интернет ствари
Како индустрија наставља да усваја све више дигиталних технологија, видећемо производњу више машина направљених за аутоматизацију и индустријски интернет ствари (ИИоТ).На исти начин на који смо видели пораст повезаних уређаја — од паметних телефона до паметних термостата — свет производње ће прихватити повезану технологију.
Паметне алатне машине и роботика ће вероватно обавити већи проценат посла у индустријским окружењима како технологија буде напредовала.Нарочито у оним ситуацијама у којима је рад сувише опасан за људска бића, аутоматизоване машине алатке ће добити све ширу употребу.
Како све више уређаја повезаних са интернетом буде насељавало фабрику, сајбер безбедност ће постати све већа брига.Индустријско хаковање је током година довело до неколико забрињавајућих кршења аутоматизованих система, од којих су неки могли да доведу до губитка живота.Како ИИоТ системи постају интегрисанији, сајбер безбедност ће само расти на важности.

AI
Нарочито у великим индустријским окружењима, употреба вештачке интелигенције за програмирање машина ће се повећати.Како машине и алатне машине постају аутоматизоване у већој мери, програми ће морати да се пишу и извршавају у реалном времену да би се управљало тим машинама.Ту долази АИ.
У контексту машина алатки, АИ се може користити за праћење програма које машина користи за сечење делова, пазећи да не одступају од спецификација.Ако нешто крене наопако, АИ би могао да искључи машину и покрене дијагностику, минимизирајући штету.
АИ такође може помоћи у одржавању алатних машина како би се минимизирали и решили проблеми пре него што се догоде.На пример, недавно је написан програм који може да детектује хабање и хабање у кугличним завртњима, нешто што је раније морало да се уради ручно.Овакви АИ програми могу помоћи да машина ради ефикасније, одржавајући производњу глатком и непрекидном.

Напредак ЦНЦ софтвера
Напредак у софтверу компјутерски потпомогнуте производње (ЦАМ) који се користи у ЦНЦ машинској обради омогућава још већу прецизност у производњи.ЦАМ софтвер сада омогућава машинистима да користе дигитални твининг — процес симулације физичког објекта или процеса у дигиталном свету.
Пре него што се део физички произведе, могу се покренути дигиталне симулације производног процеса.Могу се тестирати различити скупови алата и метода да би се видело шта ће вероватно произвести оптимални резултат.То смањује трошкове уштедом материјала и радних сати који би иначе били искоришћени за усавршавање производног процеса.
Новије верзије софтвера за машинску обраду као што су ЦАД и ЦАМ се такође користе за обуку нових радника, показујући им 3Д моделе делова које праве и машине са којима раде да би илустровали концепте.Овај софтвер такође омогућава веће брзине обраде, што значи мање времена кашњења и брже повратне информације за оператере машина док раде.
Вишеосне машине алатке су ефикасније, али такође имају већи ризик од судара јер више делова ради истовремено.Напредни софтвер смањује овај ризик, заузврат смањује застоје и изгубљене материјале.

Машине раде паметније
Машине алатке будућности су паметније, лакше умрежене и мање подложне грешкама.Како време буде пролазило, аутоматизација ће постати лакша и ефикаснија коришћењем машинских алата вођених вештачком интелигенцијом и напредним софтвером.Оператери ће моћи лакше да контролишу своје машине преко рачунарског интерфејса и да праве делове са мање грешака.Напредак у умрежавању ће олакшати постизање паметних фабрика и складишта.
Индустрија 4.0 такође има могућност да побољша коришћење машина алатки у производним операцијама скраћивањем времена мировања.Индустријска истраживања су показала да алатне машине обично активно секу метал у мање од 40% времена, што понекад иде и до 25% времена.Анализа података који се односе на промене алата, заустављања програма, итд., помаже организацијама да утврде узрок неактивности и отклоне га.Ово доводи до ефикасније употребе алатних машина.
Како Индустрија 4.0 наставља да осваја цео свет производње, алатне машине такође постају део паметног система.И у Индији, концепт, иако у почетној фази, полако добија на снази, посебно међу великим играчима алатних машина који иновирају у овом правцу.Пре свега, индустрија алатних машина гледа на индустрију 4.0 како би задовољила све веће захтеве купаца за побољшаном продуктивношћу, скраћеним временом циклуса и бољим квалитетом.Стога је усвајање концепта Индустрије 4.0 у суштини постизања амбициозног циља да Индија постане глобално средиште за производњу, дизајн и иновације, и повећање удела производње у БДП-у са садашњих 17% на 25% до 2022. године.