Futuro da industria de máquinas ferramentas

A mestura de demanda coa transformación tecnolóxica
Ademais dos efectos masivos da pandemia de COVID-19, varios efectos externos e internos están a provocar un descenso da demanda no mercado de máquinas ferramenta.A transformación da industria do automóbil de motores de combustión interna a transmisións eléctricas representa un desafío importante para a industria de máquinas ferramenta.Aínda que un motor de combustión interna require moitas pezas metálicas de alta precisión, non ocorre o mesmo coas transmisións eléctricas, que teñen menos pezas útiles.Ademais do impacto da pandemia, esta é a principal razón pola que os pedidos de maquinaria de corte e conformado de metal diminuíron significativamente nos últimos 18 meses.
Ademais de toda a incerteza económica, a industria atópase nunha fase de grave interrupción.Nunca antes os construtores de máquinas ferramenta experimentaron un cambio tan importante na súa industria como o impulsado pola dixitalización e as novas tecnoloxías.A tendencia cara a unha maior flexibilidade na fabricación impulsa innovacións de produtos como a multitarefa e a fabricación aditiva como alternativas adecuadas ás máquinas ferramenta tradicionais.
As innovacións dixitais e a profunda conectividade representan características valiosas.A integración de sensores, a utilización da intelixencia artificial (IA) e a integración de funcións de simulación sofisticadas permiten avances no rendemento da máquina e na eficacia global dos equipos (OEE).Os novos sensores e as novas formas de comunicación, control e vixilancia permiten novas oportunidades de servizos intelixentes e novos modelos de negocio no mercado da máquina-ferramenta.Os servizos mellorados dixitalmente están a piques de formar parte da carteira de cada OEM.A proposta de venda única (USP) está claramente cambiando cara ao valor engadido dixital.A pandemia de COVID-19 pode acelerar aínda máis esta tendencia.

Retos actuais para os construtores de máquinas-ferramenta
As industrias de bens de equipo son sensibles ás recesións económicas xerais.Dado que as máquinas-ferramenta utilízanse principalmente para producir outros bens de equipo, isto aplícase especialmente á industria da máquina-ferramenta, polo que é vulnerable ás flutuacións económicas.A recente recesión económica provocada pola pandemia e outros efectos negativos mencionouse como o maior desafío ao que se enfrontan a maioría dos construtores de máquinas-ferramenta.
En 2019, a crecente incerteza económica a través de eventos xeopolíticos como a guerra comercial dos Estados Unidos con China e o Brexit levou a unha desaceleración da economía global.Os dereitos de importación de materias primas, compoñentes metálicos e maquinaria afectaron á industria da máquina-ferramenta e á exportación de máquinas-ferramenta.Ao mesmo tempo, o crecente número de competidores no segmento de baixa calidade, principalmente de China, desafiou o mercado.
No lado do cliente, o cambio de paradigma na industria da automoción cara a transmisións eléctricas deu lugar a unha crise estrutural.O descenso correspondente na demanda de coches propulsados ​​por motores de combustión interna leva a unha caída na demanda de moitas tecnoloxías de fabricación na transmisión do automóbil.Os fabricantes de automóbiles son reacios a investir en novos activos de produción debido ao futuro incerto dos motores convencionais, mentres que a aceleración de novas liñas de produción de automóbiles electrónicos aínda está nas primeiras fases.Isto afecta principalmente aos construtores de máquinas-ferramenta que se centran en máquinas-ferramentas de corte especializadas para a industria do automóbil.
Non obstante, é bastante improbable que a diminución da demanda de máquinas-ferramenta poida ser completamente substituída polas novas liñas de produción xa que a produción de coches eléctricos require menos pezas metálicas de alta precisión.Pero a diversificación da transmisión máis aló dos motores de combustión e baterías requirirá novas tecnoloxías de produción nos próximos anos.

Consecuencias da crise do COVID-19
O enorme impacto do COVID-19 séntese na industria da máquina-ferramenta, así como na maioría das outras industrias.A recesión económica xeral debido á pandemia global provocou unha caída masiva da demanda nos dous primeiros trimestres de 2020. Os peches de fábricas, a interrupción das cadeas de subministración, a falta de abastecemento de pezas, os desafíos loxísticos e outros problemas agravaron a situación.
Entre as consecuencias internas, dous terzos das empresas enquisadas denunciaron un recorte xeral de custos debido á situación actual.Dependendo da integración vertical na fabricación, isto deu lugar a períodos máis longos de xornada reducida ou mesmo despedimentos.
Máis do 50 por cento das empresas están a piques de repensar a súa estratexia ante as novas circunstancias do seu entorno de mercado.Para un terzo das empresas, isto dá lugar a cambios organizativos e actividades de reestruturación.Aínda que as pemes tenden a responder con cambios máis radicais no seu negocio operativo, a maioría das grandes empresas axustan a súa estrutura e organización existentes para aliñarse mellor coa nova situación.
As consecuencias a longo prazo para a industria da máquina-ferramenta son difíciles de predicir, pero é probable que os requisitos cambiantes da cadea de subministración e a crecente demanda de servizos dixitais se fagan permanentes.Dado que os servizos aínda son necesarios para manter as máquinas instaladas produtivas, os OEM e os provedores amplían a súa carteira de servizos centrándose en innovacións de servizos melloradas dixitalmente como os servizos remotos.As novas circunstancias e o distanciamento social levan a unha demanda crecente de servizos dixitais avanzados.
No lado do cliente, os cambios permanentes son máis claramente visibles.A industria aeroespacial está a sufrir restricións de viaxe en todo o mundo.Airbus e Boeing anunciaron plans para reducir a súa produción durante os próximos anos.O mesmo ocorre coa industria naval, onde a demanda de cruceiros caeu a cero.Estes recortes de produción tamén terán un impacto negativo na demanda de máquinas ferramenta nos próximos dous anos.

Potencial das Novas Tendencias Tecnolóxicas
Modificación dos requisitos do cliente
A personalización masiva, o tempo de consumo reducido e a produción urbana son algunhas das tendencias que requiren unha maior flexibilidade da máquina.Ademais de aspectos fundamentais como o prezo, a usabilidade, a lonxevidade, a velocidade do proceso e a calidade, a maior flexibilidade da máquina faise máis importante como unha das principais características da nova maquinaria.
Os xestores de plantas e os responsables de fabricación recoñecen a crecente importancia das funcións dixitais para mellorar a produtividade e a eficiencia dos seus activos.A seguridade dos datos, as interfaces de comunicación abertas e as novas tecnoloxías da información e comunicación (TIC) son esenciais para integrar aplicacións e solucións dixitais para un maior grao de automatización e produción en serie.A escaseza actual de coñecementos dixitais e recursos financeiros e as limitacións de tempo dificultan a implementación de melloras dixitais e novos servizos para os usuarios finais.Ademais, o seguimento e o almacenamento coherentes dos datos do proceso vólvese importante e un requisito obrigatorio en moitas industrias de clientes.

Perspectivas positivas para a industria da automoción
A pesar dalgúns ventos en contra, a industria do automóbil parece brillante a nivel mundial.Segundo fontes do sector, as unidades de produción de vehículos lixeiros mundiais foron notables e espérase que sigan crecendo.Espérase que APAC rexistre as taxas de crecemento máis altas en termos de volumes de produción seguida de América do Norte.Ademais, as vendas e fabricación de vehículos eléctricos están aumentando a un ritmo récord, o que crea unha demanda de máquinas-ferramenta e outros equipos asociados ao proceso de fabricación.As máquinas-ferramentas teñen unha ampla gama de aplicacións na industria do automóbil, como fresado CNC (carcasas da caixa de cambios, carcasas da transmisión, culatas do motor, etc.), torneado (tambores de freo, rotores, volante, etc.) perforación, etc. coa chegada do avanzado tecnoloxías e automatización, a demanda de máquina só vai aumentar para gañar produtividade e precisión.

Espérase que as máquinas ferramenta CNC dominen o mercado mundial
As máquinas de control numérico informático simplifican moitos procesos operativos reducindo o tempo de produción e minimizando o erro humano.A crecente demanda de fabricación automatizada no sector industrial provocou un crecente uso de máquinas CNC.Ademais, o establecemento de instalacións de fabricación en Asia-Pacífico impulsou o uso de controis numéricos informáticos no sector.
Un mercado altamente competitivo obrigou aos xogadores a centrarse en técnicas de fabricación eficientes para tentar obter vantaxe competitiva mediante o redeseño das súas instalacións, que inclúen máquinas CNC.Ademais, a integración da impresión 3D con máquinas CNC é unha adición única a algunhas das novas unidades de produción, que se espera que ofrezan unha mellor capacidade multimaterial, con pouco desperdicio de recursos.
Xunto a isto, coa crecente preocupación polo quecemento global e o esgotamento das reservas de enerxía, as máquinas CNC están a ser utilizadas activamente na xeración de enerxía, xa que este proceso require unha automatización a gran escala.

Paisaxe competitiva
O mercado de máquinas-ferramenta ten unha natureza bastante fragmentada coa presenza de grandes actores globais e pequenos e medianos xogadores locais con bastantes xogadores que ocupan a cota de mercado.Os principais competidores nos mercados mundiais de máquinas-ferramentas inclúen China, Alemaña, Xapón e Italia.Para Alemaña, ademais de varios centos de filiais de vendas e servizos ou filiais de fabricantes de máquinas-ferramenta alemáns en todo o mundo, probablemente hai menos de 20 corporacións alemás que producen unidades completas no estranxeiro actualmente.
Coa crecente preferencia pola automatización, as empresas céntranse no desenvolvemento de solucións máis automatizadas.A industria tamén está asistindo á tendencia de consolidación con fusións e adquisicións.Estas estratexias axudan ás empresas a entrar en novas áreas de mercado e gañar novos clientes.

O futuro das máquinas-ferramenta
Os avances no hardware e software están cambiando a industria da máquina-ferramenta.É probable que as tendencias da industria nos próximos anos se centren nestes avances, especialmente no que se refire á automatización.
Espérase que a industria da máquina-ferramenta vexa avances en:
Inclusión de funcións e redes intelixentes
Máquinas automatizadas e preparadas para IoT
 Intelixencia artificial (IA)
 Avances do software CNC

Inclusión de funcións e redes intelixentes
Os avances na tecnoloxía de redes fixeron que sexa máis fácil que nunca conectar dispositivos intelixentes e construír redes locais.
Por exemplo, espérase que moitos dispositivos e redes informáticas de punta industrial usen cables Ethernet (SPE) dun só par nos próximos anos.A tecnoloxía existe desde hai anos, pero as empresas comezan a ver a vantaxe que proporciona na construción de redes intelixentes.
Capaz de transferir enerxía e datos simultáneamente, SPE é moi axeitado para conectar sensores intelixentes e dispositivos en rede aos ordenadores máis potentes que impulsan redes industriais.A metade do tamaño do cable Ethernet convencional, pode caber en máis lugares, usarse para engadir máis conexións no mesmo espazo e adaptarse ás redes de cable existentes.Isto fai que SPE sexa unha opción lóxica para construír redes intelixentes en ambientes de fábrica e almacén que poden non ser axeitados para a xeración actual de WiFi.
As redes de área ampla de baixa potencia (LPWAN) permiten transmitir datos sen fíos a dispositivos conectados nun rango maior que as tecnoloxías anteriores.As iteracións máis recentes dos transmisores LPWAN poden pasar un ano completo sen substituír e transmitir datos ata 3 km.
Incluso o WiFi é cada vez máis capaz.Os novos estándares para WiFi actualmente en desenvolvemento polo IEEE utilizarán frecuencias sen fíos de 2,4 GHz e 5,0 GHz, aumentando a forza e alcanzando máis aló do que son capaces as redes actuais.
O maior alcance e versatilidade proporcionados pola nova tecnoloxía con cable e sen fíos fan posible a automatización a unha escala máis grande que antes.Ao combinar tecnoloxías de rede avanzadas, a automatización e as redes intelixentes serán máis comúns nun futuro próximo, desde a fabricación aeroespacial ata a agricultura.

Máquinas automatizadas e preparadas para IoT
A medida que a industria siga adoptando máis tecnoloxías dixitais, veremos a fabricación de máis máquinas construídas para a automatización e a Internet industrial das cousas (IIoT).Do mesmo xeito que vimos un aumento dos dispositivos conectados, desde teléfonos intelixentes ata termostatos intelixentes, o mundo da fabricación adoptará a tecnoloxía conectada.
As máquinas-ferramentas intelixentes e a robótica probablemente manexarán unha maior porcentaxe do traballo en ambientes industriais a medida que avance a tecnoloxía.Especialmente naquelas situacións nas que o traballo é demasiado perigoso para que o realice o ser humano, as máquinas-ferramentas automatizadas serán máis utilizadas.
A medida que máis dispositivos conectados a Internet poboan a fábrica, a ciberseguridade converterase nunha preocupación cada vez maior.A piratería industrial deu lugar a varias violacións preocupantes dos sistemas automatizados ao longo dos anos, algunhas das cales poderían ter como resultado a perda de vidas.A medida que os sistemas IIoT se integren máis, a ciberseguridade só aumentará en importancia.

AI
Especialmente en entornos industriais a gran escala, aumentará o uso da IA ​​para programar máquinas.A medida que as máquinas e máquinas ferramentas se automatizan en maior medida, haberá que escribir e executar programas en tempo real para xestionar esas máquinas.Aí é onde entra a IA.
No contexto das máquinas-ferramenta, a IA pódese usar para supervisar os programas que a máquina está a usar para cortar pezas, asegurándose de que non se desvíen das especificacións.Se algo sae mal, a IA podería apagar a máquina e realizar diagnósticos, minimizando os danos.
A IA tamén pode axudar no mantemento da máquina-ferramenta para minimizar e resolver os problemas antes de que se produzan.Por exemplo, recentemente se escribiu un programa que pode detectar o desgaste dos parafusos de bolas, algo que antes había que facer manualmente.Programas de intelixencia artificial como este poden axudar a manter un taller de máquinas funcionando de forma máis eficiente, mantendo a produción fluida e ininterrompida.

Avances do software CNC
Os avances no software de fabricación asistida por ordenador (CAM) usado no mecanizado CNC permiten aínda máis precisión na fabricación.O software CAM agora permite aos maquinistas utilizar o irmandamento dixital, o proceso de simular un obxecto ou proceso físico no mundo dixital.
Antes de fabricar fisicamente unha peza, pódense realizar simulacións dixitais do proceso de fabricación.Pódense probar diferentes conxuntos de ferramentas e métodos para ver o que é probable que produza o resultado óptimo.Iso reduce o custo ao aforrar material e horas de traballo que doutro xeito se poderían utilizar para refinar o proceso de fabricación.
Tamén se están utilizando versións máis novas de software de mecanizado como CAD e CAM para formar novos traballadores, mostrándolles modelos 3D das pezas que están a fabricar e da máquina coa que están a traballar para ilustrar conceptos.Este software tamén facilita velocidades de procesamento máis rápidas, o que significa menos tempo de atraso e comentarios máis rápidos para os operadores de máquinas mentres traballan.
As máquinas-ferramenta de varios eixes son máis eficientes, pero tamén teñen un maior risco de colisión xa que varias pezas traballan á vez.O software avanzado reduce este risco, reducindo á súa vez o tempo de inactividade e os materiais perdidos.

Máquinas que funcionan de xeito máis intelixente
As máquinas ferramenta do futuro son máis intelixentes, máis fáciles de conectar en rede e menos propensas a erros.A medida que pase o tempo, a automatización será máis fácil e eficiente mediante o uso de máquinas-ferramentas guiadas por IA e software avanzado.Os operadores poderán controlar as súas máquinas a través da interface informática máis facilmente e fabricar pezas con menos erros.Os avances das redes farán que as fábricas e os almacéns intelixentes sexan máis fáciles de conseguir.
A industria 4.0 tamén ten a capacidade de mellorar a utilización das máquinas-ferramenta nas operacións de fabricación reducindo o tempo de inactividade.A investigación da industria indica que as máquinas-ferramentas adoitan cortar metal de forma activa menos do 40% das veces, que ás veces chegan ata o 25% das veces.A análise de datos relacionados cos cambios de ferramentas, as paradas de programas, etc., axuda ás organizacións a determinar a causa do tempo de inactividade e a abordalo.Isto resulta nun uso máis eficiente das máquinas ferramenta.
Mentres a Industria 4.0 segue tomando todo o mundo da manufactura por asalto, as máquinas-ferramentas tamén están a formar parte do sistema intelixente.Tamén na India, o concepto, aínda que está en fases incipientes, vai cobrando forza aos poucos, especialmente entre os grandes xogadores de máquinas ferramenta que están innovando nesta dirección.Principalmente, a industria das máquinas-ferramenta está a buscar a Industria 4.0 para satisfacer as crecentes necesidades dos clientes para mellorar a produtividade, reducir o tempo de ciclo e mellorar a calidade.Así, a adopción do concepto de Industria 4.0 está no punto central de acadar o ambicioso obxectivo de facer da India un centro global para a fabricación, o deseño e a innovación, e aumentar a participación da manufactura no PIB do 17 % actual ao 25 % para 2022.