Machine-industrie is gezond en breidt uit

Een recent interview met een directeur van het wereldwijde, multi-industriële adviesbureau AlixPartners belicht enkele van de kansen en uitdagingen op de markt voor industriële machines, van groei in opkomende markten tot de impact van de voortdurende digitale transformatie in de productie.

"We verwachten dat de wereldmarkt voor machines de komende vijf jaar zal groeien", zei Arun Kumar, een directeur bij AlixPartners, in een discussie die hij en ik onlangs hadden.

Dit omvat robotica en algemene automatisering, evenals fabricage en bewerking.

Hoewel het grootste deel van de bestaande markt zich in de westerse geïndustrialiseerde landen bevindt, "zal de meeste groei komen van opkomende markten, met name China", zei hij. Tegen 2020 verwacht hij dat bijna 50% van de wereldwijde inkomsten afkomstig zal zijn uit China en andere opkomende markten.

Wat echt de aandacht van mensen zou moeten trekken, zijn de technische veranderingen die nu plaatsvinden en die een grote impact zullen hebben.

Drie belangrijke disruptors die hij noemde in een presentatie die Kumar met mij deelde, zijn volgens mij vooral relevant voor fabrikanten:Digitalisering, inclusief het Industrial Internet of Things, of IIoT; 3d printen; en de groei van kunstmatige-intelligentietechnologieën tot 'een productie-ecosysteem'.

Automatisering en de groeiende markt

Op korte termijn is automatisering belangrijker dan ooit. "Robotica zal aanzienlijk groeien in China naarmate de arbeidskosten daar escaleren", zei hij.

Ja, aangezien de arbeidskosten stijgen in China is wat hij zei. Het tijdperk waarin China de goedkoopste producent ter wereld was, komt ten einde, als het nog niet is afgelopen, en net als de westerse geïndustrialiseerde landen zijn ze op zoek naar automatisering en geavanceerde mogelijkheden in machines voor aanhoudende productiviteitsgroei.

Hoewel het huidige aantal geïnstalleerde robots relatief laag is in China en Azië-Pacific, verwacht AlixPartners dat dit snel zal veranderen. Het bedrijf berekende dat het samengestelde jaarlijkse groeipercentage, of CAGR, van robotzendingen van 2013 tot 2015 meer dan 40% naar China en 30% naar Azië-Pacific bedroeg. Het is duidelijk dat dit plaatsen zijn om nieuwe klanten te zoeken met aanbiedingen op het gebied van automatisering. Daarentegen zal Noord-Amerika slechts een CAGR van 10% zien in robotzendingen. Een deel van de trend is meer dan eenvoudige arbeidskosten; een verhoogde behoefte aan precisie en kwaliteit die alleen geautomatiseerde precisieproductie kan bieden, is een andere drijvende factor in hogere automatiseringsniveaus.

"Voor andere opkomende markten is de situatie een beetje anders", zei Kumar. Daar blijven de arbeidskosten laag in vergelijking met de rest van de wereld, en dus is automatisering niet zo belangrijk. Voor landen als India of de Azië-Pacific-landen is de uitdaging een manier te vinden om winstgevend te zijn met apparatuur die niet alle geavanceerde computergestuurde technologie gebruikt die gebruikelijk is in de geïndustrialiseerde wereld.

Digitalisering en internet

Digitalisering is de brede term die wordt gebruikt voor het feit dat computers en software dominante factoren worden in de productie. Een facet van deze digitalisering is IIoT, waarbij niet alleen computers en software betrokken zijn, maar ook een groot aantal goedkope sensoren die continue gegevens verzamelen. "Dit is tegenwoordig de belangrijkste trend vanwege de implicaties voor het verlagen van de productiekosten. En deze digitale transformatie wordt nog niet aangeboord”, aldus Kumar. "Het gebruik van verzamelde gegevens voor voorspellend onderhoud, bijvoorbeeld, zal de manier veranderen waarop de geavanceerde wereld zaken zal doen."

Er zijn valkuilen in deze nieuwe wereld voor bedrijven die dingen op de oude manier doen. Terwijl IIoT-platforms intelligente productie en geïntegreerde controle beloven, vormen open systemen een bedreiging voor degelijke hardware-only-oplossingen. Software wordt nu de belangrijkste waardeaanjager, waardoor hardware mogelijk wordt gedegradeerd tot handelswaar.

Een van de belangrijkste punten in deze manier van denken is het feit dat hardware zoals bewerkingscentra, hun elektronica en hun software allemaal verschillende ontwikkelingscycli doorlopen. Machines zijn erg traag - het is moeilijk om fysieke vooruitgang te bedenken in functies zoals motorkoppel of snijsnelheid die overeenkomen met de snelheid waarmee elektronische besturingen sneller worden of sensoren goedkoper worden. Software gaat nog sneller vooruit dan elektronica. "Deze ontwikkelingscycli moeten worden ontkoppeld en software moet continu kunnen worden geüpgraded", aldus Kumar. Het belangrijkste is dat toekomstige waarde hoogstwaarschijnlijk zal worden gevonden in geavanceerde algoritmen die een basis hardwareplatform mogelijk maken.

In deze zin zal de mens-machine-interface vooral belangrijk zijn, aangezien het bekijken van gegevens en het besturen van machines naar tabletcomputers en zelfs smartphones gaat.

Aditieve productie

Additive Manufacturing of 3D Printing is een bijzonder opwindende ontwikkeling voor Kumar.

In zekere zin is dit een voortzetting van het thema Digitalisering, maar dan op een meer fundamentele manier. Met het toenemende gebruik van deze machines wordt de scheiding van hardware en software nog duidelijker.

Geavanceerde kennis bij het maken van de 3D-modelgegevens en de technische knowhow achter die modellen zullen nog belangrijker worden. Net zo belangrijk is de toekomstige impact op de toeleveringsketen. De centraal georganiseerde, wereldwijde toeleveringsketens van vandaag zouden heel goed kunnen worden vervangen door gedecentraliseerde toeleveringsketens van veel kleinschalige producenten. Dit kan worden gedaan door CAD-gegevens van een koper naar een willekeurig aantal 3D-printers dicht bij het gebruikspunt te verzenden, waardoor langeafstandsverzending, logistiek en opslag worden geëlimineerd. Het kan zowel de voorraad verminderen als de aanpassing vergroten, met name lokaal gerichte aanpassingen voor lokale markten.

Hij herinnerde me eraan dat dit geen theorie is. Een groot aantal bedrijven, van materiaalleveranciers zoals Alcoa tot grote lucht- en ruimtevaartleveranciers zoals GE Aviation, investeren in 3D-technologieën voor additieve productie. Hij presenteerde gegevens waaruit bleek dat bij additieve fabricage op basis van metaal het aantal octrooiaanvragen groeide van 24 in het jaar 2001 tot 1525 in het jaar 2015. CNC-bewerking,' zei hij.

Kunstmatige intelligentie

Kunstmatige intelligentietechnologieën in de productie waren waarschijnlijk zijn meest tot nadenken stemmende idee dat hij me tijdens ons gesprek presenteerde. Als auto's zelf kunnen rijden, waarom dan niet een "zelfrijdende" fabriek die zelf kan beslissen hoe een product het beste kan worden gemaakt?

“We kunnen praten over individuele machines of een verzameling machines die kunnen inspelen op de vraag naar een product. Ze kunnen zichzelf misschien meteen opnieuw configureren en het beste proces creëren om het vereiste product te maken, met behulp van dezelfde AI-technologie die wordt gepionierd in auto's en andere industrieën, "zei hij.

Automatisering en de digitalisering van de productie zullen vooral belangrijk zijn in geavanceerde landen en in de opkomende economieën in het snel oprukkende China. Andere prioriteiten zullen de andere opkomende economieën domineren, zoals lage kosten.