Tööpingitööstuse tulevik

Nõudluse ja tehnoloogia ümberkujundamise segu
Lisaks COVID-19 pandeemia tohututele mõjudele viivad tööpinkide turul nõudluse vähenemiseni mitmed välised ja sisemised mõjud.Autotööstuse ümberkujundamine sisepõlemismootoritelt elektriajamiteks on tööpinkide tööstusele märkimisväärne väljakutse.Kui sisepõlemismootor nõuab palju väga täpseid metallosi, siis sama ei kehti elektriajamite kohta, millel on vähem tööriistadega osi.Lisaks pandeemia mõjule on see peamine põhjus, miks metallilõikus- ja vormimismasinate tellimused viimase 18 kuu jooksul oluliselt vähenesid.
Lisaks kogu majanduslikule ebakindlusele on tööstus tõsises häirefaasis.Kunagi varem pole tööpinkide valmistajad oma tööstuses kogenud nii suuri muutusi, nagu seda on põhjustanud digitaliseerimine ja uued tehnoloogiad.Tootmise suurema paindlikkuse suundumus soodustab traditsiooniliste tööpinkide sobivate alternatiividena tooteuuendusi, nagu multitegumtöötlus ja lisandite tootmine.
Digitaalsed uuendused ja põhjalik ühenduvus esindavad väärtuslikke omadusi.Andurite integreerimine, tehisintellekti (AI) kasutamine ja keerukate simulatsioonifunktsioonide integreerimine võimaldavad parandada masina jõudlust ja üldist seadmete tõhusust (OEE).Uued andurid ja uued suhtlus-, juhtimise- ja jälgimisviisid võimaldavad tööpinkide turul uusi nutikaid teenuseid ja uusi ärimudeleid.Digitaalselt täiustatud teenused on saamas osaks iga OEM-i portfellist.Unikaalne müügipakkumine (USP) on selgelt nihkumas digitaalse lisandväärtuse poole.COVID-19 pandeemia võib seda suundumust veelgi kiirendada.

Tööpingitootjate praegused väljakutsed
Kapitalikaupade tööstused on üldiste majanduslanguste suhtes tundlikud.Kuna tööpinke kasutatakse peamiselt muude kapitalikaupade tootmiseks, kehtib see eriti tööpinkide tööstuse kohta, muutes selle tundlikuks majanduslike kõikumiste suhtes.Pandeemiast ja muudest negatiivsetest mõjudest tingitud hiljutist majanduslangust mainiti kui suurimat väljakutset, millega enamik tööpinkide ehitajaid silmitsi seisavad.
2019. aastal põhjustas geopoliitilistest sündmustest, nagu USA Hiina kaubandussõda ja Brexit, tingitud kasvav majanduslik ebakindlus maailmamajanduse aeglustumise.Tooraine, metallkomponentide ja masinate imporditollid mõjutasid tööpinkide tööstust ja tööpinkide eksporti.Samal ajal esitas turule väljakutse madala kvaliteediga segmendis peamiselt Hiinast pärit konkurentide kasvav arv.
Kliendi poolel on autotööstuse paradigma muutus elektriajamite suunas toonud kaasa struktuurse kriisi.Vastav nõudluse vähenemine sisepõlemismootoriga autode järele toob kaasa nõudluse languse paljude autode jõuülekande tootmistehnoloogiate järele.Autotootjad ei soovi tavamootorite ebakindla tuleviku tõttu uutesse tootmisvahenditesse investeerida, samas kui uute e-autode tootmisliinide käivitamine on alles algusjärgus.See puudutab peamiselt tööpinkide ehitajaid, kes keskenduvad autotööstuse jaoks spetsiaalsetele lõikepinkidele.
Siiski on üsna ebatõenäoline, et vähenev nõudlus tööpinkide järele saaks täielikult asendatud uute tootmisliinidega, kuna e-autode tootmine nõuab vähem ülitäpseid metallosi.Kuid jõuülekande mitmekesistamine väljaspool põlemis- ja akumootoreid nõuab järgmistel aastatel uusi tootmistehnoloogiaid.

COVID-19 kriisi tagajärjed
COVID-19 tohutut mõju on tunda nii tööpinkide tööstuses kui ka enamikus teistes tööstusharudes.Ülemaailmsest pandeemiast tingitud üldine majanduslangus tõi 2020. aasta kahes esimeses kvartalis kaasa nõudluse tohutu languse. Olukorda raskendasid tehaste sulgemised, katkenud tarneahelad, varuosade puudumine, logistikaprobleemid ja muud probleemid.
Sisemiste tagajärgede hulgas märkis kaks kolmandikku küsitletud ettevõtetest praeguse olukorra tõttu üldist kulude kärpimist.Olenevalt vertikaalsest integratsioonist tootmises tõi see kaasa pikemad lühiajalised tööperioodid või isegi koondamised.
Rohkem kui 50 protsenti ettevõtetest on oma strateegiat oma turukeskkonna uute olude osas ümber mõtlemas.Ühe kolmandiku ettevõtete jaoks toob see kaasa organisatsioonilisi muudatusi ja ümberstruktureerimistegevusi.Kui VKEd kipuvad reageerima oma äritegevuses radikaalsemate muudatustega, kohandavad enamik suuri ettevõtteid oma olemasolevat struktuuri ja organisatsiooni, et need sobiksid paremini uue olukorraga.
Pikaajalisi tagajärgi tööpinkide tööstusele on raske ennustada, kuid tarneahela nõuete muutumine ja kasvav nõudlus digitaalteenuste järele muutuvad tõenäoliselt püsivaks.Kuna installitud masinate tootlikkuse hoidmiseks on teenused endiselt vajalikud, laiendavad originaalseadmete tootjad ja tarnijad oma teenuseportfelli, keskendudes digitaalselt täiustatud teenuste uuendustele, nagu kaugteenused.Uued olud ja sotsiaalne distantseerumine toovad kaasa kasvava nõudluse täiustatud digiteenuste järele.
Kliendi poolel on püsivad muutused selgemini näha.Lennundustööstus kannatab ülemaailmsete reisipiirangute all.Airbus ja Boeing teatasid plaanist lähiaastatel tootmist vähendada.Sama kehtib ka laevaehitustööstuse kohta, kus nõudlus kruiisilaevade järele on langenud nulli.Need tootmiskärped avaldavad negatiivset mõju ka järgmise paari aasta nõudlusele tööpinkide järele.

Uute tehnoloogiliste suundumuste potentsiaal
Kliendi nõuete muutmine
Massiline kohandamine, vähenenud tarbijani kuluv aeg ja linnatootmine on mõned suundumused, mis nõuavad masinate suuremat paindlikkust.Lisaks põhiaspektidele, nagu hind, kasutatavus, pikaealisus, protsessi kiirus ja kvaliteet, muutub masina suurem paindlikkus uute masinate üheks peamiseks omaduseks olulisemaks.
Tehaste juhid ja vastutavad tootmisjuhid tunnistavad digitaalsete funktsioonide kasvavat tähtsust oma varade tootlikkuse ja tõhususe parandamisel.Andmeturve, avatud sideliidesed ning uusim info- ja kommunikatsioonitehnoloogia (IKT) on olulised digitaalsete rakenduste ja lahenduste integreerimiseks suurema automatiseerimise ja seeriatootmise jaoks.Tänane digitaalse oskusteabe ja rahaliste ressursside nappus ning ajapiirangud takistavad digitaalsete täiustuste ja uute teenuste rakendamist lõppkasutajatele.Lisaks muutub protsessiandmete järjekindel jälgimine ja salvestamine paljudes klienditööstuses oluliseks ja kohustuslikuks nõudeks.

Positiivne väljavaade autotööstusele
Vaatamata mõnele vastutuulele näeb autotööstus globaalselt särav välja.Tööstusharu allikate sõnul on ülemaailmsed kergsõidukite tootmisüksused olnud märkimisväärsed ja nende kasv peaks jätkuma.Eeldatakse, et APAC registreerib tootmismahtude osas suurima kasvumäära, millele järgneb Põhja-Ameerika.Lisaks kasvab elektrisõidukite müük ja tootmine rekordkiirusel, mis tekitab nõudluse tööpinkide ja muude tootmisprotsessiga seotud seadmete järele.Tööpinkidel on autotööstuses lai valik rakendusi, nagu CNC-freesimine (käigukasti korpused, käigukasti korpused, mootori silindripead jne), treimine (piduritrumlid, rootorid, lendratas jne), puurimine jne koos täiustatud tehnoloogia tulekuga tehnoloogia ja automatiseerimine, nõudlus masinate järele ainult kasvab, et suurendada tootlikkust ja täpsust.

Eeldatakse, et CNC-tööpingid domineerivad kogu maailmas
Arvutite arvjuhtimismasinad lihtsustavad paljusid tööprotsesse, vähendades tootmisaega ja minimeerides inimlikke vigu.Kasvav nõudlus automatiseeritud tootmise järele tööstussektoris on toonud kaasa CNC-masinate kasutamise suurenemise.Samuti on tootmisrajatiste rajamine Aasia ja Vaikse ookeani piirkonnas soodustanud arvutite arvjuhtimisseadmete kasutamist selles sektoris.
Tihe konkurentsiga turg on sundinud mängijaid keskenduma tõhusatele tootmistehnikatele, püüdes saavutada konkurentsieelist oma rajatiste, sealhulgas CNC-masinate ümberkujundamise kaudu.Peale selle on 3D-printimise integreerimine CNC-masinatega unikaalne täiendus mõnele uuele tootmisüksusele, mis peaks pakkuma paremat mitme materjali võimekust ja vähese ressursi raiskamisega.
Koos sellega, kasvava murega globaalse soojenemise ja energiavarude ammendumise pärast, kasutatakse CNC-masinaid aktiivselt elektritootmises, kuna see protsess nõuab laiaulatuslikku automatiseerimist.

Konkurentsivõimeline maastik
Tööpinkide turg on oma olemuselt üsna killustunud, kuna kohal on suured ülemaailmsed tegijad ning väikesed ja keskmise suurusega kohalikud ettevõtjad, kellel on turuosa üsna vähe.Peamised konkurendid ülemaailmsetel tööpinkide turgudel on Hiina, Saksamaa, Jaapan ja Itaalia.Saksamaal, peale mitmesaja Saksa tööpinkide tootjate müügi- ja teenindusettevõtte või filiaali kogu maailmas, on praegu tõenäoliselt vähem kui 20 Saksa korporatsiooni, kes toodavad välisriigis komplektseid üksusi.
Seoses automatiseerimise eelistamisega keskenduvad ettevõtted rohkem automatiseeritud lahenduste arendamisele.Tööstus on tunnistajaks ka ühinemiste ja ülevõtmiste kaudu konsolideerumistrendile.Need strateegiad aitavad ettevõtetel siseneda uutele turupiirkondadele ja võita uusi kliente.

Tööpinkide tulevik
Riist- ja tarkvara edusammud muudavad tööpinkide tööstust.Tööstuse lähiaastate suundumused keskenduvad tõenäoliselt nendele edusammudele, eriti kui need puudutavad automatiseerimist.
Tööpingitööstuses oodatakse edusamme järgmistes valdkondades:
Nutikate funktsioonide ja võrkude kaasamine
Automatiseeritud ja IoT-valmidusega masinad
 Tehisintellekt (AI)
CNC tarkvara edusammud

Nutikate funktsioonide ja võrkude kaasamine
Võrgutehnoloogia edusammud on muutnud nutiseadmete ühendamise ja kohalike võrkude loomise lihtsamaks kui kunagi varem.
Näiteks eeldatakse, et paljud seadmed ja tööstuslikud andmetöötlusvõrgud kasutavad lähiaastatel ühe paari Etherneti (SPE) kaableid.Tehnoloogia on olnud kasutusel juba aastaid, kuid ettevõtted on hakanud nägema selle eeliseid nutikate võrkude loomisel.
Toidet ja andmeid üheaegselt edastav SPE sobib hästi nutikate andurite ja võrguseadmete ühendamiseks võimsamate tööstusvõrke juhtivate arvutitega.Tavalisest Etherneti kaablist poole väiksem, see mahub rohkematesse kohtadesse, seda saab kasutada samasse ruumi rohkemate ühenduste lisamiseks ja olemasolevatesse kaabelvõrkudesse paigaldatav.See teeb SPE-st loogilise valiku nutikate võrkude ehitamiseks tehase- ja laokeskkondadesse, mis ei pruugi praeguse põlvkonna WiFi jaoks sobida.
Väikese võimsusega laivõrgud (LPWAN) võimaldavad juhtmevabalt andmeid edastada ühendatud seadmetesse suuremas ulatuses kui varasemad tehnoloogiad.LPWAN-saatjate uuemad iteratsioonid võivad kesta terve aasta ilma asendamiseta ja edastada andmeid kuni 3 km kaugusel.
Isegi WiFi muutub võimekamaks.Uued WiFi standardid, mida IEEE praegu arendab, kasutavad 2,4 GHz ja 5,0 GHz traadita sagedusi, suurendades tugevust ja ulatust kaugemale sellest, milleks praegused võrgud on võimelised.
Uue juhtmega ja juhtmevaba tehnoloogia pakutav suurem ulatus ja mitmekülgsus võimaldavad automatiseerimist senisest suuremas mahus.Täiustatud võrgutehnoloogiaid kombineerides muutuvad automatiseerimine ja nutikad võrgud lähitulevikus kõikjal levinumaks, alates kosmosetööstusest kuni põllumajanduseni.

Automatiseeritud ja IoT-valmidusega masinad
Kuna tööstus jätkab rohkemate digitaaltehnoloogiate kasutuselevõttu, hakkame tootma rohkem masinaid, mis on ehitatud automatiseerimiseks ja tööstuslikuks asjade internetiks (IIoT).Samamoodi oleme näinud ühendatud seadmete arvu suurenemist – nutitelefonidest nutikate termostaatideni –, võtab tootmismaailm omaks ühendatud tehnoloogia.
Nutikad tööpingid ja robootika saavad tehnoloogia arenedes tõenäoliselt hakkama suurema protsendiga tööstustingimustes tehtavast tööst.Eriti nendes olukordades, kus töö on inimese jaoks liiga ohtlik, hakkavad laiemalt kasutama automatiseeritud tööpingid.
Kuna tehase põrandal on üha rohkem Interneti-ühendusega seadmeid, muutub küberturvalisus üha suuremaks murekohaks.Tööstuslik häkkimine on aastate jooksul toonud kaasa mitmeid murettekitavaid automatiseeritud süsteemide rikkumisi, millest mõned oleksid võinud lõppeda inimeste kaotustega.Kuna IIoT-süsteemid muutuvad integreeritumaks, muutub küberturvalisuse tähtsus ainult suuremaks.

AI
Eriti suuremahulistes tööstuslikes seadetes suureneb tehisintellekti kasutamine masinate programmeerimiseks.Kuna masinad ja tööpingid muutuvad suuremal määral automatiseerituks, tuleb nende masinate haldamiseks programme kirjutada ja reaalajas käivitada.Siin tulebki sisse AI.
Tööpinkide kontekstis saab tehisintellekti kasutada programmide jälgimiseks, mida masin detailide lõikamiseks kasutab, tagades, et need ei erineks spetsifikatsioonidest.Kui midagi läheb valesti, võib AI masina välja lülitada ja diagnostikat käivitada, minimeerides kahju.
AI võib aidata ka tööpinkide hooldamisel, et minimeerida ja lahendada probleeme enne nende tekkimist.Näiteks kirjutati hiljuti programm, mis suudab tuvastada kuulkruviajamite kulumist, mida tuli enne käsitsi teha.Sellised AI-programmid võivad aidata masinatöökojal tõhusamalt töötada, hoides tootmise sujuva ja katkematuna.

CNC tarkvara edusammud
CNC-töötlemisel kasutatava arvutipõhise tootmise (CAM) tarkvara edusammud võimaldavad tootmisel veelgi suuremat täpsust.CAM-tarkvara võimaldab nüüd masinistidel kasutada digitaalset mestimist – füüsilise objekti või protsessi simuleerimise protsessi digitaalses maailmas.
Enne osa füüsilist tootmist saab käivitada tootmisprotsessi digitaalsed simulatsioonid.Testida saab erinevaid tööriistakomplekte ja meetodeid, et näha, mis tõenäoliselt annab optimaalse tulemuse.See vähendab kulusid, säästes materjale ja töötunde, mida muidu oleks tootmisprotsessi täiustamiseks kasutatud.
Uute töötajate koolitamiseks kasutatakse ka töötlustarkvara uuemaid versioone, nagu CAD ja CAM, näidates neile kontseptsioonide illustreerimiseks 3D-mudeleid nende valmistatavatest osadest ja masinast, millega nad töötavad.See tarkvara hõlbustab ka kiiremat töötlemiskiirust, mis tähendab väiksemat viivitusaega ja kiiremat tagasisidet masinaoperaatoritele töö ajal.
Mitmeteljelised tööpingid on tõhusamad, kuid neil on ka suurem kokkupõrkeoht, kuna mitu osa töötab korraga.Täiustatud tarkvara vähendab seda riski, vähendades omakorda seisakuid ja kaotatud materjale.

Masinad töötavad targemalt
Tuleviku tööpingid on nutikamad, hõlpsamini võrku ühendatavad ja vähem vigadele vastuvõtlikud.Mida aeg edasi, seda lihtsamaks ja tõhusamaks muutub automatiseerimine tehisintellektist juhitavate tööpinkide ja täiustatud tarkvara abil.Operaatorid saavad oma masinaid arvutiliidese kaudu lihtsamini juhtida ja vähemate vigadega osi valmistada.Võrgustiku edusammud muudavad nutikate tehaste ja ladude loomise lihtsamaks.
Tööstus 4.0-l on ka võime parandada tööpinkide kasutamist tootmistoimingutes, vähendades jõudeaega.Tööstusuuringud on näidanud, et tavaliselt lõikavad tööpingid aktiivselt metalli vähem kui 40% ajast, mis mõnikord ulatub 25% ajast.Tööriistade muudatuste, programmide seiskamiste jms andmete analüüsimine aitab organisatsioonidel jõudeaja põhjuse välja selgitada ja sellega tegeleda.Selle tulemuseks on tööpinkide tõhusam kasutamine.
Kuna Tööstus 4.0 vallutab jätkuvalt kogu tootmismaailma, on nutika süsteemi osaks saamas ka tööpingid.Ka Indias kogub see kontseptsioon, ehkki alles kujunemisjärgus, aeglaselt tuure, eriti suurte tööpinkide mängijate seas, kes selles suunas uuendusi teevad.Peamiselt otsib tööpinkide tööstus tööstust 4.0, et rahuldada klientide kasvavaid nõudmisi parema tootlikkuse, lühema tsükliaja ja parema kvaliteedi järele.Seega on tööstus 4.0 kontseptsiooni kasutuselevõtt ambitsioonika eesmärgi saavutamise keskmes – muuta India ülemaailmseks tootmise, disaini ja innovatsiooni keskuseks ning suurendada 2022. aastaks tootmise osakaalu SKT-st praeguselt 17%-lt 25%-le.