Машиностроение процветает и расширяется

В недавнем интервью с руководителем международной многопрофильной консалтинговой компании AlixPartners освещаются некоторые возможности и проблемы на рынке промышленного оборудования, от роста на развивающихся рынках до влияния продолжающейся цифровой трансформации в производстве.

«Мы ожидаем, что мировой рынок машинного оборудования будет расти в ближайшие пять лет», — сказал Арун Кумар, директор AlixPartners, в недавней беседе с ним и мной.

Это включает в себя робототехнику и общую автоматизацию, а также производство и механическую обработку.

В то время как большая часть существующего рынка находится в западных промышленно развитых странах, «большая часть роста будет приходиться на развивающиеся рынки, особенно Китай», сказал он. К 2020 году он ожидает, что почти 50 % мировых доходов будут поступать из Китая и других стран с формирующимся рынком.

Что действительно должно привлечь внимание людей, так это технические изменения, происходящие прямо сейчас, которые будут иметь огромное влияние.

Три важных революционных фактора, на которые он указал в презентации, которой Кумар поделился со мной, я думаю, особенно актуальны для производителей:цифровизация, включая промышленный Интернет вещей или IIoT; 3D-печать; и превращение технологий искусственного интеллекта в «производственную экосистему».

Автоматизация и растущий рынок

В краткосрочной перспективе автоматизация важнее, чем когда-либо. "Робототехника будет значительно расти в Китае по мере роста стоимости рабочей силы", – сказал он.

Да, так как затраты на оплату труда растут в Китае, что он сказал. Эпоха, когда Китай был производителем с самыми низкими издержками в мире, подходит к концу, если еще не закончилась, и, как и западные промышленно развитые страны, они стремятся к автоматизации и расширенным возможностям машинного оборудования для дальнейшего роста производительности.

Хотя текущая база установленных роботов в Китае и Азиатско-Тихоокеанском регионе относительно невелика, AlixPartners ожидает, что ситуация быстро изменится. Фирма подсчитала, что совокупный годовой темп роста, или CAGR, поставок роботов с 2013 по 2015 год превысил 40% в Китай и 30% в Азиатско-Тихоокеанский регион. Очевидно, что это места для поиска новых клиентов с предложениями в области автоматизации. Напротив, в Северной Америке среднегодовой темп роста поставок роботов составит всего 10%. Часть тенденции — это больше, чем просто затраты на рабочую силу; повышенная потребность в точности и качестве, которые может обеспечить только прецизионное автоматизированное производство, является еще одним движущим фактором более высокого уровня автоматизации.

«Для других развивающихся рынков ситуация немного отличается», — сказал Кумар. Там стоимость рабочей силы остается низкой по сравнению с остальным миром, поэтому автоматизация не так важна. Для таких стран, как Индия или страны Азиатско-Тихоокеанского региона, проблема состоит в том, чтобы найти способ получать прибыль с помощью оборудования, в котором не используются все передовые компьютерные технологии, распространенные в промышленно развитых странах.

Цифровизация и Интернет

Цифровизация — это широкий термин, применяемый к тому факту, что компьютеры и программное обеспечение становятся доминирующими факторами в производстве. Одним из аспектов этой цифровизации является IIoT, подразумевающий не только компьютеры и программное обеспечение, но и широкий набор недорогих датчиков, непрерывно собирающих данные. «Сегодня это главная тенденция из-за ее последствий для снижения производственных затрат. И эта цифровая трансформация недооценена», — заявил Кумар. «Использование собранных данных для профилактического обслуживания, например, изменит способ ведения бизнеса в развитых странах».

В этом новом мире есть ловушки для компаний, ведущих дела по-старому. В то время как платформы IIoT обещают интеллектуальное производство и интегрированное управление, открытые системы угрожают надлежащим аппаратным решениям. Программное обеспечение теперь становится основным фактором создания стоимости, возможно, превращая аппаратное обеспечение в товарный статус.

Одним из ключевых моментов в этом направлении мышления является тот факт, что аппаратное обеспечение, такое как обрабатывающие центры, их электроника и их программное обеспечение, находятся в разных временных циклах разработки. Машины очень медленные — трудно придумать физический прогресс в таких характеристиках, как крутящий момент двигателя или скорость резания, которые соответствовали бы скорости, с которой электронное управление становится быстрее, а датчики — дешевле. Программное обеспечение развивается даже быстрее, чем электроника. «Эти циклы разработки должны быть разделены, и программное обеспечение должно быть постоянно обновляемым», — сказал Кумар. Самое главное, что будущая ценность, скорее всего, будет заключаться в передовых алгоритмах, которые позволяют использовать базовую аппаратную платформу.

В связи с этим человеко-машинный интерфейс будет особенно важен, поскольку просмотр данных и управление механизмами переместятся на планшетные компьютеры и даже смартфоны.

Аддитивное производство

Аддитивное производство или 3D-печать – особенно интересная разработка для Kumar.

В каком-то смысле это продолжение темы цифровизации, но в более фундаментальном ключе. С ростом использования этих машин разделение аппаратного обеспечения и программного обеспечения становится еще более заметным.

Расширенные знания в области создания данных 3D-моделей и инженерные ноу-хау, лежащие в основе этих моделей, станут еще более важными. Не менее важным будет его влияние на цепочку поставок в будущем. Сегодняшние централизованно организованные всемирные цепочки поставок вполне могут быть заменены децентрализованными цепочками поставок, состоящими из множества мелких производителей. Это можно сделать, отправляя данные САПР от покупателя на любое количество 3D-принтеров, расположенных рядом с местом использования, исключая доставку на дальние расстояния, логистику и складирование. Это может одновременно сократить запасы и расширить возможности индивидуальной настройки, особенно ориентированной на местные рынки.

Он напомнил мне, что это не теория. Множество компаний, от поставщиков материалов, таких как Alcoa, до крупных поставщиков аэрокосмической техники, таких как GE Aviation, инвестируют в технологии трехмерного аддитивного производства. Он представил данные, которые показали, что в аддитивном производстве на основе металлов количество патентных заявок выросло с 24 в 2001 году до 1525 в 2015 году. Обработка с ЧПУ», — сказал он.

Искусственный интеллект

Технологии искусственного интеллекта в производстве были, вероятно, его самой наводящей на размышления идеей, которую он представил мне в нашем разговоре. Если автомобили смогут управлять сами собой, то почему бы не заводу-изготовителю «беспилотного вождения», который может сам решать, как лучше производить продукт?

«Мы можем говорить об отдельных машинах или наборе машин, которые могут реагировать на спрос на продукт. Возможно, они смогут перенастроить себя на лету, создав лучший процесс для создания необходимого продукта, используя ту же технологию искусственного интеллекта, которая была впервые применена в автомобилестроении и других отраслях", — сказал он.

Автоматизация и цифровизация производства будут особенно важны в развитых странах, а среди стран с развивающейся экономикой — в быстро развивающемся Китае. Другие приоритеты будут доминировать в других странах с развивающейся экономикой, например низкая стоимость.