Zerspanungsmaschine

Der Maschinenbau kann von Klimaschutz und Ressourcenmangel profitieren. - Bild: Pixabay

Der 5. August brachte nicht das Ende der Welt. An diesem schwül-heißen Montag sorgte Irlandtief Xaver zwar für heftige Gewitter. Richtig verhagelt hat die Sommerstimmung aber nicht das Wetter sondern eine Meldung des Verbands Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA).

Bei seinen Mitgliedern gingen zwischen Januar und Juni 2019 neun Prozent weniger Aufträge ein als in der ersten Hälfte des Vorjahres. Viele Kunden hielten sich aufgrund des Handelskriegs zwischen den USA und China sowie dem Brexit mit Investitionen zurück.

Megatrends schaffen Zukunftsmärkte

Der Ordereinbruch tut weh. Aber er ist nicht der Untergang des deutschen Maschinenbaus. Wie bald sich die Branche erholt, hängt auch nicht von apokalyptischen Reitern wie US-Präsident Donald Trump und Britenpremier Boris Johnson ab.

Vielmehr kommt es darauf an, dass Betriebe ihre Maschinenbaukompetenz mit Querschnittstechnologien wie der Digitalisierung verbinden und Lösungen für den Klimaschutz, die Mobilitätswende oder den Ressourcenmangel entwickeln. Durch diese Megatrends entstehen Zukunftsmärkte für Betriebe aus einer Vielzahl von Maschinenbausparten.

„Neben gesellschaftlichen oder ökologischen Entwicklungen, neuen Technologien oder der Nachfrage aus neuen Regionen, ist auch die Politik oft Treiber für die Entwicklung dieser Märkte, weil sie Rahmenbedingungen und Regularien vorgibt“, erläutert Dr. Eric Maiser, Leiter des VDMA Competence Center Future Business.

Maschinenbau liefert Schlüsseltechnologien für die Energiewende

Beispiel Klimaschutz: Im Pariser Abkommen verpflichtete sich die Bundesrepublik 2015, ihre Co2-Emissionen bis 2050 um 90 Prozent gegenüber dem Wert von 1990 zu senken. Das erfordert der Bundesregierung zufolge jedes Jahr Investitionen von 15 Milliarden Euro oder rund 0,5 Prozent des Bruttoinlandsproduktes – ein gewaltiges Umsatzpotenzial für den Maschinenbau.

„Dieser ist eine Schlüsseltechnologie für den Klimaschutz und liefert Maschinen für die Produktion von Akkus in E-Autos ebenso wie Wärmepumpen, Windkraftgeneratoren oder Anlagen zur Herstellung synthetischer Brennstoffe mittels Strom aus erneuerbaren Energien“, erklärt Maiser.

Die Zukunft des deutschen Maschinenbaus

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Kunden fordern energieeffiziente Anlagen

Kunden aus der Automobilindustrie machen in ihren Lastenheften zudem schon heute Vorgaben zum Stromverbrauch und den maximalen pneumatischen und hydraulischen Drücken neuer Anlagen.

Maschinenbauer wie MAG oder Heller verkaufen daher Energieeffizienzpakete, mit denen Kunden den Verbrauch ihrer Anlagen um bis 30 Prozent senken können. Werkzeugmaschinenspezialist Grob hat eine Maschine entwickelt, die ohne energiefressende Hydraulik arbeitet.

Spitzenumsätze mit der Mobilitätswende

Motorenbauer wie Deutz und Spezialmaschinenanbieter wie Aumann verdienen dagegen gut mit alternativen Antrieben. Deutz übernahm 2017 den Spezialisten für E-Motoren, Torqueedo, um die Bau- und Landmaschinenindustrie mit Elektro- und dieselelektrischen Motoren beliefern zu können.

Das hat sich ausgezahlt: Von Januar bis März schrieben die Kölner 27,4 Prozent mehr Bestellungen in ihre Bücher als im Vorquartal. Ähnlich läuft es bei Aumann. Der Mittelständler stellt Maschinen und Fertigungslinien für die Produktion von E-Motoren her. Vergangenes Jahr steigerte er seinen Umsatz um 38 Prozent auf 290 Millionen Euro.

Leichtbau erfordert neue Prozesse und Anlagen

Der Klimaschutz lässt auch bei der Materialverarbeitung neue Märkte für Maschinenbauer entstehen, weiß Sven Siepen, Leiter des Bereichs Maschinen- und Anlagenbau bei der Unternehmensberatung Roland Berger. „Der Wandel hin zu alternativen Antrieben verändert den von der Automobilindustrie verwendeten Materialmix“, erklärt Siepen.

So bestehe heute aus Gewichtsgründen fast jeder Zylinderkopf aus Alu statt aus Gusseisen. Im Karosseriebau kommen zunehmend hochfeste Stähle und Leichtmetalle zum Einsatz. Kohlenstofffasern stehen vor dem finanziellen Durchbruch. Das erfordere andere Verarbeitungsverfahren und Anlagen. Allein mit Leichtbaulösungen für die Transportindustrie setzen Maschinenbauer daher 2020 rund 140 Milliarden Euro um. Das entspricht 5,4 Prozent des weltweiten Maschinenmarktes und ist gut doppelt so viel wie 2010.

Dazu kommt das Geschäft mit Werkzeugmaschinen, die durch den Leichtbau effizienter werden. Mit Verbundwerkstoffen lassen sich die bewegten Massen in und damit der Energieverbrauch von Maschinen bei gleichzeitig steigender Bearbeitungsgeschwindigkeit und –genauigkeit reduzieren.

Digitalisierung im deutschen Maschinenbau

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Zukunftsmarkt Kreislaufwirtschaft

Ähnlich wie der Leichtbau oder alternative Antriebe könnte sich auch die Kreislaufwirtschaft durch staatliche Vorgaben zu einem Zukunftsmarkt des Maschinenbaus entwickeln. Um Umwelt und Klima zu schonen, will die EU Müll im Wirtschaftskreislauf fast vollständig verhindern. Sie erwägt daher die Einführung einer Steuer auf den Ressourcenverbrauch.

Mit ihr ließen sich Stoffkreisläufe in Bewegung bringen. Bislang stammen nur 14 Prozent der von der Industrie verwendeten Rohstoffe aus dem Recycling. Vor allem bei Kunststoffen, Verbundmaterialien und Elektronikschrott, schlummern große Potenziale. Eine Riesenchance für Maschinenbauer.

Denn um bislang nicht recycelte Rohstoffe wiederzuverwerten, brauchen Entsorger leistungsfähige Anlagen. „Beziffern lässt sich die Größe und Dynamik dieses wie vieler anderer Zukunftsmärkte jedoch nur schwer“, räumt Maiser vom VDMA ein. 

Kompetenz bringt deutsche Maschinenbauer in die Pole Position

Fest steht dagegen: Deutsche Maschinenbauer haben bessere Chancen, von Megatrends zu profitieren, als Konkurrenten aus anderen Ländern.

„Denn je komplexere ökologische oder kreislaufwirtschaftliche Anforderungen eine Anlage erfüllen muss, desto mehr kommt es darauf an, sie als System zu verstehen, das mit Verbrauchern, Produzenten, dem Handel, der Energiewirtschaft oder Stoffkreisläufen interagiert“, erklärt Maiser. „Deutsche Maschinenbauer haben dieses Wissen. Daher können sie Angebote machen, zu denen andere nicht im Stande sind.“

KI optimiert Performance und Verfügbarkeit von Anlagen

Um ihre Maschinen mit den erforderlichen Funktionen ausstatten zu können, müssen die Anbieter allerdings Querschnittstechnologien wie Künstliche Intelligenz, Big Data oder das Internet der Dinge (IoT) meistern – und das nicht erst in ferner Zukunft. Durch die Digitalisierung entsteht auf einzelnen Märkten schon heute ein  Geschäftspotenzial, das sich messen lässt.

Mit Hilfe Künstlicher Intelligenz lassen sich auf Cloudplattformen Daten auswerten, die Sensoren beim Betrieb von Maschinen über deren Zustand und den auf ihnen ausgeführten Prozess aufzeichnen und über das IoT übermitteln. Mit solchen Plattformen wie sie etwa Spezialmaschinenbauer Trumpf mit Zeiss, Dürr, DMG Mori und elf weiteren Partnern betreibt lassen sich bessere Produktionsergebnisse erzielen, die Energieverbräuche von Maschinen senken und deren Verfügbarkeit durch Predictive Maintenance steigern.

Digitalisierung ermöglicht neue Serviceangebote

„Mit KI und durch die Vernetzung ihrer Anlagen über das Internet der Dinge können Maschinenbauer ganze Teile der Wertschöpfungskette ihrer Kunden übernehmen – etwa den Aufbau, die Justierung und die Wartung einer Fertigungslinie“, ergänzt Siepen von Roland Berger. „Bislang haben Kunden diese Arbeiten selbst erledigt. Nun zahlen sie ihre Maschinenlieferanten dafür, dass diese dafür sorgen, dass Anlagen ohne Stillstand bestmöglich arbeiten und zugleich die Produktionskosten sinken.“

Der Bedarf der Kunden an solchen Lösungen ist gewaltig. Allein die Prozessindustrie kosten ungeplante Ausfallzeiten weltweit jedes Jahr 20 Milliarden US-Dollar. Die Optimierung von Maschinen und deren vorausschauende Wartung sorgen daher künftig für 41 Prozent der Serviceumsätze, ergab eine Studie von Roland Berger.

Mobilität der Zukunft und der deutsche Maschinenbau

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Predictive Maintenance verändert das Ersatzteilgeschäft

Mit 42 Prozent trägt das klassische Ersatzteilgeschäft genau so viel zu den Erlösen bei. Immer öfter konkurrieren Maschinenbauer dabei aber gegen Drittanbieter, die Teile günstiger verkaufen. „Wer seine Ersatzteilumsätze absichern will, kommt daher nicht daran vorbei, Predictive-Maintenance-Lösungen zu entwickeln“, rät Siepen. Dabei melden Maschinen einer Plattform nicht nur, was wann gewartet und ausgetauscht werden soll. Sie bestellen die benötigten Teile auch gleich beim Maschinenlieferanten.

Mit Ersatzteilen und Serviceleistungen machen zwei von drei Maschinenbauern 2021 ein Drittel ihres Umsatzes, ergab eine Studie der Unternehmensberatung Stauffen. Zum Gewinn tragen Dienstleistungen laut Roland Berger sogar 60 Prozent bei. „Im Service fahren Unternehmen zwar keine spektakulären Einzelaufträge ein. In der Masse macht das After-Sales-Geschäft aber umso mehr aus“, fasst Siepen zusammen.

Rückkehr zur Wiege der Menschheit

Durch die Digitalisierung ihres Service könnten deutsche Maschinenbauer auch Märkte erobern, für die ihre Anlagen bislang technisch zu komplex sind. So steigt in Äthiopien und Kenia durch den Aufbau von Lowtech-Industrien die Nachfrage nach Maschinen. Zugleich benötigt die dort entstehende kommerzielle Landwirtschaft Mähdrescher und Traktoren.

Da die Regierungen in Adis Abeba und Nairobi zudem noch in große Infrastrukturprojekte investieren, steigt auch die Baumaschinennachfrage - und das nicht zu knapp. Die äthiopische Wirtschaft legte 2018 um 7,5 Prozent zu, diejenige Kenias um sechs Prozent.

Bislang bleiben deutschen Maschinenbauer diese Märkte verschlossen, weil es vor Ort keine Fachkräfte gibt, die ihre Anlagen warten können. Augmented Reality könnte dies ändern. Trägt der afrikanische Techniker eine Datenbrille, die das aufgezeichnete Bild der defekten Anlage in Echtzeit nach Deutschland überträgt, sieht der Experte in Esslingen oder Wuppertal das gleiche wie sein Kollege in Ostafrika und kann ihn bei der Reparatur der Maschine anleiten als wäre er vor Ort.

Laser- und Blechbearbeitungspezialist Trumpf und der Verpackungsmaschinenbauer Uhlmann gewinnen mit smarten AR-Brillen schon seit Jahren neue Kunden – in Deutschland ebenso wie in Entwicklungsländern. Von schlechten Nachrichten aus dem VDMA lassen sie sich nicht mehr die Stimmung verhageln.

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