CNC nie straci na znaczeniu
Maszyny sterowanie numerycznie (Computerized Numerical Control, CNC) stały się podstawą funkcjonowania branży metalowej w Polsce. Sam sektor producentów CNC to istotna część rynku i choć inne technologie wytwórcze szybko się rozwijają, nie należy spodziewać się, aby tradycyjna metody obróbki odeszły do lamusa.
Obrabiarki CNC należą do maszyn, które mogą służyć do cięcia lub formowania części wykonanych z metalu lub innych materiałów, jak drewno, ceramika lub kamień. Obrabiarki są znane jako “maszyny matki”, które umożliwiają produkcję wszystkich innych maszyn, w tym samych siebie. Maszyny sterowane numerycznie zostały opracowane w latach 40. i 50. XX w. przez włączenie komputerów do maszyn produkcyjnych, co w efekcie doprowadziło do automatyzacji obrabiarek (tzw. maszyny PLC). Następnie w latach 60. XX w. wprowadzono maszyny NC, a potem CNC, w których zastosowano technologię cyfrową i komputery do sterowania ruchami maszyn do wykonywania procesu obróbki m.in., metali. Maszyny CNC zredukowały zakres ludzkiej interakcji wymaganej w różnych etapach procesu obróbki. Co więcej, zlikwidowały potrzebę manualnego wykonywania skomplikowanych obliczeń matematycznych niezbędnych do produkcji kształtów o dużej złożoności i dokładności.
Obróbka nietradycyjna
Zainteresowanie problematyką „nietradycyjnej” obróbki materiałów jest wynikiem m.in. pojawienia się nowych materiałów oferujących nowe, rewolucyjne właściwości i funkcjonalności. Jednocześnie te innowacyjne materiały (takie jak super-stopy metali, kompozyty, materiały ceramiczne, etc.) nie poddają się tradycyjnej obróbce materiałów lub też czynią taką obróbkę niezwykle trudną. Na przykład, technologie laserowe stały się de facto standardem dla wymagających procesów technologicznych cięcia i wiercenia otworów w kompozytach. Co więcej, nowe, rygorystyczne wymagania środowiskowe nakładają na producentów maszyn CNC konieczność zapewnienia „czystości środowiskowej” nowych technologii obróbki. Nowe aplikacje i funkcjonalności nietradycyjnej obróbki materiałów wymagają również nowych kompetencji projektowania procesów technologicznych i zarządzania nimi. W odpowiedzi na te wyzwania zarówno świat nauki, jak i wiodący przedstawiciele branży maszyn CNC rozpoczęli pracę nad innowacjami dotyczącymi sfery modelowania i symulacji procesów produkcyjnych oraz nowych technologii sterowania i kontroli. Tempo zmian w branży stale przyspiesza.
Głównymi branżami – odbiorcami zaawansowanych maszyn CNC są przemysł samochodowy i maszynowy, a następnie przemysł elektroniczny i obróbki metali. Na przykład w branży samochodowej wzrastająca moc silników wymaga coraz bardziej wyrafinowanych systemów chłodzenia. Kluczową rolę w konstrukcji silników wysokiej wydajności pełnią otwory chłodzące, które są niezwykle małe, o średnicy 0,5-0,75 mm. Otwory te muszą być rozmieszczone bardzo gęsto oraz pod odpowiednim kątem do powierzchni elementu silnika. Produkcja takich mechanizmów wymaga najwyższego stopnia precyzji i stanowi trudne wyzwanie. W praktyce jest to możliwe tylko dzięki systemom laserów nowej generacji, oferowanych w najnowszych maszynach CNC.
Sektor maszyn CNC ma również klientów w innych dziedzinach, na przykład branża inżynierii elektrycznej i mechanicznej, przemysł lotniczy, kolejowy, energetyczny, medyczny, stoczniowy, obronny, optyczny i inne. Ze względu na wiele opcji wykorzystania obrabiarek CNC w innych sektorach, mogą one pozytywnie wpłynąć na wydajność i konkurencyjność znacznej części przemysłu przetwórczego poprzez tzw. spillover effects (główne branże będącymi odbiorcami CNC to co najmniej 25 proc przemysłu przetwórczego Polski). Dlatego jego rozwój ma ważne znaczenie horyzontalne dla wielu dziedzin przemysłu.
Olbrzymi rynek
Tradycyjne technologie stosowane w odniesieniu do tradycyjnych materiałów (np. metale), wraz z ich zastosowaniami (np. frezowanie, cięcie i gięcie metalu) to olbrzymi rynek. Już w 2008 roku sam sektor obróbki metali w UE-28 odpowiadał za 10 proc. całkowitej wartości dodanej przemysłu wytwórczego i 7,5 proc. produkcji przemysłowej w UE.10 Już w 2008 roku wartość produkcji sektora szacowano na 530 mld EUR, czyli około 4 procent PKB w UE-28.
Sektor w dużej mierze obejmuje małe i średnie przedsiębiorstwa (MŚP). W Europie istnieje ponad 400.000 firm w obrębie łańcucha wartości branży obróbki , z czego około 90 proc. zatrudnia mniej niż 50 osób. W dużej części jest to nadal sektor tradycyjny, bazujący na technologiach znanych od lat, aczkolwiek ostatnie dziesięciolecia charakteryzują się szybko postępującą automatyzacją i komputeryzacją (tzn., adoptując technologie precyzyjnej obróbki materiałów maszynami CNC).
Szanse i zagrożenia polski producentów CNC
Polska jest bardzo konkurencyjnym rynkiem, jeśli chodzi o dostępność usług obróbki CNC (aczkolwiek w górnym segmencie rynku jest już znacznie mniej podmiotów kompetencyjnie dorównującym zachodnim lub azjatyckim konkurentom). Większość z kilkunastu polskich producentów maszyn CNC jest dziś montowniami opierającymi swoją produkcję na podzespołach i sterownikach kupowanych za granicą.
Aktualne trendy rynkowe powodują, że firmy muszą na bieżąco dostosowywać swój asortyment i sposoby produkcji do dynamicznie zmieniających się preferencji nabywców oraz uwarunkowań makroekonomicznych. W otoczeniu rynkowym, gdzie nacisk kładzie się na najwyższą jakość produktów, możliwość elastycznego modyfikowania procesu produkcji, produkowania w krótkich lub długich seriach w zależności od potrzeb odbiorcy oraz odporność na presję cenową,
Z punktu widzenia firm dostarczających usługi obróbki materiałów na polskim rynku jest on w większości sektorów bardzo konkurencyjny. Szczególnie duża liczba usługodawców oraz intensywna konkurencja cenowa są charakterystyczne dla tradycyjnych usług obróbki bez wsparcia komputerowego: toczenie, frezowanie, spawanie, laserowe cięcie płaskie, gięcie na małych prasach krawędziowych, etc. Im bardziej „nietradycyjne” technologie obróbki i im wyższe są wymagania precyzji (lub im trudniejszy w obróbce jest materiał), tym poziom konkurencji jest mniejszy. Np. stosunkowo niewiele firm w Polsce jest w stanie dostarczać usługi laserowego cięcia 3D profili. Prawie w ogóle nie ma graczy rynkowych operujących w technologiach pozwalających na gięcie metalu na dużych długościach, np. ponad 13 m. Rodzące się technologie mikro- i nano-obróbki należą do rzadkości i ich występowanie jest ograniczone głównie do laboratoriów jednostek naukowo-badawczych.
Bariery wejścia na rynek
Zaistnienie na globalnym rynku obrabiarek CNC spotyka się jednak z licznymi barierami. Przede wszystkim wiąże się to z wysokimi kosztami – obrabiarki są dobrami kapitałochłonnymi o wysokiej wartości dodanej i know-how. Rządy krajów rozwijających obniżają koszty wejścia na rynek poprzez dotacje, a na zewnętrznych graczy nakładają bariery handlowe. Dodatkowo rządy (zwłaszcza rząd chiński) zapewniają silne wsparcie finansowe na B+R i rozwój w branży obrabiarek, czyli proste kopiowanie uzupełniane jest tworzeniem nowych rozwiązań.
Japońskie firmy są ważnymi konkurentami ze względu na niezawodność swoich maszyn, natomiast tajwańskie firmy – ze względu na ich niski koszt. Japońscy, koreańscy i tajwańscy konkurenci geograficznie i kulturowo leżą blisko dużych rynków azjatyckich, które są głównymi odbiorcami obrabiarek. Tamtejsi producenci koncentrują się na działalnościach generujących najwyższą wartość dodaną i rentowność, natomiast tańsze czynności delegują do zewnętrznych, wyspecjalizowanych firm.
Trzeba też pamiętać, że producenci nabywają komponenty w małych ilościach. Dodatkowo, wymagają oni części o wysokiej jakości i o niskich cenach,. Z związku z powyższym istnieje problem małej różnorodności dostawców. W coraz większym stopniu producenci oferują kompleksowe rozwiązania produkcyjne dla swoich klientów, nie tylko pojedyncze maszyny. Produkcja obrabiarek w coraz większym stopniu odbywa się w ramach sieci, a nie wewnątrz (pojedynczych) firm, co podkreśla znaczenie wzajemnych powiązań i relacji wewnątrz łańcucha wartości.
Witold Zygmunt, na podstawie opracowania Banku Światowego.