Die Zukunft der CNC-Fertigung
Wie lässt sich die zunehmende Komplexität bewältigen?
Die Zukunft der CNC-Fertigung wird zunehmend komplexer. Mehr Produktvarianten, sich ändernde Nachfrage, neue Technologien, kürzere Lieferzeiten und Kostendruck machen deutlich, wie wichtig es ist, eine widerstandsfähige Produktion zu erreichen – also eine Kombination aus Flexibilität und Effizienz. Zusammengefasst sind die fünf wesentlichen Punkte für die Zukunft der CNC-Fertigung:
- Wandel hin zur ‘High-Mix, Low-Volume’-Fertigung
- Mehr Komplettbearbeitung mit vielseitigen CNC-Maschinen
- Mehr Automatisierung von CNC-Maschinen sowie unterstützenden CNC-Prozessen
- Produktionsplanungs- und Ressourcen-Management-Software gewährleistet eine vollständige Kontrolle der Produktion
- Megatrends wie Nachhaltigkeit, Fertigungs-Rückverlagerung und die Verfügbarkeit von Arbeitskräften prägen die Industrie
Die wichtigste Erkenntnis für CNC-Hersteller? Die Zukunft verlangt nach neuen Kompetenzen, die über den bloßen Kauf von (fortschrittlichen) Fräs-, Dreh- oder anderen CNC-Maschinen hinausgehen. Auch die Rolle der Mitarbeiter verändert sich drastisch – von der reinen Werkstückhandhabung zu einer umfassenden Steuerung der Fertigungsprozesse und der kontinuierlichen Optimierung der täglichen Abläufe.
Kleiner Hinweis zum Titel: Auch wir finden es etwas ironisch, dass in Zukunft subtraktive Fertigungsprozesse wahrscheinlich weniger genutzt werden, während additive (oder hybride) Fertigungstechnologien immer mehr an Bedeutung gewinnen. Das heißt, die Zukunft wird weniger von CNC und mehr von allgemeiner Fertigung geprägt sein.
Die Zukunft auf drei Ebenen betrachtet
Um tiefer einzutauchen, werfen wir einen Blick auf die Merkmale und Trends der zukünftigen CNC-Fertigung auf drei Ebenen: der gesamten Industrie, einem einzelnen Hersteller und den Fertigungsbereichen. Beachten Sie, dass die meisten Trends auf mehreren Ebenen Auswirkungen haben, auch jenseits der hier aufgeführten Bereiche.
Die Fertigungsindustrie
Wettbewerbsfähigkeit, kürzere Wertschöpfungsketten und Nachhaltigkeitsziele werden durch Automatisierung ermöglicht, die gleichzeitig Fertigungsjobs sinnvoller und sicherer macht:
Herausforderungen in Bezug auf Kundennutzen und Rentabilität. Um wettbewerbsfähig zu bleiben, müssen Hersteller ständig mehr bieten – sei es in Bezug auf Produktmerkmale, Qualität, Auswahl, Preis, Lieferzeiten, Service und mehr. Für einzelne Hersteller bedeutet dies eine zunehmende Produktion mit hoher Variantenvielfalt und niedrigen Stückzahlen, was eine entscheidende Herausforderung für die Rentabilität darstellt und den Bedarf nach besseren Fertigungsmethoden vorantreibt. Besonders bei fortschrittlicheren Bearbeitungsanwendungen wird die Fertigung zunehmend zu einem Wettbewerbsvorteil für Industrieunternehmen.
Der Anstieg der Automatisierung ist klar erkennbar. Laut den Berichten der International Federation of Robotics (IFR) wächst die Anzahl der installierten Roboterarme jährlich im Durchschnitt um etwa 6 %. Um das Ganze in Perspektive zu setzen: Oxford Economics hat auf Basis der IFR-Daten berechnet, dass eine 30 % schnellere Einführung von Robotern bis 2030 zusätzliche 4,9 Billionen EUR oder 5,3 % des weltweiten BIP bringen könnte! Dabei geht es nicht nur um den Automatisierungsgrad, also die Anzahl der automatisierten Maschinen, sondern auch um das Automatisierungsniveau – zum Beispiel die Automatisierung von Aufgaben wie der Produktionsplanung, was auch von der IFR als wichtiger Trend der Zukunft genannt wird. Weitere Details finden Sie in unseren Best Practices zur CNC-Automatisierung.
Nachhaltigkeit ist von grundlegender Bedeutung für die Zukunft unseres Planeten und der Menschheit. Sie lässt sich auf drei wesentliche Perspektiven reduzieren, die auch als Triple-P bekannt sind: Menschen, Planet und Profitabilität. Um dem Klimawandel durch die Reduzierung von CO2-Emissionen zu begegnen, benötigt die Fertigungsindustrie eine höhere Ressourceneffizienz, pünktlichere Produktion, weniger Abfall und die Einführung einer Kreislaufwirtschaft. Diese Entwicklung ist ohne Automatisierung schlichtweg nicht möglich, da sie Unternehmen hilft, erfolgreicher zu wirtschaften und gleichzeitig Fertigungsjobs sinnvoller und sicherer macht. Für die Gesellschaft insgesamt unterstützt eine wettbewerbsfähige Fertigungsindustrie die Entwicklung gesunder Volkswirtschaften, die langfristig das Wohl der Menschen fördern.
Veränderungen in der Globalisierung, Demografie und Fertigungsjobs. Die COVID-19-Pandemie hat gezeigt, dass globale Wertschöpfungsketten, bei denen die Fertigung weit vom Endmarkt entfernt ist, Risiken bergen. Wir erleben eine Rückverlagerung der Produktion (Re-shoring), unterstützt durch Automatisierung, die Fertigung weltweit profitabel macht. Zudem erschwert die alternde Bevölkerung und der Fachkräftemangel das Unternehmenswachstum. Die jüngere Generation sieht Fertigung oft als wenig attraktiv, doch intelligente Automatisierung revolutioniert die Arbeit der Bediener und hat sich bei der Rekrutierung, wie bei Fastems-Kunden wie dem finnischen Zulieferer Joensuun CNC-Machining, als hilfreich erwiesen.
Fertigungsunternehmen
Die Anforderungen an industrielle Fertiger steigen, was zu einer Produktion mit hoher Variantenvielfalt und niedrigen Stückzahlen führt. Gleichzeitig werden die Verbindungen zwischen den Fabriken immer transparenter:
Zunehmende Individualisierung und Variantenvielfalt. Industrielle Produkte werden komplexer und stärker auf die Bedürfnisse zugeschnitten. Auch die Lebensdauer eines Werkstücks in der Produktion wird kürzer und schwieriger vorherzusagen. Dazu kommt der steigende Druck durch kürzere Lieferzeiten, was bedeutet, dass die Fertigung immer flexibler und transparenter arbeiten muss, ohne die Effizienz zu verlieren.
Ständige Veränderungen auf den Märkten sorgen oft für schwankende Nachfrage oder einen wechselnden Mix, was schnelle Anpassungen erfordert. Das braucht eine flexible Fertigung. Kürzere Planungszyklen kommen häufig durch vertragliche Vorgaben zustande, wodurch Werkstätten oder Produktverantwortliche oft nicht wissen, was in ein oder zwei Monaten produziert werden muss – ein weiteres Zeichen für die genannten Herausforderungen.
Die Anforderungen an Qualität und Rückverfolgbarkeit werden nicht nur in der Luft- und Raumfahrt, sondern auch in der Maschinenbauindustrie immer strenger. Der ständige Druck, Kosten zu senken und Kapitalbindung zu verringern, bleibt immer bestehen und zwingt Unternehmen, neue Wege zu finden, um die Rentabilität der Fertigung und eine effiziente Kapitalnutzung zu steigern. Dies gilt besonders, wenn die Produktion zurückverlagert wird.
Fabriken werden immer stärker vernetzt, und da Fertigung fast immer in einem Netzwerk stattfindet, sind Transparenz und Datenaustausch unerlässlich für Effizienz und Flexibilität. Durch Fertigungs-Management-Software könnte man in einer hochvernetzten Fabrikwelt genau wissen, wann die Teile für die Montage eintreffen und gleichzeitig sicherstellen, dass alle Qualitätsanforderungen und Prüfungen automatisch erfüllt sind – ganz ohne Nachfragen oder zusätzliche Kontrollen.
CNC-Bearbeitung & Fertigungsbereiche
Automatisierte, vielseitige CNC-Maschinen werden immer beliebter. Unterstützt durch die Integration von Prozessen und Datensystemen ermöglichen Produktionsplanungssoftware (wie Fastems MMS) eine effiziente Produktionssteuerung:
Mehr Komplettbearbeitung. Vielseitige Werkzeugmaschinen, wie Dreh-Fräs-Kombinationen oder 4- und 5-Achsen-Fräsmaschinen, werden immer üblicher. Dadurch werden Bearbeitungsprozesse mit weniger Spannvorrichtungen und oft in einer einzigen Maschine durchgeführt. Dies erfordert eine genauere Werkstückgestaltung und die Wahl der richtigen Fertigungsmethoden. NC-Programme werden beispielsweise nicht mehr direkt an den CNC-Maschinen erstellt.
Mehr Automatisierung bedeutet vermehrte Roboter- oder kranbasierte Transfers von Werkstücken oder Paletten. Automatisierung erfordert stabile Prozesse und eine höhere Fertigungsplanung, um Engpässe in der Produktion zu vermeiden, die beispielsweise durch höhere Spindelstunden entstehen können. Generell bietet Automatisierung entscheidende Vorteile, die Sie auf dieser Seite weiter nachlesen können.
Mehr Prozess- und Geräteintegration. Unterstützende Prozesse wie Waschen, Messen, Markieren und Nachbearbeitung werden in Automatisierungssysteme integriert, um Produktivität, stabile Prozesse, kürzere Durchlaufzeiten und mehr unbemannte Stunden zu erreichen. Dies erfordert präzise Prozessgestaltung und macht fortschrittliche Tools wie Fastems MMS unverzichtbar.
Mehr Herausforderungen bei der Produktionsplanung und Ressourcen-Management. Bei der Batchproduktion mit hoher Variantenvielfalt ist die Verwaltung der Produktionsressourcen und Informationen eine der größten Herausforderungen. Da Produktion ein Zusammenspiel von Menschen, Software und Maschinen ist, braucht es einen Dirigenten. Excel reicht hier nicht aus, um die Komplexität effizient zu managen. Neugierig, was es besser könnte?
Der ständige Bedarf, den Nutzen neuer Technologien auszuschöpfen. Die Fertigung entwickelt sich schnell: additive Fertigung, Automatisierung, AGVs, neue Konnektivitätsmöglichkeiten und komplexere Software. Die Herausforderung liegt darin, Chancen zur richtigen Zeit zu ergreifen und optimal zu nutzen. Zum Beispiel: Wofür sollten AGVs genau eingesetzt werden? Diese Fragen zeigen, wie wichtig ein erfahrener Partner für Automatisierung und Produktionsentwicklung ist.
Intelligente CNC-Automatisierung ist die Zukunft
Die Unsicherheiten der Zukunft lassen sich mit der richtigen Planung, den richtigen Tools und einer klaren Denkweise gut meistern. Intelligente Automatisierung verbindet die Effizienz physischer Bewegungen mit Prozessintegration und Produktionsplanung und macht so die Fertigung mit hoher Variantenvielfalt und niedrigen Stückzahlen profitabel und flexibel – überall auf der Welt. Für Produktionsleiter und CNC-Bediener wird der Arbeitsalltag nicht nur effizienter, sondern auch sicherer und sinnvoller. So tragen wir gleichzeitig zur Nachhaltigkeit für den Planeten, die Menschen und den Profit bei.
Hier sind einige nützliche Tools für Sie:
- Sehen Sie, wie Automatisierung und Nachhaltigkeit zusammenpassen
- Best Practices für die CNC-Automatisierung
- Unser Leitfaden und Webinar zur profitablen Batch-Produktion
- Automatisierung von CNC-Fertigung mit hoher Variantenvielfalt
- Entdecken Sie unser Automatisierungsangebot
Das klingt
interessant?
Greifen Sie einfach zum Telefon oder
schreiben Sie uns –
wir sind für all Ihre Fragen da!
