Branża narzędzi skrawających w trudnych czasach [Raport]

Branża narzędzi skrawających w trudnych czasach [Raport] Raven Media

Koniunktura w branży narzędzi skrawających jest ściśle uzależniona od gałęzi przemysłu, w których na co dzień wykorzystuje się narzędzia do obróbki metali. Ostatnie 2 lata przyniosły mocne zawirowania na tym rynku. Wydaje się jednak, że sytuacja już się unormowała i branża wróciła na ścieżkę stabilnych wzrostów produkcji. Przy tym nie tylko sam wzrost sektora przetwórstwa przemysłowego napędza rynek narzędziowy. Równie ważne dla jego rozwoju są nowe wyzwania związane m.in. z nowymi materiałami, z jakich wytwarzane są elementy będące przedmiotem obróbki.

  • Narzędzia skrawające – rynek, wielkość produkcji, rosnący popyt
  • Tokarki CNC w najbliższej przyszłości będą w największym stopniu wpływać na dynamikę rozwoju rynku narzędziowego
  • Węglik spiekany należy do najczęściej wykorzystywanych materiałów narzędziowych
  • Twarde i trudnoobrabialne materiały wymuszają stosowanie nowych materiałów i powłok do narzędzi skrawających
  • Po okresie pandemii branża narzędziowa mierzy się obecnie z nowymi wyzwaniami

Rynek narzędzi skrawających

Zahamowana w następstwie pandemii COVID-19 światowa gospodarka przełożyła się na spadek wielkości produkcji i sprzedaży całej branży narzędziowej. Wprawdzie rynek narzędzi do obróbki metali jest dość trudny do zwymiarowania, jednak szacuje się, że w 2020 r. jego wartość spadła o ok. 5% w porównaniu z 2018 r. Popyt na narzędzia skrawające spadł poniżej poziomu sprzed pandemii na wszystkich liczących się rynkach. Było to następstwem przede wszystkim zakłóceń, które pojawiały się w działalności produkcyjnej na całym świecie.

Wpływ epidemii koronawirusa na branżę narzędziową był jednak stosunkowo mniejszy w państwach Dalekiego Wschodu – Chinach, Japonii i Korei Południowej. Zdecydowanie większe straty na przełomie drugiej i trzeciej dekady obecnego stulecia poniosła branża w państwach Europy Zachodniej czy Stanach Zjednoczonych.

Gorsza koniunktura nie trwała jednak zbyt długo i już w kolejnym roku branża powróciła do trendu wzrostowego. Według analizy firmy Fortune Business Insights szacunkowa wielkość globalnego rynku narzędzi skrawających do metali w 2021 r. wyniosła ok. 73,3 mld dolarów. Przewiduje się, że w bieżącym roku wartość ta wzrośnie do 76 mld dolarów, a w 2029 r. osiągnie poziom ponad 105 mld dolarów. Gdyby te prognozy miały się sprawdzić, oznaczałoby to, że przez kolejnych 7 lat rynek ten będzie rósł średnio o 4,8% każdego roku.

Rosnący popyt na narzędzia do obróbki metali jest widoczny we wszystkich kluczowych branżach (tj. motoryzacyjnej, lotniczej, maszynowej i obronnej). Oczekuje się, że na dynamiczny rozwój rynku znacząco wpłyną także rosnące wymagania odbiorców, które dotyczą wydajności procesów skrawania, a także związanych z nimi kwestiami oszczędności kosztów i czasu.

Narzędzia skrawające – struktura rynku

W najbliższej przyszłości (według wspomnianego wyżej raportu) to segment tokarek CNC będzie się rozwijał najszybciej, przy okazji napędzając rynek narzędzi do obróbki metali. W głównej mierze to zasługa sektora motoryzacyjnego, z którego płynie największe zapotrzebowanie na tokarki, a także licznych korzyści, jakie gwarantuje ten typ obrabiarek (wysoka wydajność, niskie koszty utrzymania, możliwość wytwarzania skomplikowanych detali). Cały czas dużą popularnością będą się cieszyć także centra obróbcze, które mają obecnie największy udział w globalnej produkcji maszyn obróbczych.

Największym odbiorcą maszyn obróbczych i narzędzi skrawających pozostaje przemysł motoryzacyjny, który już od dłuższego czasu zapewnia największe przychody producentom z tych sektorów rynku. W 2021 r. koncerny motoryzacyjne odpowiadały za aż 42% wartości globalnego rynku narzędzi skrawających. Podzespoły – takie jak skrzynie biegów, tarcze sprzęgła czy hamulce tarczowe – zwiększają bowiem zapotrzebowanie na efektywne narzędzia skrawające do metalu.

Ponadto stały rozwój motoryzacji (m.in. pojawiające się nowe materiały konstrukcyjne) także przekłada się na zapotrzebowanie na odpowiednie narzędzia. A to jest dodatkowym motorem napędowym dla dalszego rozwoju branży narzędziowej. W najbliższej przyszłości powinno rosnąć także znaczenie inżynierii precyzyjnej z punktu widzenia producentów narzędzi. Konieczność precyzyjnej obróbki elementów często o skomplikowanych kształtach stanowi bowiem obecnie spore wyzwanie.

Większych zmian nie należy się spodziewać także w podziale na regiony, które generują największe przychody branży narzędziowej. Przed rokiem wartość tego rynku w krajach Azji i Pacyfiku szacowano na ponad 42,5 mld dolarów. W kolejnych latach dominująca rola kontynentu azjatyckiego może się jeszcze bardziej umocnić.

Przy tym olbrzymie szanse, żeby zostać najszybciej rozwijającym się rynkiem, mają Indie. Podejmowane są w niej bowiem obecnie duże wysiłki w celu wzmocnienia sieci klastrów produkcyjnych. Korzystna polityka władz państwowych sprzyja tworzeniu nowych zakładów produkcyjnych z sektora motoryzacyjnego, a tym samym rozwojowi rynku maszynowego i narzędziowego. Indie coraz szerzej otwierają się także na handel międzynarodowy – co będzie wpływać na wzrost eksportu i wielkości produkcji tego kraju.

Węglik spiekany dominującym materiałem

Na rynku można obecnie spotkać narzędzia skrawające, które są wykonane z różnych materiałów, jednak coraz ważniejszą rolę zaczynają odgrywać węgliki spiekane. Materiał ten (choć bardziej precyzyjne byłoby określenie grupa materiałów, bo w produkcji dostępne są węgliki spiekane z różnym udziałem objętościowym różnych metali) zapewnia liczne korzyści użytkowe.

Narzędzia z węglika spiekanego charakteryzują się dużą twardością i odpornością na ścieranie. Są także odporne na bardzo wysokie temperatury. W porównaniu np. ze stalą szybkotnącą narzędzia z węglika mogą skrawać z nawet 4-krotnie większą prędkością. Ponadto radzą sobie z twardymi materiałami (np. stalą hartowaną lub materiałami kompozytowymi).

Narzędzia z węglika spiekanego wykorzystuje się praktycznie we wszystkich procesach obróbczych – frezowaniu, toczeniu, wierceniu, wytaczaniu i gwintowaniu. Z węglika wykonuje się zarówno narzędzia składane (płytki skrawające po zużyciu są wtedy wymieniane na nowe), jak i narzędzia monolityczne (które po zużyciu można poddać go regeneracji i ponownie wykorzystać).

Według firmy Allied Market Research wartość sprzedaży wyłącznie narzędzi skrawających z węglika spiekanego w 2020 r. wyniosła ok. 11,3 mld dolarów. Natomiast na zakończenie obecnej dekady ma wynieść już ponad 18 mld dolarów. Ponad połowę tej wartości stanowią narzędzia do frezowania, a nieco ponad 1/3 – narzędzia do toczenia. Szacuje się, że w najbliższej przyszłości jeszcze bardziej umocni się segment narzędzi do frezowania w grupie narzędzi z węglika spiekanego.

Nowe materiały narzędzi skrawających zyskują na znaczeniu

Rynek narzędzi skrawających nie zamyka się jednak tylko w obszarze takich materiałów, jak stale czy węgliki spiekane. Producenci narzędzi stale wprowadzają na rynek nowe produkty, które wyróżniają się m.in. użytym do jego wytworzenia materiałem czy też nietypowymi powłokami. Wynika to przede wszystkim z konieczności radzenia sobie z twardymi i trudnymi do obróbki materiałami, które pojawiają się w różnych branżach.

Przykładem może być ceramika narzędziowa, która ma zapewnić bardzo dużą wydajność frezom wykorzystywanym np. do obróbki materiałów lotniczych. Parametry tego typu frezów pod wieloma względami przewyższają możliwości obróbcze narzędzi z węglika spiekanego. Wśród pojawiających się powłok narzędziowych coraz częściej można spotkać różne związki tytanu – np. azotki tytanu (TiN), węgloazotki tytanu (TiCN) czy azotki tytanu glinu (TiAlN).

Powlekanie narzędzi superwytrzymałymi powłokami PVD czy CVD zwiększa przede wszystkim ich trwałość. Jednocześnie wydłuża też okres między kolejnymi ostrzeniami. Szacuje się, że obecnie 60% (do nawet 80%) narzędzi skrawających dostępnych na rynku ma nałożoną jakąś powłokę, która ma polepszyć różne parametry narzędzia.

Jeszcze lepsze parametry skrawania i wyższą trwałość zapewniają różne materiały kompozytowe, cermet, borazon czy diament polikrystaliczny. Wykorzystywane do produkcji narzędzi materiały kompozytowe mogą zawierać różne kombinacje metali i innych związków. Do najczęściej spotykanych należą obecnie nikiel, molibden i kobalt. Zazwyczaj pełnią rolę spoiwa dla różnego rodzaju tlenków, borków, węglików lub tlenku glinu. Kompozytowe narzędzia skrawające można z powodzeniem wykorzystywać do obróbki zahartowanych stali, żeliwa, metali kolorowych i ich stopów – przy stosowaniu wysokich szybkości skrawania.

Jednocześnie można dostrzec trend, który polega na zmniejszaniu masy narzędzi. Uzyskuje się to najczęściej poprzez wykorzystanie odpowiednich materiałów (np. stopów aluminium, tytanu, materiałów kompozytowych) do budowy korpusu narzędzia.

Ograniczenia rozwoju branży narzędziowej

Ostatnie 3 lata były bardzo trudne dla rozwoju rynku narzędziowego – nawet jeśli wyniki sprzedażowe i finansowe firm z tej branży nie do końca to potwierdzały. Obecnie, po uporaniu się z problemami w czasie pandemii COVID-19, największym zagrożeniem dla rozwoju jest wojna za naszą wschodnią granicą. Jej następstwem są m.in. zakłócenia w handlu międzynarodowym, w tym w dostawach surowców (nie tylko wykorzystywanych bezpośrednio do wytworzenia narzędzi skrawających). Ograniczenia te uderzają bowiem bardzo mocno w branżę produkcji metalowej – a ta (jak powszechnie wiadomo) jest ściśle powiązana z branżą narzędzi skrawających do metali.

Wojna i niepewna sytuacja finansowo-gospodarcza na świecie wpływają natomiast na ogólną zachowawczość wśród przedsiębiorców z branży produkcyjnej. Brak inwestycji lub wstrzymywanie już rozpoczętych będzie bowiem odbijać się także na wszystkich dostawcach i poddostawcach, którzy odpowiadają za dostarczanie niezbędnych materiałów produkcyjnych.

Wprawdzie według analityków rynkowych nie grozi nam obecnie recesja (choć ciężko przewidzieć, jak będzie wyglądała sytuacja za kilka, kilkanaście miesięcy). Ciężko jednak mówić o pozytywnym klimacie dla szybkiego rozwoju gospodarczego.

Niepewność dla rozwoju branży narzędzi skrawających – choć w zdecydowanie dalszej perspektywie – pojawia się wraz ze wzrostem popularności technologii wytwarzania przyrostowego (w tym zwłaszcza druku 3D). Już teraz bowiem głośno mówi się, że produkcja addytywna będzie coraz częściej wykorzystywana w procesach produkcyjnych w wielu branżach. Na razie głównie przy budowie prototypów, ale niewykluczone, że kiedyś stanie się w pełni konkurencyjną metodą dla produkcji ubytkowej, w której wykorzystywane są narzędzia skrawające.

Wytwarzanie przyrostowe pozwala lepiej wykorzystać surowce, wiąże się z mniejszą ilością odpadów i wreszcie pozwala na wytwarzanie przedmiotów o dowolnych niemal kształtach. W przypadku obrabiarek CNC wykonanie elementu o bardzo skomplikowanych kształtach jest albo niemożliwe, albo bardzo utrudnione i wymaga użycia zaawansowanych obrabiarek o 4 lub 5 osiach.

Na razie jednak takiego zagrożenia (zastąpienie produkcji ubytkowej produkcją przyrostową) nie ma. Producenci narzędzi skrawających mogą więc spać spokojnie (przynajmniej w tym przypadku). Produkcja skrawaniem zapewnia bowiem znacznie lepszą dokładność i stabilność procesu, a uzyskiwana warstwa wierzchnia obrabianego detalu charakteryzuje się wciąż dużo większą jakością.

Jak postrzega Pan obecną sytuację branży narzędziowej w tych mocno niesprzyjających warunkach makroekonomicznych? Które zagrożenia są najniebezpieczniejsze?

Ostatnie 2 lata spowodowały sporą destabilizację na wszystkich rynkach, w tym także narzędziowym. Kiedy wydawało się, że globalna pandemia COVID-19 jest już w odwrocie, nastąpiły kolejne nieprzewidziane okoliczności – tym razem dotyczące poważnego konfliktu zbrojnego. 

Wszystkie te wydarzenia powodują duża niepewność w branży, a także widoczną powściągliwość w zakresie inwestycji i uruchamiania nowych projektów. Warto zauważyć, że poziom inwestycji w przedsiębiorstwach wciąż utrzymuje się poniżej wskaźnika odnotowanego przed 2020 r. Dodatkowo pojawiają się i wzrastają zagrożenia, które wiążą się z dostępem do surowców energetycznych i ze wzrostem cen.

Czy nastąpi nagłe ożywienie lub długotrwała stabilizacja? W tej chwili ciężko odpowiedzieć na to pytanie.

Czy zauważalny jest spadek popytu na narzędzia skrawające? Czy może jednak, paradoksalnie, obecnie branża zwiększa sprzedaż?

Biorąc pod uwagę tylko dane gospodarcze publikowane przez GUS, można być umiarkowanym optymistą. W drugim kwartale obserwujemy stały wzrost sprzedaży produkcji przemysłowej w stosunku do roku poprzedniego. Sprzedaż w ujęciu rocznym wrosła, m.in. w produkcji pojazdów samochodowych, przyczep i naczep (o 40%), urządzeń elektrycznych (o 23,9%), a także maszyn i urządzeń.

Z innej jednak strony w sierpniu w analogicznych sektorach można było zauważyć spadek sprzedaży w stosunku do lipca tego roku. Niepokojem może napawać dalszy wzrost cen przemysłowych w sierpniu zarówno w ujęciu miesięcznym, jak i rocznym.

Jakie grupy produktowe cieszą się obecnie największą popularnością? I z czego to wynika?

Ciężko jest wskazać jedną grupę produktów dominujących lub zyskujących przewagę nad innymi, również w tej specyficznej sytuacji gospodarczej, jaką teraz mamy. Dodatkowo nasza oferta narzędzi jest na tyle szeroka i kompleksowa, tak aby zaopatrywać naszych odbiorców także w dynamicznie zmieniających się koniunkturach produkcyjnych. Na rynku polskim Mitsubishi Materials niezmiennie kieruje swoje narzędzia przede wszystkim do klientów z sektora automotive oraz aerospace. Mamy również świetne narzędzia dedykowane dla sektora medycznego, dlatego systematycznie poszerzmy portfolio klientów z tej branży.

Jakie są prognozy rozwoju branży narzędziowej w najbliższych kilku, kilkunastu latach? Jakie zmiany będą najistotniejsze?

Myślę, że obecnie wszystkie spostrzeżenia, wnioski i prognozy mogą być obarczone sporym ryzykiem błędu. Mamy za sobą 2 lata bez precedensu. Wydawało się, że w 2022 r. rynek narzędzi skrawających się ustabilizuje, co za tym idzie – stanie się bardziej przewidywalny. Sytuacja za naszą wschodnią granicą cały czas jednak silnie oddziałuje na sektor produkcji metalowej. Wszystko też wskazuje na to, że będzie oddziaływać także w kolejnych kwartałach. 

Sporo również zależy od tego, czy uda się przezwyciężyć wszystkie zakłócenia w obrocie surowcami i komponentami, które są silnie absorbowane przez gospodarkę. Z pewnością sprawą otwartą zostaje, jak na branżę narzędziową przełoży się słaby wzrost inwestycji i zachowawczość w obszarze produktywności.

Tomasz Charkot, MMC HardmetalZwiększona niepewność wpłynie na ograniczenie wydatków w sferze badań i rozwój. A tym samym na przedsięwzięcia związane z podniesieniem produktywności i konkurencyjności całej branży przemysłowej.

Z pozytywnych czynników warto odnotować, że dla polskiej gospodarki w dalszym ciągu spore znaczenie ma eksport. Wydaje się, że w kolejnych latach ten stan będzie się utrzymywał.

Tomasz Charkot, specjalista ds. marketingu w MMC Hardmetal Poland

 

Tagi artykułu

MM Magazyn Przemysłowy 5-6/2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę