Aby taka formuła produkcji była konkurencyjna, wymaga ona daleko idącej automatyzacji i cyfryzacji firm, zgodnie ze standardami Przemysłu 4.0. Z tym wyzwaniem będą musieli sobie również poradzić polscy dostawcy obrabiarek, jeśli chcą się utrzymać na dotychczasowych rynkach zbytu, także w kraju. Sukcesy niektórych naszych przedsiębiorców wskazują, że jest to możliwe, ale branża obrabiarkowa jako całość wciąż ma problemy z absorpcją wysokich technologii.

Perspektywy rynkowe producentów obrabiarek z pewnością zależą dziś od opanowania rozwiązań konstrukcyjnych i funkcjonalności niezbędnych w realiach przemysłu czwartej generacji. W 2016 r. wartość światowej produkcji obrabiarek wyniosła 68 mld euro lub nawet 92–95 mld euro, jeśli w rachunku uwzględni się dostawy wyposażenia (akcesoria, narzędzia) i części zamiennych. Oznacza to pewien spadek w stosunku do poziomu z roku poprzedniego, wynikający z nadprodukcji obrabiarek w 2015 r. (głównie w Chinach) i przejściowego nasycenia rynku, zwłaszcza w zakresie maszyn ogólnego przeznaczenia. Jednocześnie od początku bieżącej dekady punkt ciężkości w strukturze globalnego rynku obrabiarek przesuwa się wyraźnie w kierunku państw Azji (Chiny, Japonia, Korea Płd., Tajwan), kosztem pozycji dostawców europejskich oraz amerykańskich, którzy jednak nadal odgrywają dużą rolę w segmencie maszyn zaawansowanych technologicznie.

Proces ten w kolejnych latach prawdopodobnie ulegnie pogłębieniu wraz z przewidywanym silnym ożywieniem na światowym rynku obrabiarek. W tym kontekście prognozy firmy konsultingowej Freedonia Group z Cleveland mówią nawet o wzroście sprzedaży takich maszyn do 2020 r. w średniorocznym tempie około 6%, który nastąpi za sprawą:

• upowszechnienia przełomowych technologii związanych z czwartą rewolucją przemysłową, umożliwiających w szczególności: globalny dostęp w czasie rzeczywistym do poszczególnych maszyn oraz danych produkcyjnych (internet rzeczy), przetwarzanie i analizę dużych zbiorów danych cyfrowych (big data) na bazie chmur obliczeniowych, samoczynne ulepszanie systemu sterowania urządzeniami wytwórczymi i eliminowanie jego słabości przy wykorzystaniu elementów sztucznej inteligencji oraz wytwarzanie przyrostowe oparte na druku 3D;
• rosnących wymagań rynków w zakresie zdolności do zróżnicowania asortymentowego produkcji i wytwarzania wyrobów w bardzo wielu wersjach, modelach i typach zgodnie z indywidualnymi preferencjami odbiorcy, a także oczekiwania bezprecedensowo wysokiej precyzji oraz jakości obróbki – i to wszystko przy kosztach niewiele odbiegających od kosztów produkcji masowej.

Producenci obrabiarek coraz silniej odczuwają presję ze strony klientów domagających się wprowadzania takich zmiany w konstrukcji samych maszyn oraz ich oprogramowania, które – poprzez daleko idącą automatyzację i cyfryzację procesów wytwórczych – umożliwiają korzystanie z nowych rozwiązań technologicznych, zwiększających szanse na sukces rynkowy. Przełoży się to na rosnące zainteresowanie modernizacją parku maszynowego ze strony przedsiębiorców z wielu branż przetwórstwa przemysłowego, przy czym ważnym motywem tych działań będzie pozyskanie obrabiarek zaawansowanych technologicznie dostosowanych do standardów przemysłu 4.0. W skali globalnej rynek obrabiarek napędzać będą zwłaszcza inwestycje w przemyśle motoryzacyjnym Brazylii, Chin, Indii, Meksyku i innych państw budujących nowoczesną gospodarkę.

Na liście czołowych producentów obrabiarek na świecie od dłuższego czasu przodują te same kraje, a więc Chiny, na które w 2016 r. przypadało ponad 25% globalnej sprzedaży, Japonia (16%), Niemcy (16%), USA (8%), Włochy (7%) oraz Korea Płd. (6%) i Tajwan (5%). Na tym tle Polska stanowi swego rodzaju drugą ligę z udziałem w rynku światowym nie przekraczającym na razie 0,4% i znacznie ustępuje na przykład Czechom (0,9%), które przodują w dostawach takich maszyn w Europie Środkowej i Wschodniej.

Rynek krajowy

W 2017 r. w Polsce wytworzono ok. 4 tys. obrabiarek do metalu (dane GUS), z czego zdecydowaną większość (2,8 tys.) stanowiły maszyny ogólnego przeznaczenia. Udział centrów obróbczych oraz obrabiarek zespołowych i wielostanowiskowych – uważanych za wizytówkę branży – w porównaniu z 2010 r. wyraźnie się zmniejszył i w 2017 r. wyniósł około 29%. Mimo że od 2015 r. wolumen produkcji obrabiarek do metalu wzrósł w sumie o 1/4, dostawy krajowe – jak wynika z bilansu tych maszyn na rynku krajowym (zestawionego w ujęciu wartościowych w oparciu o dane Związku Niemieckich Fabryk Obrabiarek (VDW) – pokrywają jedynie niecałe 30% potrzeb polskiego rynku, na co istotny wpływ ma fakt, że część wyprodukowanych w Polsce obrabiarek trafia za granicę. Stąd niezbędny jest duży import, głównie z Niemiec, USA oraz Chin i innych państw azjatyckich. O ile jednak z Chin sprowadzamy przede wszystkim maszyny zaliczane w najlepszym przypadku do średniej techniki (co jednak stopniowo przestaje być regułą), o tyle import z państw rozwiniętych, w tym zwłaszcza z Niemiec (354 mln euro w 2016 r.) obejmuje w znacznym stopniu obrabiarki zaawansowane technologicznie, których w Polsce wytwarza się mało i tylko w pewnym zakresie asortymentowym. Fakt, iż w wymianie z zagranicą w zakresie obrabiarek odnotowujemy wysoki deficyt (blisko 500 mln euro w 2016 r. z czego na Niemcy przypadło ponad 300 mln euro) wyraźnie pokazuje, że dostawy zagraniczne są konieczne dla utrzymania ciągłości zaopatrzenia polskiego rynku.

Z danych Ministerstwa Przedsiębiorczości i Technologii wnika, że w 2017 r. w branży obrabiarkowej działało w Polsce w sumie około 220 przedsiębiorców, w tym 5 podmiotów dużych zatrudniających powyżej 250 pracowników. Spośród całej tej grupy firm, zaledwie kilkunastu przedsiębiorców wytwarza kompletne urządzenia, około 20 podmiotów pełni rolę przedstawicielstw koncernów zagranicznych, reszta zaś zajmuje się produkcją podzespołów, części zamiennych, akcesoriów oraz wyposażenia dla obrabiarek. Ofertę producentów krajowych uzupełnia szeroki wybór maszyn wielu renomowanych firm światowych, ale oczywiście także ich chińskie czy koreańskie odpowiedniki. Kogo nie stać na fabrycznie nowe urządzenie albo ekonomika produkcji nie uzasadnia takiej inwestycji, ma do wyboru maszyny używane, na gwarancji, po remoncie często połączonym z modernizacją kluczowych podzespołów (napędy, układy sterowania, software).

Co dalej?

Uwarunkowania makroekonomiczne, w jakich funkcjonuje aktualnie branża obrabiarkowa, wydają się całkiem korzystne. Wskazuje na to nie tylko przyspieszony wzrost gospodarczy (do 4,6% w 2017 r.) ale także wysoka, rosnąca, dynamika przetwórstwa przemysłowego jako całości (7,3%), odzwierciedlająca wzrost produkcji wielu działów przemysłu, w tym branż szeroko wykorzystujących obrabiarki, takich jak produkcja samochodów, maszyn i urządzeń oraz wyrobów z metalu. W rezultacie wskaźnik PMI dla polskiego przemysłu wyniósł w kwietniu 2018 r. blisko 54 pkt, a więc kształtował się znacznie powyżej progowego pułapu 50 pkt (oddzielającego ożywienie od recesji) i świadczył o optymistycznym postrzeganiu przez przedsiębiorców obecnego i przyszłego stanu koniunktury. Sprzyjają temu osiągnięcia ekonomiczne branży obrabiarkowej, która en bloc w 2017 r. ponownie wypracowała wynik finansowy netto przekraczający pułap 2 mld zł (i znacząco wyższy w porównaniu z 2016 r.), a także osiągnęła całkiem przyzwoitą rentowność obrotu netto (5,7%). Sygnałem wskazującym na stabilną sytuację producentów maszyn i urządzeń (w tym obrabiarek) jest rosnące zatrudnienie – w końcu 2017 r. liczba pracujących w sektorze takich przedsiębiorstw wyniosła 122 tys. osób, co oznaczało czwarty z rzędu rok wzrostu.

Dobra aktualnie koniunktura w przemyśle obrabiarkowym nie zwalnia przedsiębiorców z obowiązku poszukiwania odpowiedzi na pytanie o perspektywiczne kierunki rozwoju. Czy zatem branża powinna dążyć do rozbudowy mocy wytwórczych w stopniu umożliwiającym pełne pokrycie zapotrzebowania rodzimego rynku na standardowe obrabiarki? A może korzystniejsze byłoby położenie nacisku na wzmocnienie zaplecza badawczo-rozwojowego i poszukiwanie innowacyjnych rozwiązań, które wniosą nową jakość w zakresie konstrukcji i funkcjonalności maszyn obróbczych? Ale jeśli pójść tą drogą, to czy mamy wystarczający potencjał, aby przedstawić ofertę zaawansowanych obrabiarek w szerokim zakresie ich konfiguracji i gabarytów? Mając w pamięci różne opcje, wydaje się jednak, że optymalnym wyborem z punktu widzenia długookresowej pozycji rynkowej branży będzie postawienie na inteligentną specjalizację. I tak się zresztą dzieje w przypadku najważniejszych polskich firm obrabiarkowych, które doszły do wniosku, że szans na dobry biznes należy szukać w obszarze maszyn specjalizowanych, na przykład obrabiarek wielkogabarytowych wykorzystywanych w budowie taboru kolejowego, w przemyśle okrętowym lub zbrojeniówce. Oczywiście z taką decyzją związane jest pewne ryzyko bowiem wąskie specjalizacje oznaczają często płytki rynek. Wynikających z tego zagrożeń dla portfela zamówień można jednak uniknąć inwestując w badania oraz innowacyjność i wyprzedzać w ten sposób konkurencję.

Światowy rynek wyraźnie ewoluuje w kierunku obrabiarek spersonalizowanych, projektowanych pod indywidualne zamówienia klientów. W związku z tym poszukiwane są maszyny posiadające określone cechy, a więc: zdolność do wykonywania precyzyjnej i perfekcyjnej pod względem jakości obróbki przy jednym przejściu narzędzi przy jednoczesnym zapewnieniu wysokiej produktywności maszyny, krótki czas uruchamiania i łatwość przezbrajania pod nowe zadania produkcyjne, szerokie możliwości rozbudowy i dodawania nowych funkcjonalności w miarę postępu technologicznego, modułowa i elastyczna konstrukcja obrabiarki i wszystkich jej urządzeń peryferyjnych, możliwość pełnego monitorowania procesu produkcyjnego z wizualizacją kluczowych parametrów oraz zapisywaniem zebranych danych w przejrzysty sposób w chmurze obliczeniowej, wyposażenie w przyjazny interfejs gwarantujący łatwość obsługi i komunikacji między operatorem a maszyną, przystosowanie do pracy w warunkach Przemysłu 4.0 wyrażające się zwłaszcza w wyposażeniu obrabiarki w szeroki zestaw czujników (kilkudziesięciu lub więcej) do tworzenia i zapisywania danych umożliwiających wszechstronną kontrolę stanu obrabiarki, przebiegu procesu obróbczego, wydajności pracy oraz sygnalizacji potencjalnych zakłóceń w pracy maszyny.

Obrabiarki w formule 4.0

Koncepcja przemysłu czwartej generacji opiera się na rozwiązaniach technologicznych, które przynajmniej w części stanowią rozwinięcie systemów już używanych w biznesie, jednak przydanie tym technologiom nowych funkcjonalności, a także nowatorski sposób ich wykorzystania powodują, że w sumie mamy do czynienia z jakościowo nowymi możliwościami zarówno w procesie wytwarzania, jak i prowadzenia działalności gospodarczej. Stawia to konstruktorów obrabiarek i ich producentów wobec wyzwań związanych z niejako wyprzedzającym przygotowaniem oferowanych maszyn do pracy w środowisku smart faktory. Zapewnienie pełnej integracji obrabiarek i innych urządzeń wytwórczych z systemami zarządzania produkcją na wszystkich poziomach procesów wytwórczych oraz w ramach sieci współpracy między firmami wymaga wszechstronnego monitorowania stanu maszyn, wykonywanych operacji obróbkowych oraz przebiegu realizowanego procesu technologicznego. Aby taka pogłębiona współpraca między czynnikami wytwórczymi oraz systemami IT zarządzającymi firmą i jej produkcją była możliwa, obrabiarki muszą charakteryzować się kilkoma ważnymi cechami, a mianowicie:

• układ sterowania powinien zapewnić wielokierunkowy przepływ danych między ogniwami produkcji i zarządzania informujących w czasie rzeczywistym o stanie maszyn, obrabianego wyrobu oraz o przebiegu procesu obróbki. Aby było to możliwe sterowniki NC wyposaża się w funkcje pozwalające na współpracę z czujnikami lub zestawami pomiarowymi rozmieszczonymi w węzłowych punkach obrabiarki, mierzącymi na bieżąco wartość drgań, sił, temperatury i ciśnienia;
  konstrukcja obrabiarki powinna umożliwiać prowadzenie różnego rodzaju operacji obróbkowych na jednej maszynie/jednym zamocowaniu. Uniwersalność i elastyczność konfiguracji obrabiarek jest ważna w sytuacji, gdy – tak, jak to się coraz częściej dzieje obecnie – przedmiotem produkcji są złożone w sensie technicznym i technologicznym wyroby, wytwarzane w krótkich seriach, przy wzrastającej ich różnorodności pod względem konstrukcji, kształtu oraz zastosowanych rozwiązań i materiałów;
• niezbędnym elementem wyposażenia obrabiarek muszą być interfejsy umożliwiające współpracę maszyn z urządzeniami zewnętrznymi, takimi jak: roboty i manipulatory przemysłowe, systemy załadunku i rozładunku półproduktów oraz wyrobów gotowych, systemy transportowe a także magazyny. W tym celu w sterowniki NC standardowo wbudowuje się interfejs komunikacji sieciowej, przy czym najczęściej jest to sieć Ethernet, chociaż w użyciu są także specjalne magistrale sieci przemysłowych;
• obsługa obrabiarki musi być łatwa i intuicyjna, a błędy popełniane przez operatora powinny być wykrywane i korygowane automatycznie dzięki odpowiednim funkcjom oprogramowania. Obsługę maszyn powinny ułatwiać specjalne panele dotykowe oraz oprogramowanie wspierające w zakresie realizacji zadań technologicznych oraz serwisowych. W pierwszym przypadku wsparcie to będzie polega na szerokim dostępie do rysunków, kart instrukcyjnych, baz narzędzi itp., w drugim zaś przypadku – na sygnalizowaniu konieczności wykonania określonych prac konserwatorskich, a także łatwości uzyskanie wglądu w elektroniczną dokumentację techniczno-ruchową maszyn oraz skorzystania, w miarę potrzeby, z pomocy online i teleserwisu;
• obrabiarka musi mieć zdolność do szybkiego adaptowania się do zmieniających się warunków pracy samej maszyny oraz otoczenia produkcyjnego.

Dla branży obrabiarkowej wraz z głębokimi zmianami w oczekiwaniach rynku i relacjach z klientami, a także w związku z upowszechnianiem przełomowych technologii nadeszły ciekawe czasy. Rzecz w tym, aby odnaleźć się w nowej rzeczywistości biznesowej i aktywnie poszukiwać przewag konkurencyjnych, które zastąpią dotychczasowe atuty w postaci niskich kosztów produkcji. Wyzwaniem, ale zarazem szansą dla krajowych dostawców obrabiarek jest przygotowanie oferty rynkowej, która wpisałaby się szeroko w nurt działań mających na celu zbudowanie infrastruktury produkcyjnej dla inteligentnych fabryk.