Maschinen- und Anlagenbau

Der Maschinenbau beschäftigt sich mit der Entwicklung, Konstruktion und Produktion von Maschinen und Maschinenteilen. Die Maschinenbauindustrie widmet sich der Entwicklung, der Fertigung, dem Vertrieb von Bauteilen, Maschinen sowie Anlagen und kompletten Fabriken. Maschinenbauer sind in fast allen Industriebranchen zuhause. Sie überwachen Verpackungsanlagen, entwickeln Turbinen und optimieren bestehende Maschinentechnik. In Deutschland existieren rund 6600 Unternehmen, die dem Maschinenbau zugerechnet werden. Die Branche ist stark exportgeprägt. 95 Prozent der Unternehmen haben weniger als 500 Beschäftigte und gelten daher als mittelständische Betriebe. Die umsatzstärksten Bereiche des Maschinenbaus sind Werkzeugmaschinen, Antriebstechnik, Fördertechnik, Bergbau- und Baustoffmaschinen und Kälte- und Lufttechnik. Die Konkurrenz im Maschinenbau steigt zunehmend, da immer mehr asiatische und insbesondere chinesische Hersteller in den Markt drängen. Insbesondere chinesische Produzenten werden den Wandel im Maschinenbau beschleunigen. Sie wollen nicht nur für den billigen Massenmarkt produzieren, sondern auch über technologische Weiterentwicklungen oder neue Technologien Wettbewerbsvorteile erzielen.

Der Maschinenbau umfasst wie bereits erwähnt viele unterschiedliche Industrien und Tätigkeitsbereiche. Dementsprechend sind die Einflussfaktoren auf die Branche sehr komplex. Umwälzende Trends sind Industrie 4.0, Digitalisierung sowie Automatisierung und Robotisierung. Weitere Trends sind Sensorisierung, Künstliche Intelligenz, Augmented Reality, Netzwerkwirtschaft, Flexibilisierung, Service-Orientierung und zunehmende Komplexität. Der Preisverfall bei der Sensortechnik und die technische Evolution führen zum Einsatz von Sensorik in immer mehr Maschinen und Anlagen. Man denke nur an selbstfahrende Fahrzeuge, die voller Sensorik z. B. für die Umfeld-Erkennung stecken. Maschinen werden sich in Zukunft durch Software-Updates, modulare Erweiterungen, erneuerte Vernetzungen und Redesigns Anforderungen flexibel anpassen. Maschinenbau-Unternehmen werden zudem besser auf die Geschäfts¬modelle von Kunden reagieren müssen. Neben Ansätzen wie Fernwartung, über sichere VPN-Tunnel, werden neue Beratungsleistungen und Services entstehen. Als Netzwerkwirtschaft werden zusammenfassend die Wirtschaftszweige bezeichnet, die Dienstleistungen auf Basis einer aufwendigen Infrastruktur erbringen. Beispiele sind die Telekommunikations-Wirtschaft aber auch Teile der Verkehrswirtschaft wie Logistik, Eisenbahn, Häfen und Luftfahrt. Der Anteil der Netzwerkwirtschaft und damit der Aufbau von Netzwerkinfrastruktur für die Erbringung von komplexen Dienstleistungen wird im Maschinenbau zunehmen.

In der Fertigung von Maschinen gelten dieselben Trends wie bei "Smart Manufacturing" und "Smart Factory". Die „Intelligente Fertigung“ umfasst viele verschiedene Technologien wie den Datenaustausch von Maschinen, Sensoren und Menschen via Internet (Industrielles Internet der Dinge, IIdD), die Verarbeitungs- und Analysemöglichkeiten von Big Data, Advanced Robotics, Rapid Prototyping, 3D-Printing, Augmented Reality, u. v. a. m.. Das Ziel der Intelligenten Fertigung ist die Verbesserung der Herstellungsleistung durch Datenanalyse und die Identifizierung von Möglichkeiten für die Automatisierung einzelner Operationen. Unter One-Piece-Flow versteht man logistische Fließfertigungen, bei denen die Mitarbeiter jedoch das Werkstück durch die verschiedenen Bearbeitungsgänge und unter Umständen bis zu seiner Fertigstellung begleiten. Dazu werden sie in Gruppen organisiert oder rotierend eingesetzt. Die Mitarbeiter müssen dabei alle anfallenden Arbeitsgänge beherrschen. Der Begriff wird meist im Zusammenhang mit dem Toyota-Produktionssystem (TPS) oder „Lean Production“ benutzt. Im Rahmen von Industrie 4.0 und "Smart Factory" bietet die One-Piece-Flow-Fertigung neuartige Möglichkeiten zur Individualisierung von Produktionsprozessen. Sie ermöglicht eine reibungslose wie auch in sich geschlossene Kommunikation zwischen Mitarbeitern, Ressourcen und Maschinen. Je störungsfreier die Kommunikation, desto effizienter, ressourcenschonender und flexibler lässt sich die Produktion im Maschinenbau gestalten. Zudem wird die Motivation durch eine abwechslungsreichere Beschäftigung gesteigert. Damit wird auch die Fehlerrate gemindert.