Faktat ja haasteet
Saksan kone- ja laitostekniikan alalla, jolla on noin 6 500 yritystä ja noin miljoona työntekijää, on liikevaihto noin 240 miljardia euroa. Se on keskisuurten yritysten hallitsema. Pienyritykset, joissa on alle 100 työntekijää ja liikevaihdon osuus on 12 prosenttia, muodostavat noin 65 prosenttia kaikista kone- ja laitostekniikan yrityksistä. Yritykset, joissa on 100-500 työntekijää, muodostavat noin 30 prosenttia kone- ja laitostekniikan yrityksistä. Ne tuottavat noin 35 prosenttia sektorin liikevaihdosta. Suuret yritykset, jotka muodostavat vain 5 prosenttia, tuottavat yli 50 prosenttia kokonaisliikevaihdosta. Saksan suurimpiin kone- ja laitostekniikan yrityksiin kuuluvat Siemens AG, Robert Bosch GmbH, Thyssenkrupp AG, Linde AG, MAN SE, Krones AG ja DMG Mori AG. Sektori on erittäin monipuolinen ja sisältää laajan valikoiman yrityksiä yleisestä ja erikoistuneesta kone- ja laitostekniikasta, laitossuunnittelusta, automaatioteknologiasta ja robotiikasta toimittajiin ja komponenttien valmistajiin. Kone- ja laitostekniikka on yksi Saksan tärkeimmistä talouden aloista ja sillä on ratkaiseva rooli Saksan taloudessa. Maa on yksi maailman suurimmista koneiden tuottajista ja viejistä. Kuitenkin Kiina on suurin koneiden valmistaja. Saksan kone- ja laitostekniikan liiton (VDMA) mukaan Kiina ohitti Saksan kone- ja laitostekniikan vientimaailmanmestarina vuonna 2020.
Teollisuuden 4.0 teknologiat, kuten digitalisaatio ja automaatio, vaikuttavat suuresti sektoriin. Esimerkiksi Siemens on kehittänyt digitaalisen tehtaan, joka hyödyntää moderneja teknologioita, kuten esineiden internetiä (IoT), tekoälyä (AI) ja koneoppimista tuotannon automatisointiin ja optimointiin. Tähän sisältyy älykkäitä tuotantolinjoja, robottiohjattuja tuotantojärjestelmiä ja sensoriverkkoja, jotka keräävät ja analysoivat dataa tuotantoprosessien parantamiseksi. Uudet materiaalit ja valmistusprosessit, kuten lisäainevalmistus, vaikuttavat myös suuresti koneiden ja järjestelmien rakentamiseen. Esimerkkejä ovat kevytrakentaminen ja optimoitu suunnittelu, nopea prototyyppien kehitys, varaosat tarpeen mukaan, räätälöidyt tuotteet ja kustannusten optimointi.
Lisäksi sosiaaliset kysymykset, kuten kestävyys, kiertotalous, ammattitaitoisen työvoiman puute ja kriisien koettelema taloudellinen ympäristö, vaikuttavat suuresti kone- ja laitostekniikkaan. Väestön ikääntyminen johtaa suureen ammattitaitoisen työvoiman puutteeseen, mukaan lukien insinöörit. Monet insinöörit lähestyvät eläkeikää, kun taas insinööritutkintojen määrä on laskussa.
Laitostekniikan ja koneenrakennuksen trendit
Digitalisaatio, teollisuus 4.0 ja robotiikka ovat kokeneet nousun pandemian ja muiden kriisien vuoksi. Tulevaisuus kuuluu älykkäälle valmistukselle, koska se mahdollistaa merkittävät tehokkuuden lisäykset, kustannusten vähennykset, suuremman joustavuuden, parantuneen laadun ja turvallisuuden, tuotteiden personoinnin ja parantuneen kestävyyden.
Tehtaat, laitokset ja tuotanto suunnitellaan käyttäen digitaalisia kaksoiskappaleita:
Digitaalisten kaksoiskappaleiden avulla älytehdas voidaan simuloida jo ennen sen rakentamista. Tuotantomuutokset voidaan myös seurata vaivattomasti.
Automaattiset varastointijärjestelmät, automaattisesti ohjatut ajoneuvot (AGV), robotit, verkotetut koneet, sensoriteknologia, kyberfyysiset järjestelmät, suurdata ja tekoäly ovat yhä laajemmin käytössä tehdas- ja konepajateollisuudessa.
Lean-tuotanto ja yksittäiskappalevirtaus:
Logistisessa virtaustuotannossa työntekijät seuraavat työkappaletta eri käsittelyvaiheiden läpi aina sen valmistumiseen saakka. Tämä lähestymistapa tekee konepajateollisuuden tuotantoprosesseista tehokkaampia, resurssisäästöisiä ja joustavampia.
Uudet materiaalit ja valmistusprosessit:
Uudet materiaalit, kuten komposiitit, metallivaahdot tai kuituvahvisteiset muovit mahdollistavat kevyempien, mutta silti kestävien komponenttien valmistuksen. Lisäainevalmistus mahdollistaa monimutkaisten geometrioiden ja optimoitujen suunnitelmien toteuttamisen.
Konekannan tilausjärjestelmä:
Sen sijaan, että yritykset investoisivat suuria summia koneiden hankintaan, yritykset maksavat säännöllisiä tilausmaksuja tarvitsemiensa koneiden ja laitteiden käytöstä. Etuina ovat pienemmät alkuinvestointikustannukset, joustavuus, lisäpalvelut ja pääsy uusimpiin teknologioihin.
Kestävyys ja kiertotalous:
Green Deal pyrkii tekemään Euroopan teollisuudesta ympäristöystävällisempää ja edistämään kiertotaloutta, edistämällä siten kestäviä tuotantoteknologioita ja jätteen ja saasteiden vähentämistä. Saksan toimitusketjulaki velvoittaa yritykset noudattamaan ihmisoikeuksia ja ympäristöstandardeja koko toimitusketjun ajan.
Työvoimapula, ketterät tiimit, uudet työaikamallit ja tekoälyn käyttö muuttavat teollisuuden työmaailmaa yleisesti ja erityisesti tehdas- ja konepajateollisuudessa. Insinöörejä kaikilta aloilta etsitään kipeästi.
Haastava taloudellinen ympäristö:
Lama, inflaatio, kriisit, kiinalainen kilpailu. Yksi tapa kohdata tämä haaste on lisätä asiakasläheisyyttä ja lojaalisuutta sekä parantaa palvelua jotka puolestaan vaikuttavat positiivisesti toimitusketjujen joustavuuteen ja riskienhallintaan.
Mitkä ovat logistiikan vaatimukset?
Logistiikka 4.0 -teknologioita käytetään yhä enemmän tehdas- ja konepajateollisuudessa. Tavoitteena on luoda älykäs, digitalisoitu ja automatisoitu tehdas, jossa logistiikka ja sisälogistiikka ovat yhteensopivia. Tämän seurauksena automatisoidut varastojärjestelmät, kuten shuttle-palveluita tarjoavat varastot, autostoret, varastointi- ja noutokoneilla palveltavat kuormalavahyllyjärjestelmät, automatisoidut pienosavarastot (AS/RS) jne. ovat yleistyneet. Intralogistiikka 4.0:n ytimessä on varastonhallintajärjestelmä (IMS tai WMS). Varaston eri elementit, kuten varastojärjestelmät, AGV:t, robotit, keräilyjärjestelmät jne., ovat yhteydessä toisiinsa ja muihin yrityksen osiin, kuten tuotantoon. Kaikkia prosesseja optimoidaan keräämällä suuria määriä dataa ja arvioimalla niitä tekoälyn avulla. Digitaalista kaksoiskappaletta voidaan käyttää varastoprosessien simulointiin ja tehokkuuden lisäämiseen.
Tehdas- ja konepajateollisuudessa käytetään edelleen Kanban- ja yhden kappaleen virtausjärjestelmiä tuotannon optimointiin, vaikka pandemia onkin saattanut johtaa suurempiin puskurivarastoihin. Molemmat periaatteet voidaan toteuttaa myös varastossa, esimerkiksi erityisten Kanban-hyllyjen avulla. Yhden kappaleen prosessissa analysoidaan nykyisiä varastoprosesseja pullonkaulojen tunnistamiseksi. Jatkuvan materiaalivirran mahdollistamiseksi varaston layout on suunniteltava sen mukaisesti. Tämä voi sisältää hyllyjen ja hyllystöjen uudelleenjärjestelyn, työasemien tai erityisten virtausreittien perustamisen. Lean-periaatteita toteutetaan varaston hukkaa vähentämiseksi. Näihin kuuluvat toimenpiteet, kuten materiaalin pinon välttäminen, kuljetusaikojen minimointi ja työprosessien parantaminen. Tietysti varastoprosesseja on jatkuvasti seurattava ja parannettava (avainsana: Kaizen) materiaalivirran ja läpimenoaikojen optimoimiseksi.
Pienten osien ja C-tuotteiden tehokas käsittely on erityisen tärkeää tehdas- ja konepajateollisuusyrityksissä. BITO toimittaa hyllyjä ja hyllystöjä sekä muovilaatikoita Kanban-järjestelmiin. Esimerkkeinä C-tuotelaatikot, jotka yhdistävät käsittelylaatikoiden ja avoimien varastointilaatikoiden edut, sekä modulaariset Euro-laatikot. BITOn kuljettajaton laatikko- ja konttikuljetin LEO locative on erityisen houkutteleva ratkaisu automatisoiduissa konepajaprosesseissa sen joustavuuden, helpon asennuksen, käyttöystävällisyyden, edullisten hankintakustannusten ja hajautetun ohjauksen ansiosta. LEO vähentää merkittävästi kävelyä ja helpottaa työntekijöiden kuormitusta.
Tietysti BITO tarjoaa myös monia muita varastointiratkaisuja, kuten staattiset ja läpivirtaushyllyt, yksikerros- ja monikerrosasennukset sekä muovilaatikot varastointiin, kuljetukseen ja keräilyyn.
