Brancheninfos
Der Maschinen- und Anlagenbau in Deutschland mit rund 6500 Unternehmen und rund 1 Million Beschäftigten, die einem Umsatz von rund 240 Milliarden Euro erzielen, ist stark mittelständisch geprägt. Kleine Betriebe mit unter 100 Beschäftigen und einem Umsatzanteil von 12 Prozent machen rund 65 Prozent aller Maschinenbau-Betriebe aus. Firmen mit 100 bis 500 Arbeitnehmern haben einen Anteil von rund 30 Prozent an den Betrieben des Maschinenbaus. Sie erwirtschaften einen Anteil am Umsatz von rund 35 Prozent. Großunternehmen, die nur 5 Prozent umfassen, erwirtschaften mehr als 50 Prozent des Gesamtumsatzes. Zu den größten Maschinen- und Anlagenbauern in Deutschland gehören die Siemens AG, Robert Bosch GmbH, Thyssenkrupp AG, Linde AG, MAN SE, Krones AG und die DMG Mori AG. Die Branche ist sehr vielfältig und umfasst eine breite Palette von Unternehmen aus dem allgemeinen Maschinenbau, Spezialmaschinenbau, Anlagenbau, Automatisierungstechnik und Robotik sowie Zulieferer und Komponentenhersteller. Der Anlagen- und Maschinenbau ist einer der wichtigsten Wirtschaftszweige in Deutschland und spielt eine entscheidende Rolle für die deutsche Wirtschaft. Das Land ist einer der größten Maschinenproduzenten und -exporteure weltweit. Die meisten Maschinen produziert allerdings China. Laut dem Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau (VDMA) hat das Land der Mitte Deutschland in 2020 zudem als Maschinenbau-Exportweltmeister abgelöst.
Einen großen Einfluss auf die Branche übt der Industriestandard 4.0 bzw. die Digitalisierung und Automatisierung aus. Siemens hat beispielsweise eine "Digital Factory" entwickelt, die moderne Technologien wie das Internet der Dinge (IdD), künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen nutzt, um die Produktion zu automatisieren und zu optimieren. Dies umfasst intelligente Fertigungslinien, robotergesteuerte Produktionssysteme und vernetzte Sensoren, die Daten erfassen und analysieren, um Produktionsprozesse zu verbessern. Auch neue Werkstoffe und Fertigungsverfahren wie die additive Fertigung verändern den Bau von Maschinen und Anlagen gewaltig. Beispiele sind Leichtbau und optimiertes Design, schnelle Prototypenentwicklung, Ersatzteile on-demand, individualisierte Produkte und Kostenoptimierung.
Darüber hinaus haben gesellschaftliche Themen wie Nachhaltigkeit, Kreislaufwirtschaft, Fachkräftemangel und ein krisengeplagtes wirtschaftliches Umfeld große Auswirkungen auf den Maschinenbau und Anlagenbau. Der demografische Wandel führt zu einem großen Fachkräftemangel auch bei Ingenieuren. Viele Ingenieure nähern sich dem Rentenalter, während die Zahl der Absolventen in den ingenieurwissenschaftlichen Studiengängen zurückgeht.
Trends im Maschinen- und Anlagenbau
Beschleunigung der Implementierung von Digitalisierung, Industrie 4.0 und Robotik durch die Pandemie und andere Krisen. Der intelligente Fertigung gehört die Zukunft, da sie zu einer hohen Effizienzsteigerung, Kostensenkung, größeren Flexibilität, Qualitäts- und Sicherheitsverbesserung, Personalisierung von Produkten und verbesserten Nachhaltigkeit führt.
Verwendung von digitalen Zwillingen zur Fabrik-, Anlagen und Produktionsplanung:
Mithilfe von digitalen Zwillingen lässt sich z. B. eine smarte Fabrik schon vor dem Bau simulieren. Auch Produktionsumstellungen können auf diese Weise einfach überprüft werden.
Im Anlagen- und Maschinenbau werden zunehmend automatisierte Lagersysteme, Fahrerlose Transportsysteme (FTS), Roboter, vernetzte Maschinen, Sensorik, cyberphysische Systeme sowie Big Data und KI eingesetzt.
Lean Manufacturing und One-Piece-Flow:
Logistische Fließfertigung, bei der die Mitarbeiter das Werkstück durch die verschiedenen Bearbeitungsgänge und unter Umständen bis zu seiner Fertigstellung begleiten. Sie führt zu einer effizienteren, ressourcenschonenderen und flexibleren Produktion auch im Maschinenbau.
Neue Werkstoffe und Fertigungsverfahren:
Durch den Einsatz neuer Werkstoffe wie Verbundwerkstoffe, Metallschäume oder faserverstärkte Kunststoffe können leichtere und dennoch robuste Komponenten hergestellt werden. Darüber hinaus ermöglicht die additive Fertigung komplexe Geometrien und optimierte Designs.
Abo-Modell für Maschinenparks:
Anstatt eine große Menge Kapital in den Kauf von Maschinen zu investieren, zahlen Unternehmen regelmäßige Abonnementgebühren, um Zugang zu den benötigten Maschinen und Geräten zu erhalten. Vorteile sind reduzierte, initiale Investitionskosten, Flexibilität, zusätzliche Serviceleistungen und der Zugang zu neusten Technologien.
Nachhaltigkeit und Kreislaufwirtschaft:
Der sog. Green Deal zielt darauf ab, die europäische Industrie umweltfreundlicher zu machen und die Kreislaufwirtschaft zu fördern. Dies beinhaltet die Förderung nachhaltiger Produktionstechnologien und die Reduzierung von Abfall und Verschmutzung. Durch das deutsche Lieferkettengesetz werden die Unternehmen zur Einhaltung von Menschenrechten sowie Umweltstandards entlang der Lieferketten verplichtet.
Fachkräftemangel, Agile Teams, neue Arbeitszeitmodelle sowie der Einsatz von KI verändern die Arbeitswelt generell in der Industrie und besonders im Anlagen- und Maschinenbau. Ingenieure aller Fachbereiche werden händeringend gesucht.
Schwieriges wirtschaftliches Umfeld:
Rezession, Inflation, Krisen, chinesische Konkurrenz. Eine Möglichkeit gegenzusteuern, ist eine größere Kundennähe und -bindung sowie ein besserer Service. Zudem wird die Resilienz- und das Risikomanagement der Lieferketten gesteigert.
Anforderungen an die Logistik
Im Maschinbau und Anlagenbau wird mehr und mehr Logistik 4.0 umgesetzt. Ziel ist die intelligente, digitalisierte und automatisierte Fabrik mit einer entsprechenden Logistik und Intralogistik. Folglich werden zunehmend automatisierte Lagersysteme wie Shuttle-Lager, Autostore, Palettenregallager mit Regalbediengeräten, Automatische Kleinteilelager (AKL), etc. eingesetzt. Herzstück von Intralogistik 4.0 ist allerdings ein Lagerverwaltungssystem (LVS) bzw. Warehouse Management System (WMS). Durch das IdD werden die verschiedenen Elemente im Lager wie Lagersysteme, FTS, Roboter, Kommissioniersysteme, u. a. miteinander und auch mit anderen Unternehmensteilen wie der Produktion vernetzt. Durch die Gewinnung von großen Datenmengen und die Auswertung via KI werden alle Prozesse optimiert. Mithilfe eines digitalen Zwillings kann das Lager simuliert und die Effizienz gesteigert werden.
Im Anlagen- und Maschinenbau wird nach wie vor Kanban und One-Piece-Flow zur Produktionsoptimierung eingesetzt, auch wenn die Krisen evtl. zu größeren Pufferlagern geführt haben. Auch im Lager können beide Prinzipien umgesetzt werden, so z. B. mit speziellen Kanban-Regalen. Für den One-Piece-Flow im Lager werden die aktuellen Lagerprozesses analysiert, um Engpässe oder Engstellen zu identifizieren. Um den kontinuierlichen Fluss von Materialien zu ermöglichen, wird das Lagerlayout entsprechend gestaltet. Das kann die Neuanordnung von Regalen, Arbeitsstationen oder die Schaffung von speziellen Flussbahnen umfassen. Um Verschwendung im Lager zu reduzieren, werden Lean-Prinzipien implementiert. Dazu gehören Maßnahmen wie die Vermeidung von aufgestapelten Material, die Minimierung von Transportzeiten und die Verbesserung der Arbeitsabläufe. Natürlich müssen die Lagerprozesse kontinuierlich überwacht und verbessert (Stichwort: Kaizen) werden, um den Materialfluss und die Durchlaufzeiten zu optimieren.
Besonders die effiziente Beherrschung der Klein- und C-Teile-Lagerung ist in den Unternehmen des Anlagen- und Maschinenbaus notwendig. BITO hat spezielle Regalsysteme und Behälter für Kanban-Systeme und -Logistik im Programm. Dazu gehören C-Teile-Behälter, die die Vorteile von Regal- und Sichtlagerkästen verbinden, und Euromodulbehälter. Auch das Fahrerlose Transportsystem LEO Locative ist besonders aufgrund seiner Flexibilität, Plug-and-Play-Anwendung, selbstständigen Inbetriebnahme, geringen Anschaffungskosten und dezentralen Steuerung für den Einsatz in automatisierten Prozessen bzw. der automatisierten Fertigung im Anlagen- und Maschinenbau geeignet. Durch LEO lassen sich viele Laufwege einsparen und die Mitarbeiter schonen.
Statische und dynamische Regalsysteme, Einzelregale und mehrgeschossige Regalanlagen, Lager-, Transport- sowie Kommissionierbehälter runden das Angebot des Lagertechnik-Komplettanbieters ab.
