Zurück

Wärmebehandlung in der AI-Generation: Wie Technologie, Erwartungen und Markttrends den Wandel fordern

Von Janusz Kowalewski, Ipsen-Verkaufsleiter für Südostasien

Zu Beginn des vierten Quartals 2024 blicken die Unternehmen zurück: Welche Trends haben den Gesamtumsatz beeinflusst? Wo haben wir ein Wachstum verzeichnet? Sie suchen auch nach Möglichkeiten, das Kurzfristige zu maximieren: Wie können wir unsere endgültigen Umsatz- und Produktionsziele vor Jahresende erreichen? Welches sind die wichtigsten Chancen, die wir sofort nutzen müssen?

In einer Zeit des Nachdenkens und der Vorfreude möchte ich diesen Gedanken weiterführen. In unserer Branche gibt es größere Trends, über die wir nachdenken müssen - sowohl über Chancen, die wir ergreifen können, als auch über Gefahren, auf die wir uns in Zukunft vorbereiten müssen.

Der globale Wärmebehandlungsmarkt steht in den kommenden Jahren vor großen Veränderungen, und unsere Branche muss sich darauf einstellen. In diesem Artikel möchte ich auf einige der Schlüsselfaktoren eingehen, die diese Veränderungen vorantreiben, und darauf, wie sich unsere Branche anpassen muss, um dem kommenden Marktdruck zu begegnen.

Global heat-treating market trends
Die Daten wurden vom Autor aus verschiedenen Quellen zusammengestellt, darunter das U.S. Census Bureau, länderspezifische Handelskammern, Wärmebehandlungsverbände und andere öffentlich verfügbare Branchendaten. Einige Schlussfolgerungen beruhen auf der fachlichen Analyse und Einschätzung des Autors.

Zunächst müssen wir eine wichtige Statistik zur Kenntnis nehmen, die bereits viele Diskussionen ausgelöst hat. Der gesamte Weltmarkt für Wärmebehandlungsanlagen wächst langsam in Schwellenländern wie Indien, Mexiko und Indonesien, während er in den großen Märkten wie den Vereinigten Staaten und der Europäischen Union stagniert. Vor allem auf dem chinesischen Markt für Wärmebehandlungsanlagen gibt es keine nennenswerte Bewegung. Was in einer Region oder einem Land gewonnen wird, geht in einem anderen Land oder einer anderen Region verloren. Die einzigen Lichtblicke sind die Luft- und Raumfahrt, Verteidigung und Maintenance-Repair-Operations (MRO), die ein hohes Wachstum und eine erhöhte Nachfrage nach Produktionskapazitäten verzeichnen.

Zweitens müssen wir das Problem der Überalterung der Wärmebehandlungsfachleute angehen. Die Rekrutierung der nächsten Generation von Metallurgen, Pyrometrieexperten, Ofenbedienern und Wartungsteams erfordert eine bessere Werbung für unsere Branche und eine Anpassung an moderne Erwartungen.

Und drittens müssen wir den Energieverbrauch senken und auf die Verringerung der Kohlenstoffemissionen hinarbeiten, die Vorteile erneuerbarer Energien nutzen und unseren Beitrag zur Verlangsamung des Klimawandels leisten. Dies sind Herausforderungen, die Innovationen auslösen, Effizienz erfordern und Möglichkeiten zur Verbesserung unserer Prozesse bieten.

Aufstrebende Märkte vs. etablierte Märkte

Meine Analyse beginnt mit der Betrachtung von Daten, die von Statista gesammelt wurden (www.statista.com) - eine Website, die Daten aus 170 Branchen in mehr als 150 Ländern verarbeitet. Ein großer Pool überschaubarer Datensätze kann uns helfen, wichtige Schlüsse über unsere Branche zu ziehen.

Vergleichen wir die Angaben von Statista zum US-Bruttoinlandsprodukt mit einem Bericht über das Umsatzwachstum, der vom Metal Treating Institute vorgelegt wurde, einer Organisation, die sich aus firmeneigenen und kommerziellen Wärmebehandlern in den Vereinigten Staaten, internationalen Wärmebehandlungspartnern und entsprechenden Zulieferern zusammensetzt.

U.S. growth of GDP 1990-2023
Quelle: Statista [1]
MTI Sales Growth Rates
Quelle: Institut für Metallverarbeitung [2]
Das Metal Treating Institute, eine gemeinnützige Handelsorganisation für die Wärmebehandlungsindustrie, ist die führende Organisation für Trends und Prognosen in den Vereinigten Staaten. Wenn Sie mehr über die MTI-Branchenprognosen erfahren möchten, wenden Sie sich bitte an MTI-Geschäftsführer Tom Morrison unter tom@heattreat.net.

Wenn wir die Rezession von 2008-9 und die COVID-Epidemie von 2020 zusammen mit den Markterholungen in den Jahren 2011 und 2022 in beiden Diagrammen betrachten, zeigt sich, wie die allgemeinen Trends des US-BIP als Umsatzwachstum in der Metallbehandlungsindustrie nachgeahmt werden. Es scheint sehr vernünftig, dass die Nachfrage nach Produkten im Allgemeinen eine Nachfrage nach der Wärmebehandlungsproduktion schaffen wird. Erstaunlich ist jedoch, dass die Produktion neuer Öfen nicht die gleiche Korrelation aufweist.

Industrial furnace shipments
Quelle: Statista [3]
U.S. GDP 1990-2023
Quelle: Statista [4]

Obwohl sich das BIP der USA zwischen 2010 und 2020 fast verdoppelt hat, ist das Gesamtliefervolumen von Industrieöfen nur geringfügig gestiegen, was höchstwahrscheinlich die gestiegenen Betriebskosten und nicht das Marktwachstum widerspiegelt. Wärmebehandlungsunternehmen sind auf der Suche nach niedrigeren Arbeits- und Betriebskosten. Dies hat zu einer Verlagerung der Produktion aus dem Norden der USA in den Süden geführt, wo Arbeitskräfte und Grundstücke billiger sind. Auf globaler Ebene ist die Verlagerung von Ländern mit hohen Kosten in Länder mit niedrigeren Kosten offensichtlich.

Die Einführung globaler Industriestandards bedeutet, dass Märkte wie Marokko, Polen, Indien, Saudi-Arabien, Vietnam, Thailand und die Vereinigten Arabischen Emirate die Produktionsstätten in den USA und Europa ergänzen können, solange die Prüfungen und Zertifizierungen einheitlich sind. Bei den meisten Unternehmen in Südostasien handelt es sich um Transplantationen, die von US-amerikanischen, europäischen und japanischen Luft- und Raumfahrtunternehmen gegründet wurden. Der neue, wachsende Trend ist die Expansion chinesischer Fertigungsunternehmen in ganz Südostasien, mit einer entsprechenden Expansion chinesischer Ofenhersteller auf diese Märkte.

Es gibt wachsende Wärmebehandlungsindustrien in Indonesien, Brasilien, Mexiko und auf den Philippinen, während in Singapur, Südkorea und Malaysia immer mehr Vakuumöfen entstehen.

Die Globalisierung der Wärmebehandlung wird die Vorteile der Schwellenländer nutzen, um die Kosten zu senken, und nach einem Ventil suchen, um die steigenden Kosten in den entwickelten Märkten auszugleichen. Die Globalisierung des verarbeitenden Gewerbes wird bleiben und unabhängig von politischen Trends oder Slogans weiter wachsen.

Herstellung von Vakuumöfen, die den Anforderungen des Marktes entsprechen

Unter den führenden Unternehmen der Wärmebehandlungsindustrie gibt es ein drohendes Alterungsproblem. Während viele kleinere Wärmebehandlungsunternehmen in den USA in die dritte Generation übergehen, hat nicht jedes Mitglied der jüngeren Generation den Ehrgeiz, das Unternehmen seines Vaters zu übernehmen. Dieser Trend ist auch in Japan deutlich spürbar - es gibt 270.000 kleine und mittlere Unternehmen mit Inhabern im Alter von 75 Jahren und älter, die keinen Nachfolger haben.

Die Rekrutierung von Talenten für die Wärmebehandlungsindustrie ist heute schwieriger denn je. Viele Menschen außerhalb der Branche haben eine veraltete Vorstellung von Wärmebehandlungsberufen. Unzureichend informierte Studenten stellen sich schmutzige Räume mit Öfen vor, die Feuer in die Luft blasen - Hitze und Schweiß, Chemikalien und Gase. Harte Arbeit und lange Arbeitszeiten in rußiger Kleidung.

Wer zum ersten Mal eine moderne Vakuumofenzelle besichtigt, ist verblüfft. Saubere Maschinen, die in gut organisierten Anlagen arbeiten, automatisierte Systeme, die große und kleine Teile gleichermaßen bearbeiten. Computer übernehmen die Hauptarbeit bei der Steuerung von Temperaturen, Drücken und Rezepten, während die Bediener mit Hilfe der Automatisierung das Be- und Entladen, die Überwachung und die Wartung übernehmen.

Als Branche müssen wir der nächsten Generation besser vermitteln, was wir tun. Die nächste Generation von Arbeitnehmern bringt andere Erwartungen mit. Sie wollen mit Maschinen arbeiten, die intuitiv zu bedienen und zuverlässig sind, die den Großteil der schweren Arbeit erledigen, bei denen sich Fehler leicht beheben lassen und die interaktiv sind und sofortiges Feedback geben.

Wenn es um die Bestellung von Teilen geht, ist die nächste Generation mit Portalen wie Amazon aufgewachsen, die durchsuchbar sind, Bilder des Lagerbestands enthalten, die Möglichkeit bieten, sofort online zu bestellen, und eine schnelle Abwicklung von der Verkaufsstelle bis zur Lieferung bieten.

Ipsen arbeitet daran, diese Erwartungen zu erfüllen. Mit PdMetrics integrieren wir eine intelligentere Feedback-Schnittstelle. Indem wir nach Möglichkeiten suchen, wichtige Ereignisse in den Vordergrund zu rücken, ermöglicht PdMetrics den Betreibern eine bessere Reaktionszeit, wenn unerwartete Situationen mitten im Prozess auftreten. Wir setzen auf maschinelles Lernen, um die PdMetrics-Plattform über beschreibende Daten hinaus weiterzuentwickeln und Daten anzubieten, die den Bedienern eine bessere Diagnose ermöglichen. Gleichzeitig hat Ipsen in die Online-Plattform Ipsen Connect investiert, die Ofenbesitzern einen zuverlässigeren Ort bietet, um Schaltpläne zu finden, Teile zu identifizieren und Bestellungen aufzugeben. Ipsen Connect ist besonders hilfreich, wenn es um das Auffüllen von Backups und Ersatzteilen geht, die verbraucht und häufig ausgetauscht werden.

Dies sind die Art von Innovationen, die unsere Kunden fordern, und die Art von Unternehmensinvestitionen, die die Ofenhersteller tätigen müssen, um auf einem hart umkämpften Markt wettbewerbsfähig zu sein.

Und doch müssen wir noch weiter gehen. Es ist unsere Aufgabe, weiterhin nach Möglichkeiten zu suchen, die Betreiber zu entlasten, indem wir unser Fachwissen nicht nur bei der Herstellung von Öfen und deren Lieferung an den Endverbraucher unter Beweis stellen. In unserem Bestreben, weiterhin Marktführer zu sein, müssen wir unsere Datenlieferungssysteme so verbessern, dass sie über bloße Diagnosedaten hinausgehen, dass wir bei der Bereitstellung von Prognoseinformationen außergewöhnlich werden und dass wir robuste, präskriptive Antworten entwickeln. Wir müssen weiter daran arbeiten, Fachwissen zu liefern, nicht nur Geräte.

Unterstützen Sie grüne Initiativen

Ob Fachleute für Wärmebehandlung nun glauben, dass der Klimawandel real ist, dass er durch die Handlungen der industrialisierten Menschheit verursacht wird oder dass er erhebliche Auswirkungen auf die Zukunft unseres Planeten haben wird, spielt auf dem aktuellen Markt keine Rolle. Jedes Unternehmen muss sich darüber im Klaren sein, wie seine Arbeit die neuesten Vorschriften überstehen wird.

Die Wärmebehandlung ist der energieintensivste Prozess in den meisten Produktionsanlagen. Selbst kleine Effizienzveränderungen in unserer Branche können den Gesamtenergieverbrauch eines Unternehmens erheblich beeinflussen. Allein die steigenden Energiekosten sind Grund genug, sinnvolle Effizienzinnovationen zu verfolgen.

Eine Sache, die von Kritikern oft übersehen wird, wenn es darum geht, Wege zur Erfüllung grüner Initiativen zu finden, ist, dass es überall Möglichkeiten für Innovationen und Effizienzsteigerungen gibt. Marktführerschaft bedeutet Innovation. Um an der Spitze zu bleiben, sucht Ipsen ständig nach Möglichkeiten, die Konkurrenz zu übertreffen.

Im Jahr 2024 erhielt Ipsen den Deutschen Innovationspreis des Rates für Formgebung für den ATLAS Green, einen Atmosphärenofen, der für die Bearbeitung von Teilen mit aus Wasserstoff und Ökostrom erzeugter Wärme entwickelt wurde, wobei die Flexibilität besteht, die für den Kunden günstigste Quelle zu wählen. Die TITAN-Linie von Ipsen wurde optimiert, um eine robuste Reihe von Prozessen zu bieten und gleichzeitig auf einer kompakten Stellfläche zu arbeiten, wobei ein Design verwendet wurde, das den Transport erleichtert und die Rüstzeit und -kosten minimiert.

Die Hersteller suchen auch nach neuen Wegen zur Kostensenkung, was sich unweigerlich auf den Markt für die Wärmebehandlung auswirken wird.

Nehmen wir zum Beispiel die Gewichtsreduzierung. Vor allem die Verkehrs- und Luftfahrtindustrie sucht nach Möglichkeiten, die derzeitigen Werkstoffe durch leichtere Materialien zu ersetzen, sofern diese dieselben Eigenschaften und dieselbe Haltbarkeit bieten können. Innovationen wie die additive Fertigung führen zu leichteren Komponenten, und das Wachstum des Marktes für Elektrofahrzeuge bedeutet, dass weniger Teile hergestellt und verarbeitet werden müssen.

Bei Elektrofahrzeugen zeigt sich, dass die Reduzierung des gesamten Antriebsstrangs von 2000 auf 200 Teile und die Verwendung von Getrieben mit zwei statt elf Gängen die Herstellungskosten eines Fahrzeugs senken und das Gesamtgewicht des Motors reduzieren kann. Da der Markt für Elektrofahrzeuge weiterhin mit Verbrennungsmotoren konkurriert, könnte auch die Nachfrage nach einsatzgehärteten Motoren zurückgehen.

Andererseits erhöhen Boeing und Airbus mit der Umstellung ihrer Flotte von einer Metallrumpfstruktur auf mehr Verbundwerkstoffkomponenten im Bemühen um Gewichtseinsparungen die Nachfrage nach der Wärmebehandlung von Verbundwerkstoffen. Titan war schon immer das Metall der Wahl in der Luft- und Raumfahrt, ein Trend, der die Nachfrage nach dem Beta-Glühverfahren für Titanlegierungen wie Ti-5553 weiter steigern wird. Die Nachfrage nach Entbinderungs- und Sinteröfen sowie nach HIP-Verfahren (heißisostatisches Pressen) könnte steigen, um den wachsenden Märkten für additive Fertigung und Metallpulver gerecht zu werden. Öfen, die für Prozesse mit niedrigeren Betriebstemperaturen geeignet sind, die weniger Verzug verursachen, sind sehr gefragt. Die Nachfrage nach der Kupferverarbeitung wächst aufgrund der weltweiten Elektrifizierungstrends in der Industrie und der Automatisierung sehr schnell.

Blick in die Zukunft

Das Verständnis dieser größeren Marktkräfte kann unserer Branche helfen, sich besser auf das vorzubereiten, was auf dem Wärmebehandlungsmarkt auf uns zukommt. In einer Zeit, in der es sich die Unternehmen nicht leisten können, hinter den Trends zurückzubleiben, wird die Innovation den Sieg davontragen.

Nehmen Sie sich dieses Jahr Zeit, um über das Jahr 2025 hinaus zu planen. Schauen Sie sich die Trends in Ihrer Branche an und wie Ihr Unternehmen im Vergleich zu Ihren Konkurrenten dasteht. Sprechen Sie mit Ihrer Personalabteilung und finden Sie heraus, welche Bewerber sich auf Ihre Einstiegspositionen bewerben. Sehen Sie sich Ihre Energierechnungen an und vergleichen Sie sie mit Ihren Gewinnspannen.

Suchen Sie dann nach Möglichkeiten, in die Zukunft zu investieren. Suchen Sie nach Möglichkeiten, durch Expansion und Übernahmen zu wachsen. Suchen Sie nach Möglichkeiten, die Effizienz des Energieverbrauchs zu verbessern. Und investieren Sie in die Ausbildung, sei es durch ein solides Praktikumsprogramm oder eine Stipendienpartnerschaft mit Hochschulen.


Die in diesem Beitrag vertretenen Meinungen sind ausschließlich die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten oder Überzeugungen von Ipsen oder seinen Tochtergesellschaften wider. Alle Aussagen und Perspektiven sind ausschließlich die des Autors.

Referenzen

[1] Statista. "Jährliches Wachstum des Bruttoinlandsprodukts (BIP) der Vereinigten Staaten von 1990 bis 2024." Statista, 2024. https://www.statista.com/statistics/188165/annual-gdp-growth-of-the-united-states-since-1990/.

[2] MTI (Metal Treating Institute). Prognosereport Februar 2024. Vorbereitet von ITR Economics. MTI, 2024.

[3] Statista. "U.S. Industrial Process Furnace and Oven Manufacturing - Shipment Value Forecast 2012-2024." Statista, 2024. https://www.statista.com/forecasts/310979/us-industrial-process-furnace-and-oven-manufacturing-shipment-value-forecast-naics-333994.

[4] Statista. "Bruttoinlandsprodukt der Vereinigten Staaten von 1990 bis 2022". Statista, 2024. https://www.statista.com/statistics/188105/annual-gdp-of-the-united-states-since-1990/.