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Il trattamento termico nella generazione AI: Come la tecnologia, le aspettative e le tendenze di mercato impongono il cambiamento

Di Janusz Kowalewski, Direttore Vendite Ipsen per il Sud-Est Asiatico

Quando entriamo nel quarto trimestre del 2024, le aziende iniziano a guardare al passato: quali sono state le tendenze che hanno influenzato le vendite complessive? Dove abbiamo registrato una crescita? Cercano anche modi per massimizzare il breve termine: come possiamo raggiungere i nostri obiettivi finali di vendita e produzione prima della fine dell'anno? Quali sono le opportunità chiave che dobbiamo cogliere subito?

In un momento di riflessione e di attesa, voglio approfondire questa idea. Ci sono tendenze più grandi a cui pensare nel nostro settore, sia opportunità da cogliere che minacce a cui prepararsi in futuro.

Il mercato globale dei trattamenti termici è pronto a grandi cambiamenti nei prossimi anni e il nostro settore deve fare un passo avanti. In questo articolo intendo affrontare alcuni dei fattori chiave che stanno guidando questi cambiamenti e come il nostro settore deve adattarsi per rispondere alle pressioni del mercato.

Global heat-treating market trends
Dati compilati dall'autore da varie fonti, tra cui l'U.S. Census Bureau, le camere di commercio dei singoli Paesi, le associazioni di trattamento termico e altri dati di settore pubblicamente disponibili. Alcune conclusioni si basano sull'analisi e sul giudizio di esperti dell'autore.

In primo luogo, dobbiamo riconoscere una statistica importante, che ha già suscitato molte discussioni. Il mercato globale complessivo del trattamento termico sta crescendo lentamente nei mercati emergenti come India, Messico e Indonesia, mentre rimane stagnante nei mercati principali come Stati Uniti e Unione Europea. In particolare, il mercato cinese delle apparecchiature per il trattamento termico non registra movimenti significativi. Il guadagno di una regione o di un paese si perde in un altro paese o regione. Gli unici punti luminosi sono i aerospazialeI settori della difesa e della manutenzione-riparazione-operazione (MRO) stanno registrando una crescita elevata e un aumento della domanda di capacità produttiva.

In secondo luogo, dobbiamo affrontare il problema dell'invecchiamento dei professionisti del trattamento termico. Il reclutamento della prossima generazione di metallurgisti, esperti di pirometria, operatori di forni e team di manutenzione richiederà una migliore promozione del nostro settore e l'adattamento alle moderne aspettative.

In terzo luogo, dobbiamo ridurre il consumo di energia e lavorare per ridurre le emissioni di carbonio, sfruttare le energie rinnovabili e fare la nostra parte nel rallentare il cambiamento climatico. Si tratta di sfide che stimolano l'innovazione, richiedono efficienza e offrono opportunità per migliorare i nostri processi.

Mercati emergenti vs. mercati consolidati

La mia analisi inizia con l'esame dei dati raccolti da Statista (www.statista.com) - un sito che elabora i dati di 170 settori industriali in oltre 150 Paesi. Disporre di un ampio bacino di dati gestibili può aiutarci a trarre importanti conclusioni sul nostro settore.

Confrontiamo ciò che Statista ha da dire sul Prodotto Interno Lordo degli Stati Uniti con un rapporto sulla crescita delle vendite fornito dal Metal Treating Institute, un organismo composto da aziende di trattamento termico vincolate e commerciali negli Stati Uniti, partner internazionali di trattamento termico e fornitori associati.

U.S. growth of GDP 1990-2023
Fonte: Statista [1]: Statista [1]
MTI Sales Growth Rates
Fonte: Istituto per il trattamento dei metalli [2]
Il Metal Treating Institute, un'organizzazione commerciale senza scopo di lucro per l'industria del trattamento termico, è la principale organizzazione di trend e previsioni negli Stati Uniti. Se desiderate maggiori dettagli sulle previsioni del settore di MTI, contattate l'amministratore delegato di MTI Tom Morrison all'indirizzo tom@heattreat.net.

Se osserviamo la recessione del 2008-9 e l'epidemia COVID del 2020 insieme ai rimbalzi del mercato nel 2011 e nel 2022 su entrambi i grafici, emerge come l'andamento generale del PIL statunitense sia imitato dalla crescita delle vendite nel settore del trattamento dei metalli. Sembra molto ragionevole che la domanda di prodotti in generale crei una domanda di produzione di trattamenti termici. Ciò che sorprende, tuttavia, è che la produzione di nuovi forni non ha la stessa correlazione.

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

Anche se il PIL degli Stati Uniti è quasi raddoppiato tra il 2010 e il 2020, il volume totale delle spedizioni di forni industriali è aumentato solo di poco, probabilmente a causa dell'aumento dei costi operativi e non della crescita del mercato. Le aziende di trattamento termico cercano di ridurre i costi di manodopera e di gestione. Questo ha portato a una migrazione della produzione dal nord degli Stati Uniti al sud, dove la manodopera e i terreni sono meno costosi. Su scala globale, lo spostamento da paesi ad alto costo a paesi a basso costo è evidente.

La definizione di standard industriali globali significa che, a condizione che i test e le certificazioni siano coerenti, mercati come il Marocco, la Polonia, l'India, l'Arabia Saudita, il Vietnam, la Thailandia e gli Emirati Arabi Uniti possono integrare gli impianti di produzione statunitensi ed europei. La maggior parte delle aziende del Sud-Est asiatico sono trapianti di aziende aerospaziali statunitensi, europee e giapponesi. La nuova tendenza in crescita è l'espansione delle aziende manifatturiere cinesi in tutto il Sud-Est asiatico, con una corrispondente espansione dei produttori di forni cinesi in quei mercati.

Le industrie di trattamento termico sono in crescita in Indonesia, Brasile, Messico e Filippine, mentre un maggior numero di forni a vuoto sta emergendo a Singapore, in Corea del Sud e in Malesia.

La globalizzazione del trattamento termico sfrutterà i mercati emergenti per abbassare i costi, cercando una valvola di sfogo per compensare l'aumento dei costi nei mercati sviluppati. La globalizzazione del settore manifatturiero è destinata a rimanere e crescerà indipendentemente dalle tendenze politiche o dagli slogan.

Realizzazione di forni a vuoto che soddisfano le esigenze del mercato

Tra i leader dell'industria del trattamento termico si profila un problema di invecchiamento. Mentre molte piccole aziende di trattamento termico negli Stati Uniti stanno entrando nella terza generazione di proprietari, non tutti i membri della generazione più giovane hanno l'aspirazione di rilevare l'azienda del padre. Questa tendenza è molto evidente anche in Giappone: ci sono 270.000 piccole e medie imprese con proprietari di età pari o superiore a 75 anni e nessun successore.

Reclutare talenti da inserire nel settore del trattamento termico è più difficile che mai. Molte persone al di fuori del settore hanno idee obsolete sulle carriere nel settore del trattamento termico. Gli studenti poco informati immaginano stanze sporche con forni che sprigionano fuoco nell'aria, calore e sudore, sostanze chimiche e gas. Lavoro duro e lunghe ore in abiti sporchi di fuliggine.

Chi visita per la prima volta una moderna cella di un forno a vuoto rimane sbalordito. Macchine pulite che operano in impianti ben organizzati, sistemi automatizzati che gestiscono pezzi grandi e piccoli. I computer si occupano di controllare temperature, pressioni e ricette, mentre gli operatori, con l'aiuto dell'automazione, si occupano di carico, scarico, monitoraggio e manutenzione.

Come settore, dobbiamo fare un lavoro migliore nel raccontare alle nuove generazioni quello che facciamo. La nuova generazione di lavoratori ha aspettative diverse. Vogliono lavorare con macchine intuitive, affidabili, in grado di gestire la maggior parte del lavoro pesante, facili da risolvere e interattive con un feedback immediato.

Per quanto riguarda l'ordinazione dei ricambi, la nuova generazione è stata educata utilizzando portali come Amazon che sono ricercabili, hanno immagini del loro inventario, la possibilità di ordinare istantaneamente online e offrono un rapido passaggio dal punto vendita alla consegna.

Ipsen sta lavorando per soddisfare queste aspettative. Con PdMetrics, stiamo incorporando un'interfaccia di feedback più intelligente. Cercando modi per portare in primo piano gli eventi importanti, PdMetrics consente agli operatori di avere un tempo di risposta migliore quando si verificano situazioni inaspettate a metà del processo. Stiamo perseguendo l'apprendimento automatico per aiutarci a spingere la piattaforma PdMetrics oltre i dati descrittivi, offrendo dati mirati a fornire agli operatori la capacità di diagnosticare meglio i problemi, con l'obiettivo di creare modelli predittivi migliori mentre continuiamo a sviluppare questo software. Allo stesso tempo, Ipsen ha investito nella piattaforma online Ipsen Connect, che offre ai proprietari di forni un luogo più solido per trovare schemi, identificare i pezzi di ricambio ed effettuare ordini. Ipsen Connect è particolarmente utile quando si tratta di rifornire le scorte e i pezzi di ricambio che sono consumabili e vengono sostituiti di frequente.

Queste sono le innovazioni che i nostri clienti richiedono e i tipi di investimenti aziendali che i produttori di forni devono fare per competere in un mercato altamente competitivo.

Ma dobbiamo andare oltre. La nostra missione è continuare a cercare altri modi per alleggerire il carico di lavoro degli operatori, dimostrando una competenza che va oltre la semplice produzione dei forni e la loro spedizione all'utente finale. Per continuare a essere leader di mercato, dobbiamo migliorare i nostri sistemi di trasmissione dei dati per andare oltre i semplici dati diagnostici, per diventare eccezionali nella trasmissione di informazioni predittive e per sviluppare risposte prescrittive solide. Dobbiamo continuare a lavorare per fornire competenze, non solo apparecchiature.

Sostenere le iniziative verdi

Che i professionisti del trattamento termico credano o meno che il cambiamento climatico sia reale, che sia causato dalle azioni dell'umanità industrializzata o che avrà un impatto significativo sul futuro del nostro pianeta, non ha importanza nel mercato attuale. Ogni azienda deve essere consapevole di come il proprio lavoro potrà sopravvivere alle ultime normative.

Il trattamento termico è il processo più energivoro nella maggior parte degli impianti di produzione. Anche piccoli cambiamenti di efficienza nel nostro settore possono fare una differenza significativa nel consumo energetico complessivo di un'azienda. L'aumento dei costi dell'energia è già di per sé un motivo sufficiente per perseguire innovazioni sensate nel campo dell'efficienza.

Una cosa che i detrattori spesso trascurano quando si tratta di trovare modi per soddisfare le iniziative verdi è che ci sono opportunità ovunque per l'innovazione e il miglioramento dell'efficienza. Leadership di mercato significa innovazione. Per rimanere al top, Ipsen è costantemente alla ricerca di modi per superare la concorrenza.

Nel 2024, Ipsen ha ricevuto il premio tedesco per l'innovazione dal German Design Council per l'ATLAS Green, un forno ad atmosfera progettato per lavorare i pezzi utilizzando il calore generato dall'idrogeno e dall'elettricità verde, con la flessibilità di privilegiare la fonte più abbondante per il cliente. La linea TITAN di Ipsen è stata ottimizzata per fornire una serie di processi robusti, pur operando all'interno di un ingombro ridotto, utilizzando un design che facilita la spedizione e riduce al minimo i tempi e i costi di allestimento.

I produttori sono anche alla ricerca di nuovi modi per ridurre i costi, il che influirà inevitabilmente sul mercato del trattamento termico.

Prendiamo ad esempio la riduzione del peso. L'industria dei trasporti e quella aerospaziale, in particolare, sono alla ricerca di opportunità per sostituire i materiali attuali con altri più leggeri, a condizione che possano garantire le stesse qualità e la stessa durata. Innovazioni come la produzione additiva creano componenti più leggeri da lavorare, mentre la crescita del mercato dei veicoli elettrici comporta un minor numero di parti da produrre e lavorare.

Nel caso dei veicoli elettrici, è emerso che la riduzione della trasmissione complessiva da 2000 a 200 componenti, con trasmissioni a due marce anziché undici, può ridurre il costo di produzione di un veicolo, oltre a ridurre il peso complessivo del motore. Poiché il mercato dei veicoli elettrici continua a competere con i motori a combustione interna, anche la domanda di motori cementati potrebbe diminuire.

D'altra parte, Boeing e Airbus, nel tentativo di ridurre il peso, hanno spinto la loro flotta da una struttura della fusoliera in metallo a un maggior numero di componenti in composito, aumentando la domanda di trattamento termico dei compositi. Il titanio è sempre stato il metallo preferito nel settore aerospaziale, una tendenza che continuerà ad aumentare la domanda del processo di ricottura beta per leghe di titanio come il Ti-5553. La domanda di forni per il debinding e la sinterizzazione e di processi HIP (pressatura isostatica a caldo) potrebbe aumentare per soddisfare i mercati in crescita della produzione additiva e del metallo in polvere. I forni in grado di eseguire processi con temperature operative più basse che creano meno distorsioni sono molto richiesti. La domanda di lavorazione del rame sta crescendo molto rapidamente a causa delle tendenze globali di elettrificazione dell'industria e dell'automazione.

Guardare avanti

La comprensione di queste forze di mercato più ampie può aiutare il nostro settore a prepararsi meglio a ciò che accadrà nel mercato dei trattamenti termici. In un momento in cui le aziende non possono permettersi di rimanere indietro rispetto alle tendenze, l'innovazione avrà la meglio.

Quest'anno prendetevi il tempo per pianificare oltre il 2025. Osservate le tendenze del vostro settore e il confronto tra la vostra azienda e i vostri concorrenti. Parlate con il vostro team di risorse umane e scoprite quali sono i candidati che si presentano per le vostre posizioni entry-level. Osservate le vostre bollette energetiche e confrontatele con i vostri margini di profitto.

Poi trovate il modo di investire nel futuro. Cercate opportunità di crescita attraverso espansioni e acquisizioni. Cercate opportunità per migliorare l'efficienza del consumo energetico. E investite nella formazione, sia attraverso un robusto programma di stage, sia attraverso una partnership per borse di studio universitarie.


Le opinioni presentate in questo articolo sono esclusivamente quelle dell'autore e non riflettono necessariamente le opinioni o le convinzioni di Ipsen o delle sue affiliate. Tutte le dichiarazioni e le prospettive sono interamente dell'autore.

Riferimenti

[1] Statista. "Crescita annuale del Prodotto interno lordo (PIL) degli Stati Uniti dal 1990 al 2024". Statista, 2024. https://www.statista.com/statistics/188165/annual-gdp-growth-of-the-united-states-since-1990/.

[2] MTI (Metal Treating Institute). Rapporto di previsione febbraio 2024. Preparato da ITR Economics. MTI, 2024.

[3] Statista. "Produzione di forni industriali e forni di processo negli Stati Uniti - Previsione del valore delle spedizioni 2012-2024". Statista, 2024. https://www.statista.com/forecasts/310979/us-industrial-process-furnace-and-oven-manufacturing-shipment-value-forecast-naics-333994.

[4] Statista. "Prodotto interno lordo degli Stati Uniti dal 1990 al 2022". Statista, 2024. https://www.statista.com/statistics/188105/annual-gdp-of-the-united-states-since-1990/.