Technický týdeník č. 20/2019
Někteří odborníci tvrdí, že koncept mobility pro individuální dopravu bude v relativně blízké budoucnosti založen na kombinaci progresivních malých motorů a elektrického pohonu. Další předpovídají, že elektromobilita zajistí zaměstnanost nebo dokonce vytvoří více pracovních míst. Je však jisté, že tradiční obráběcí stroje rozhodně nebudou zralé do šrotu. Naopak, budou vybaveny chytrými technologiemi, jak to ukázala nedávno skončená výstava EMO Hannover 2019.
„Změny spojené s elekromobilitou signalizují radikální transformaci výrobních technologií“ varoval již v roce 2010 prezident Fraunhoferova institutu, prof. Hans-Jőrg Bullinger. Očekával, že celý zhodnocovací řetězec v automobilové výrobě se změní. Význam elektrifikace pro tvorbu hodnoty byl předmětem studie německé VDMA (Německá strojírenská asociace, která zastřešuje kromě oboru obráběcích a tvářecích strojů ještě další strojírenská odvětví) na téma „Transformace elektrických pohonů“. Jejím autorem byla společnost FEV Consulting GmbH z Cách, jež se specializuje na automobilní a letecký průmysl. Studie předpokládá, že rostoucí dynamika elektrifikace aut způsobí v Německu radikální změny mobility, automobilového průmyslu i celého strojírenství. Životně důležitou roli bude přitom hrát výzkum a mezisektorové sítě.
Třebaže experti FEV očekávají, že prodej spalovacích motorů (včetně hybridních pohonů) pro osobní vozy v Evropě, USA a Číně (tři trhy, které jsou předmětem zkoumání) se sníží v roce 2030 proti roku 2016 o 10 %, podstatný byznys výrobců komponent, strojů a linek zůstane zachován. Zlepšené technologie pohonu – např. opatření k vyšší efektivnosti spalovacích motorů – přinesou též přísnější požadavky na výrobní technologie.
Autoři studie současně předpovídají, že na uvedených třech trzích bude podíl výhradně elektricky poháněných aut činit 22 %. Účinky elektrifikace na výrobní procesy, jimž dominují konvenční pohony, budou podstatné. Například u pohonu elektrickými bateriemi bude přidaná hodnota nižší v průměru o 64 % (kromě výroby bateriových článků). U hybridních (plug-in) pohonů, u nichž je kromě spalovacího motoru instalován též elektrický pohon, naopak vzroste přidaná hodnota o 24 %. Klíčové je jejich propojení. Studie ukazuje, že kombinace hybridního pohonu, vyšší komplikovanosti spalovacího motoru a rostoucí ceny aut (zejména v Číně) příznivě ovlivní přidanou hodnotu.
Podle prezidenta VDMA Carla Martina Welckera může proces měnící mobilitu znamenat pro strojírenství vyšší možnost realizace přidané hodnoty. Firmy mají stále ještě dost času, aby úspěšně zvládly transformaci a změnily svůj byznys model a příslušné technologie. Studie současně jasně ukázala, že hybridizace a elektrifikace bude trhem široce akceptována.
Sektor strojírenství bude z elektromobility profitovat
Názor prezidenta VDMA sdílí i Marc Kirchhoff, ředitel Trumpf GmbH + Co. KG v Ditzingenu: „Němečtí výrobci strojů a zařízení mohou z elektromobility profitovat. Mobilita přinejmenším zabezpečí pracovní místa ve výzkumu a vývoji, v technických oborech a v určitých případech vytvoří i nová pracovní místa, protože například lasery jsou nezbytné pro konkurenceschopnou produkci elektrických aut. Již nyní pozorujeme růst poptávky po výrobních technologiích týkajících se elektromobility.“
Kirchhoff říká, že v důsledku srovnatelné atraktivnosti spalovacích motorů a elektropohonu pro rok 2024 by se strojírenské firmy měly již nyní vypořádat s procesem transformace. „Přesně o to se na různých úrovních snažíme. Například podporujeme strojírenský sektor, aby si osvojil nové technologie a dále je rozvíjel do té míry, aby bylo možné instalovat kompletní výrobní linky pro sériovou výrobu. Mnoho dodavatelů komponent a automobilních specialistů nás žádá o pomoc s přeměnou jejich výrobních operací pro účely elektromobility, protože jsme obeznámeni s požadavky, kterým v současnosti čelí výrobci elektrických aut a dodavatelé jejich komponent z jiných sektorů.“
Mnoho v současnosti vyráběných produktů může být využito k výrobě elektrických komponent. Pro výrobu baterií bylo například celosvětově dodáno více než 500 laserů – a jejich počet dál roste. „Naše technologie jsou široce využívány výrobci baterií“ říká Kirchhoff. „U Trumpfa jedno euro z deseti eur, připadajících na dodávky pro automobilní sektor, připadá již nyní na zařízení pro výrobu baterií“.
Kirchhoff vysvětluje působení elektrifikace na výrobní procesy: „Zaznamenali jsme významný nárůst objednávek ohniskových čoček k výkonným laserům pro vysokoproduktivní link, využívané v oblasti elektromobility. S nimi drží krok stále žádanější zelené lasery, nezbytné pro svařování mědi a obrábění plastů zpevněných uhlíkovými vlákny. Lze tedy říci, že mnoho firem v automobilním průmyslu a řada dodavatelů komponent, ale i někteří noví hráči na trhu, rozpoznali požadavek doby a připravují své výrobní haly na masovou výrobu elektroaut. A protože tyto požadavky tak výrazně rostou, nabízíme lasery a laserové systémy speciálně přizpůsobené požadavkům elektromobility“.
Proporce souprav obráběcích strojů zůstávají ve střednědobé perspektivě stabilní
„Koncept individuální mobility bude v blízké budoucnosti kombinací postupně stále menších spalovacích motorů a elektrického pohonu“ věří Manfred Maier, výkonný ředitel a vedoucí výroby Heller Group z Nürtingenu. „V současné době se ukazuje, že politicky nastoleného cíle plně elektrifikovaných automobilů nemůže být dosaženo přes noc. Bude to zdlouhavý proces představující řadu mezikroků. Například výstavba potřebné infrastruktury zabere roky nebo i celá desetiletí.“
V současnosti se všechny relevantní studie shodují v předpovědi, že světová flotila osobních aut v příštích deseti letech vzroste o dalších 30 milionů vozů. Plně elektrifikovaná auta budou sotva tvořit více než 10 % tohoto počtu. Manfred Maier říká: „V nadcházejících deseti, dvaceti či více letech, zůstanou spalovací motory tím nejdůležitějším pohonným konceptem. Pro nás to znamená, že ve střednědobém horizontu bude proporce obráběcích procesů spíše růstová a až postupem času bude významněji klesat – pokud vůbec.“
K výzvě presidenta VDMA pustit se bezodkladně do procesu transformace firem má Maier odlišný názor: „Nejprve bychom měli realizovat to, co se nás aktuálně týká. Hlavně se zaměřit na globální emise CO2. To zahrnuje daleko více, než jen otázku konceptu pohonu aut nebo jak zlepšit kvalitu vzduchu ve městech.“
Proto se firma Heller angažuje v zařízeních na obrábění bloků a hlav válců, klikových hřídelí a převodových skříní. Produktové spektrum tvoří především čtyř- a pětiosá obráběcí centra, dále frézovací a soustružnická centra pro mnohostranné potřeby sektoru strojírenství, dále pro letecký průmysl, energetický sektor a další odvětví.
Firma Heller přizpůsobila nové situaci také svou podnikovou strukturu. Oddělení pro nové technologie a byznys usiluje nikoli o okamžité výdělky, ale o to, aby byla firma důležitým hráčem i ve vzdálenější budoucnosti. V tom směru se její specialisté věnují možnostem zavádění aditivní výroby a využití nových materiálů jako jsou CFC (Carbon Fibre Composits).
Maier vysvětluje: „Technologie CBC (Cylinder-Bore-Coating, povlakování vývrtů válců), kterou firma Heller implementovala, je výborným příkladem inovativní technologie doplňující existující strojní portfolio. Je také významným příspěvkem k redukci emisí CO2. V roce 2016 byla technologie CBC dokonce nominována na Německou cenu budoucnosti. Proces povlakování vývrtu válců je založen na LDS technologii (Laser Direkt Strukturierung - laserová modifikace mikrostruktury), používané u Daimleru a BMW, a je jediná, která může být spolehlivě použita ve velkoobjemové výrobě. Samotný Daimler vyrobí v Untertürkheimu ročně jeden milion čtyř- a šestiválcových motorů. Po roce 2018 bylo celosvětově uvedeno do provozu 65 povlakovacích linek pro více než 8 milionů motorů.“
EMO Hannover jako platforma pro řešení budoucnosti
Manfred Maier shrnuje své hodnocení předního světového strojírenského veletrhu následovně: „EMO Hannover 2019 nám nabídlo platformu k jednání s našimi zákazníky o současných a budoucích výrobních požadavcích a k hledání sdílených řešení. EMO je vždy také výborným indikátorem pro identifikaci vývoje technologií a výrobních procesů, vývoje obráběcích strojů, jakož i změn požadavků našich zákazníků. Dává nám tak možnost odvodit z těchto informací nové byznys modely.“
