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从EMO2019探究欧洲现况放眼全球机床产业发展

2019年9月16~23日的EMO汉诺威欧洲机床展,共有17个展馆进行展示。并根据主办单位统计2019年EMO汉诺威欧洲机床展的参展厂商家数共计超过2200家,参展的国家数为47个国家,参观人数为117000人,其中自国外参观者的比率较2017年增加。不过此次EMO展参观人数是自2009年以来最少的一届,相较于上一届减少约13000人,显示全球经济景气在迈入增长趋缓的发展趋势,并影响制造业的产能利用率呈现低于80%的水平,导致制造业对于生产设备投资处于审慎评估状态。

EMO欧洲机床展涵盖全球市场90%以上的产品与系统,故制造商选择以EMO欧洲机床展作为展示他们技术与能力的舞台。并且全球机床制造商为了在两年一次的EMO欧洲机床展中表现,会完善地准备其研究与发展计划。如此造就EMO欧洲机床展成为全球最新创作的机床产品或概念机型的发表场域。2019年EMO汉诺威欧洲机床展是以“智能科技驱动未来生产制造”为主题,聚焦数字化与工业4.0在金属加工业中的重要性,展出未来智慧解决方案。因此全球的机床制造与使用企业纷纷透过EMO展了解全球机床应用市场的发展趋势,以及未来开发新机型及其所需的相关零部件与采购机台的重要场合。故此研究将进一步从此次EMO汉诺威欧洲机床展探究未来全球机床产业的发展趋势。

欧洲机床产业现况

首先依据欧洲机床协会所发布的统计数据,分别针对欧洲主要机床生产国2013年至2019年第一季机床订单指数进行探讨,其中欧洲主要机床生产国包含德国、意大利、瑞士、奥地利、法国、英国、西班牙与捷克于2019年Q1的订单指数相较于2018年Q1下滑14%,其中国内订单部分下滑10%,而国外订单部分则下滑17%。欧洲主要机床生产国整体订单指数下滑幅度前三大国家分别为捷克(-27%)、德国(-20%)与西班牙(-16%),唯有英国的订单指数则是机床消费者预期10月底脱欧可能产生关税成本的增加,纷纷赶在脱欧前下单提货,因此导致2019年Q1英国机床订单指数呈现逆势增长15%的现象。至于捷克与德国2019年Q1订单指数下滑主要因素是来自国外订单金额的衰退,下滑程度分别为31%与26%,西班牙订单指数下滑的因素则是来自国内订单金额的衰退,下滑程度相较于2018年同期减少49%。

再者,分别针对欧洲主要机床生产国2016年第一季至2019年第一季机床出口金额进行探讨,其中主要生产国包含德国、意大利、瑞士、奥地利、法国、英国、西班牙与捷克于2019年Q1的整体出口金额为45.7亿欧元,相较于2018年Q1下滑5%。其中出口至亚洲、美国、欧洲、俄罗斯的金额分别为10.9亿欧元、7.3亿欧元、26.1亿欧元与1.4亿欧元,相较于2018年同期下滑程度分别为7%、6%、4%与17%。

图1 2019年第一季欧洲主要机床生产国订单分析

图2 2016Q1~2019Q1欧洲主要机床出口订单分析

图3 2019Q1欧洲主要机床出口国分析

图4 2020年欧洲主要机床订单预测进一步根据欧洲机床协会的统计资料分析2019Q1欧洲主要机床出口国的出口金额,并以出口金额大小排序为中国、美国、波兰、俄罗斯、墨西哥、印度与日本,其中相较于2018年Q1出口金额下滑幅度最大的为中国,减少1.08亿欧元,下滑幅度为14.1%;其次为美国,相较于2018年同期减少0.47亿欧元,下滑幅度为8.7%;出口金额下滑幅度第三大的国家为俄罗斯,相较于2018年同期减少0.34亿欧元,下滑幅度为-23.8%。
另一方面2019Q1欧洲主要机床出口国的出口金额相较于2018年Q4下滑幅度最大的为美国,减少1.36亿欧元,下滑幅度为21.7%;其次为中国,减少1.07亿欧元,下滑幅度为-14.0%;出口金额下滑幅度第三大的国家为俄罗斯,减少0.76亿欧元,下滑幅度为-41.1%。

最后根据欧洲机床协会所发布的2019~2020年欧洲主要机床订单预测数据,首先可以观察2019Q1smoothed12mt-average指数低于2019Q1smoothed12mt-averageforecast指数,以及2019Q1Quarterlyvalue低于2019Q1Quarterlyvalueforecast,显示欧洲机床协会先前对于2019Q1的预测过于乐观,因此产生实际订单指数皆低于值。此外在受到全球经济景气趋缓所产生的中国与欧元地区制造业衰退或制造业复苏力道迟缓疑虑,以及美国制造业复苏的现象并未符合原先预期与英国脱欧的问题,因此短期对于欧洲机床订单的看法皆不乐观,且尚无法预测欧洲机床订单何时可以转趋增长。

全球机床产品未来发展趋势

观察2019年EMO汉诺威国际机床展可以归纳出全球机床产品的发展趋势大致可以从三方面进行分析,分别为机床、自动化制造单元与机联网。以下将针对机联网的细部产品发展趋势进行介绍。机联网

在此次EMO汉诺威国际机床展示,全球许多的机床厂商在既有数字化与自动化的单机基础上,为提升制造业的生产效率,与因应少量多样的制造型态以及未来就业人口数减少(主要原因为人口老化与少子化)的环境,提出工业4.0与机联网等方案,借此整合工厂内部资源(包含机器与设备系统的信息、工人的技术与知识)与市场的需求讯息,发展智能化的生产模式,满足人类更好的生活质量,同时借此拉开与竞争者的技术差异,以保有其在全球机床市场的竞争优势。然而现阶段机联网主要是透过智慧机械盒(SmartMachineBox),透过智慧机械盒连结机台的控制器、I/O或传感器,将工厂内机器与设备的信息搜集至智能机械盒,透过一连串的机械码程序转译,即可将工厂内的生产状态(如设备状态、哪些作业员在在线、生产哪些产品、工单的执行进度、生产良率…等)可视化,并进而提供生产现场的问题监控+是用于生产营运管理的数字平台,可以将传统工厂转变为未来的数字工厂该公司具有超过50年机械制造商经验的人员才具有正确的技能,才能将不同制造商的机器与不同电子设备互连,并开发直接整合到机器中的操作界面;(2)MARES4.0+平台可以连接到企业ERP系统,并透过硬件平台和创新软件保证生产机器的互连。

在此介绍“Fpt”的MARESBOX,该产品是由1969年成立于意大利的Fpt公司所展示,该公司致力于生产数控铣床和镗床的机械与模具。而该公司主要制造中大型的镗铣床的产品。1997年,该公司接手CASTEL(一个重要的意大利立柱移动式镗铣床的制造商),从而扩大其产品范围,并提高其市场占有率。该公司产品的应用范围包含能源(如石油与天然气的阀门与换热器)、航空航天(如钛和高比重合金的飞机起落架)、汽车(如赛车与设计工作室)、一般工程(如重型机械工程、铁路与船舶等)以及铝与铸铁材质的模具制作。此产品的特色为MARESCLIENT安装在机器电气柜内的特定软体和硬体(MARESBOX)组成,并允许与机器本身的CNC或PLC交换数据,并透过数据库以标准化的方式使这些数据可用SQL的程序语言,以利数据库系统管理作业。而此智能机顶盒的功能与效益为:(1)MARES4.0

经济动能趋缓下的胜出关键


借由此次参访欧洲机床展(EMO2019)的机会,让个人可以深入了解全球整体机床产业市场的变化与国内机床企业如何经营此市场。面对如此大的市场,再加上现阶段在面对全球经济增长趋缓,包含美国制造业复苏的现象并未符合原先预期,中国与欧元地区仍有制造业衰退与制造业复苏力道迟缓疑虑,以及亚洲其他的新兴市场如马来西亚、泰国与印度尼西亚等则受到美国QE退场与全球经济增长趋缓影响,呈现衰退的状况,以及第三大出口国土耳其也在全球消费增长趋缓以及政治不稳定导致制造业衰退,同时里拉贬值造成机床消费厂商购买能力降低致使对于机床的需求量亦呈现衰退的情形。此外再加上美中贸易战让各国在中国的制造商举足不前,推迟对于制造设备的投资,上述种种因素导致中国机床产值呈现衰退的现象,如何保有中国厂商的竞争优势与维持一个固定的市场占有率,是必须要辛勤的耕耘与审慎的评估。在2019汉诺威EMO展,许多展示的解决方案是反应最新的社会和商业趋势整合现代的信息技术到机床,使机床更具吸引力与上述的现代信息技术结合,让机床操作者更容易控制机台。
在此次欧洲机床展(EMO2019)中可以发现到,产品发展趋势可以归下述三项:

自动化弹性制造单元

9年EMO发现,机床的使用者倾向以机床(车床、铣床与综合加工机等)搭配机械手臂,以完成其产品所需的加工程序,同时自动化制程是需要一连串的控制技术,包含从模具、零件加工为首的CNC控制器及可协助快速自动上下料,大幅降低人事成本的机械手臂控制系统等。因此,对于中国的自动化设备、工业机器人与机床业者未来能够紧密合作提供具有高附加价值的“制造服务”能力,以满足市场的需求,进而创造出中国机床厂商的更高利润。

具有管理功能的CNC控制系统

观察2019年EMO的机床控制系统展示发现,除了显示整套系统(包含控制器、伺服马达与驱动器)可于机台加工时达到精确目标,同时透过增加不同的APPs软体,扩大数控系统的功能,实现其他各类辅助加工和管理功能。控制器生产制造商西门子(SIEMENS)与三菱(MITSUBISHI)以及机床生产制造商DMGMORISEIKI、MAZAK以及OKUMA等,在展会上展示利用设置于机台传感器所采集到的数据,连同车间讯息一同汇整并上传至云端平台,再透过平台呈现在管理者眼前,并结合了云端技术,无论管理者身在何处,只要透过网络都能随时连进此信息平台,可实时掌握生产在线的所有状况,包括设备状态、哪些作业员在在线、生产哪些产品、工单的执行进度、生产良率…等,进而提供生产现场的问题监控与改善以及优化生产策略拟定的重要信息。

多任务(Multi-task)的复合型机床

欧洲机床展(EMO2019)中,不乏有许多机床厂商已开发单一的台机器上可执行许多不同种类的加工操作,进而减少更换时间与改善加工精度的多任务(Multi-task)的复合型机床,以因应市场少量多样的产品制造需求时,所需的弹性自动化生产。


再者EMO2019展,可谓集体呈现现代自动化生产技术大成的展览,其中在DMGMORI加装自动化与物联网(IoT)设备的共有29款,达该公司整体参展设备总数的64%,同时DMGMORI社长森雅彦认为现阶段制造业厂商对设备投资趋于保守的态度,制造业厂商仅较有意愿针对其熟悉的旧机加装新设备升级,一方面可以降低厂商的心理门坎,另一方面提供有心引进工业物联网(IIoT)技术厂商的新选择方案。


并且国际均面临少子与高龄化问题,对于引进自动化技术代替逐渐减少的工人,已无可避免,但在众多厂商都推出物联网平台与自动化设备的时刻,中国机床厂若能强化自身系统整合(SystemIntegrate)的能力发展自动化弹性制造单元,同时结合工业物联网(IIoT)技术发展客户端工厂的机联网功能,以提供终端用户整体解决方案的产品,除为中国未来发展智能自动化弹性制造单元设下基础,同时亦可降低终端客户设备引进的门坎,如此方能使得中国机床厂商在这波全球经济增长趋缓有胜出的机会。

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