2010er Jahre: Waren die 2010er Jahre das Goldene Zeitalter der Metallverarbeitung?

Als die Metallverarbeiter in den 2010er Jahren ihr Geschäft ausbauten, wandten sie sich der Fertigungstechnologie zu, um mit den neuen Möglichkeiten Schritt zu halten. War das letzte Jahrzehnt das Goldene Zeitalter der Branche? Getty Images

Anmerkung der Redaktion: Dies ist der fünfte Teil, der untersucht, wie die moderne Metallverarbeitungsindustrie jedes Jahrzehnt seit 1970, der gleichen Ära, die das Magazin The FABRICATOR ins Leben gerufen hat, beeinflusst hat. Lesen Sie über die 1970er, 1980er, 1990er und 2000er Jahre.

Die Große Rezession, die offiziell von Dezember 2007 bis Juni 2009 dauerte, war der größte wirtschaftliche Niedergang seit der Weltwirtschaftskrise der 1930er Jahre. In vielerlei Hinsicht könnten die 2010er Jahre nur besser sein.

Die Hersteller mussten jedoch aus einem großen Loch graben. Cliff Waldman, Chefökonom der Manufacturers Alliance for Productivity and Innovation, sagte gegenüber IndustryWeek im Jahr 2017, dass die Hersteller während der Großen Rezession 20 % ihrer Produktion und 15 % ihrer Belegschaft verloren hätten. Dies wurde nur durch die Weltwirtschaftskrise übertroffen, als der Landkreis etwa die Hälfte seiner Gesamtproduktion einbüßte.

Die harten Zahlen hinter den Schlagzeilen waren ebenso erschütternd. Im Bericht der Information Technology & Innovation Foundation aus dem Jahr 2012 mit dem Titel „Worse than the Great Depression: What Experts Are Missing About American Manufacturing Decline“ heißt es, dass die Rate der Produktionsverluste in den USA von 2000 bis 2011 fast sechsmal schneller zugenommen hat Jedenfalls in den letzten zwei Jahrzehnten. Das bedeutete einen Verlust von 5,4 Millionen Arbeitsplätzen. Im gleichen Zeitraum schlossen 66.486 Produktionsbetriebe, von 404.758 im Jahr 2000 auf 338.273 im Jahr 2011.

Aber die Hersteller sind ein optimistischer Haufen. Als die große Rezession zu Ende ging, freuten sich alle darauf, wieder an die Arbeit zu gehen. Das ist die Geschichte der 2010er Jahre.

Die Metallverarbeiter gingen anspruchsvoller mit der Art und Weise um, wie sie ihre Geschäfte führten, diversifizierten den Kundenstamm über mehrere Industriesektoren und bauten Bargeldreserven auf, um wirtschaftliche Abschwünge zu überstehen. Außerdem investierten sie rasch in neue Fertigungstechnologien und Automatisierung. Letzteres gab Herstellern und Fab-Shops die Möglichkeit, die Produktivität zu steigern, ohne zu viel Gemeinkosten zu verursachen, was sie wettbewerbsfähiger machte und ihre Fähigkeit zum Geschäftswachstum stärkte.

Nach einem sehr schleppenden Start in das Jahrzehnt verliefen die 2010er Jahre letztendlich positiv für das verarbeitende Gewerbe. Der wirtschaftliche Aufschwung nach der Großen Rezession hielt das gesamte Jahrzehnt an, bevor er mit der Coronavirus-Pandemie zum Erliegen kam. Es lässt sich jedoch nicht leugnen, dass das vergangene Jahrzehnt eines der dynamischsten für die Metallverarbeitung war. Wenn man auf den Seiten von The FABRICATOR auf das Jahrzehnt zurückblickt, fragt man sich, ob diese Jahre als das Goldene Zeitalter der modernen Metallverarbeitung gelten könnten.

Der „2010 Capital Spending Report“ von FMA Communications zeigte, dass 2009 für niemanden in der Metallverarbeitung viel Spaß gemacht hat. Der Bericht zeigte, dass die Befragten eine Auslastung von 66 % bis 69 % hatten, während viele der gleichen Unternehmen im Jahr zuvor noch bei 80 % lagen.

Dennoch waren die Metallverarbeiter bereit, ihre Ausgaben für Investitionsgüter zu erhöhen. Dreißig Prozent gaben an, im Jahr 2010 an einer Erhöhung ihrer Ausgaben interessiert zu sein, nur 26 Prozent planen, die Ausgaben zu senken. (Im Vergleich zu besseren Zeiten planten 2008 etwa 51 % eine Erhöhung der Ausgaben.)

Die Hersteller zeigten offenbar Interesse an modernster Ausrüstung. Beispielsweise wurden im Jahr 2010 voraussichtlich 120,1 Millionen US-Dollar für 2D- und 3D-Laserschneidemaschinen ausgegeben, was nur geringfügig unter den 135,9 Millionen US-Dollar lag, die im Jahr 2008 prognostiziert wurden.

Die 2010er Jahre begannen mit einer Diskussion über Laserschneiden in der Januarausgabe 2010 von The FABRICATOR. Die Technologie sollte für den größten Teil des Jahrzehnts die Technologiediskussion in der Metallverarbeitung dominieren.

Der Bargeldbestand hilft jedem während einer Konjunkturabschwächung. Einige Geschäfte hatten während der Großen Rezession keine Gelegenheit, dies zu erfahren, aber Richard G. Kallage wollte diese Botschaft an die verbleibenden weitergeben.

„Eigentlich ist es ein einfaches Konzept. „Je schneller ein Produkt produziert und ausgeliefert wird (und dabei natürlich die Qualitätsanforderungen erfüllt oder übertrifft), desto schneller erhält Ihr Unternehmen seine Betriebskapitalinvestition zurück“, schrieb er. Er fügte hinzu, dass dies üblich sei für Lean-Praktiken, um vier Wochen oder mehr aus dem Cash-Investitions-/Cash-Recovery-Zyklus zu verkürzen.

In einem der ersten Artikel in The FABRICATOR zum Thema Faserlaserschneiden beschrieb Chefredakteur Tim Heston die in einem Geschäft in Italien eingesetzte Faserlasertechnologie. Genauer gesagt kaufte Pres Metal ein Salvagnini L1Xe-30-Blechschneidsystem mit einem 2-kW-Faserlaser von IPG Photonics, um seine Laserschneidproduktivität zu steigern. Laut Salvagnini-Beamten bewegte sich die Laserschneidmaschine beim Schneiden doppelt so schnell wie ein 4-kW-CO2-Laser.

„Wenn ich doppelt so schnell schneiden kann und der Betrieb sechsmal günstiger ist – dann ist das meine Meinung darüber, wohin sich Faserlaser auf dem Markt entwickeln werden“, sagte Bill Bossard, der ehemalige Präsident von Salvagnini America. Er machte darauf aufmerksam, dass die 2-kW-Faserlaserschneidemaschine etwa den gleichen Preis habe wie eine 4-kW-CO2-Maschine.

Was passiert, wenn ein Metallbauer sein Fachwissen in der Fertigung einem Kunden anbieten kann, der möglicherweise nicht so gut über Design für die Herstellbarkeit Bescheid weiß? Gutes für alle Beteiligten.

„Wachstumsstrategie für Hersteller: Niedrigere Kosten führen zu höherem Gewinn“ beschreibt ausführlich die Geschichte von Hi-Tech Industries aus New York, Johnson City, NY, einem Metallverarbeiter, der entdeckt hat, dass Ehrlichkeit gegenüber Kunden die beste Strategie ist. Doug Gardner von Hi-Tech Industries sagte beispielsweise, er sei wegen einer Ausschreibung um ein Angebot für eine telefonzellengroße Komponente mit komplizierten Vierkantrohren gebeten worden, die präzise mit den Grundplatten verbunden werden müssten. Aufgrund der Komplexität der Komponente hätte er sich fast dazu entschlossen, sie nicht zu zitieren. Stattdessen entwarfen er und ein Ingenieur es mit weniger Teilen neu, und die Software gab an, wie lange es dauern würde, das neue Design herzustellen. Das Angebot ging dann an den Kunden zurück.

„Und ich war ehrlich. Ich habe ihm gesagt, dass ich [mit dem Unitized-Design-Ansatz] mehr Gewinn machen würde, als wenn wir uns für etwas entscheiden würden, das dem ursprünglichen Rahmendesign ähnelt“, sagte Gardner. „Ich sagte ihm: ‚Mein Gewinn ist gestiegen und Ihre Kosten sind einfach gesunken. Was für ein Land!‘“

In der Kolumne „Vom Chefredakteur“ schrieb ich über einen anonymen Fabrikanten, der mir sagte, er wolle nichts mit Militärarbeiten zu tun haben, die in Läden im Mittleren Westen weithin erhältlich seien. Die Arbeit war Teil eines 3-Milliarden-Dollar-Vertrags des Pentagons, den Oshkosh Corp., Oshkosh, Wisconsin, gewonnen hatte. Das Unternehmen hatte BAE Systems im Jahr 2009 um den Auftrag geschlagen, und dieser Verlust ließ viele Geschäfte im Süden hängen, nachdem sie in Ausrüstung zum Schneiden und Formen von Grobblech investiert hatten. Der im Leitartikel erwähnte Hersteller wusste, dass diese Art militärischer Arbeit die Aufmerksamkeit eines kleinen Ladens auf sich ziehen und ihn sehr verletzlich machen konnte.

„Können Sie sich vorstellen, „Nein“ zu einem Multimillionen-Vertrag zu sagen? Dieser Akt gehört zu den schwierigsten Aspekten bei der Führung eines Metallverarbeitungsunternehmens. Wenn Sie mit Geschäftsinhabern sprechen, die stolz auf ihren Kundenservice sind, werden sie es Ihnen sagen „Der Kunde hat immer Recht. Doch in der Realität kann es sein, dass manche Kunden nicht für das Geschäftsmodell eines Metallverarbeiters geeignet sind“, heißt es in der Quelle im Leitartikel.

Die Fabrikanten hatten gelernt, dass Diversifizierung ein möglicher Weg war, den Tod zumindest hinauszuzögern. Für viele war es eine wertvolle Lektion.

Der Faserlaser hat sich in den 2010er Jahren in der metallverarbeitenden Industrie einen Namen gemacht. Tatsächlich verstand zum Zeitpunkt dieses Artikels in der Juli-Ausgabe 2010 von The FABRICATOR niemand wirklich, wie sich dadurch die Effizienz, mit der Hersteller Bleche und Platten schneiden konnten, in den folgenden Jahren verändern würde.

Stanzmaschinen, die in den 1990er Jahren die Metallverarbeitung dominierten, haben auch heute noch ihren Platz in der modernen Metallverarbeitung. Sie können einfach nicht auf die gleiche Weise verwendet werden.

Die hochvolumigen Aufträge, die es einer Werkstatt ermöglichten, einen Standardsatz an Werkzeugen in derselben Maschine zu verwenden, ohne dass während einer Schicht ein Werkzeugwechsel erforderlich war, sind längst vorbei. Heutzutage dreht sich in der Metallverarbeitung alles um Kleinauflagen.

Dennis Lowry von Mate Precision Technologies schrieb eine hypothetische Geschichte über eine Werkstatt, die Schritte unternahm, um Lean-Manufacturing-Prinzipien auf den Stanzvorgang anzuwenden. „Lean on the revolvers“ bot den Herstellern einen Leitfaden, um sicherzustellen, dass ihre Stanzmaschinen effizient betrieben werden.

Was waren einige der Tipps? Um sicherzustellen, dass die Werkstatt die neuen Arbeiten bewältigen kann, wurde ein Design-for-Manufacturability-Prozess installiert. Ein Blick auf Nester zeigte, dass sie mit Stanzwerkzeugen Schnapplinien erzeugen konnten, die es ermöglichten, Teile leicht voneinander zu trennen, ohne dass ein Entgraten erforderlich war. Werkzeuge wie ein Quadradius-Werkzeug mit vier Radien am Stempelumfang könnten schnell unterschiedlich große Löcher mit großem Durchmesser bohren, die in vielen verschiedenen Teilen üblich sind, wodurch die Notwendigkeit eines spezifischen Werkzeugs für jede Lochgröße entfällt. Das Team entwarf Standard-Werkzeugkonfigurationen auf den verschiedenen Maschinen, um häufig verwendete Werkzeuge unterzubringen, und ließ Freiraum für weniger häufig verwendete Werkzeuge.

Der FABRICATOR stellte Mayville Engineering Co., jetzt bekannt als MEC, im Rahmen seiner FAB 40-Berichterstattung vor. Der FAB 40 ist eine Liste einiger der erfolgreichsten Metallverarbeitungsbetriebe in den USA, und die Veröffentlichung ordnet sie nach Jahresumsatz.

Damals erwartete MEC einen Umsatz von mehr als 124 Millionen US-Dollar im Vertrags- und Prototypengeschäft. Seitdem ist es etwas gewachsen. Der Umsatz im Jahr 2019 betrug 519,9 Millionen US-Dollar. Darüber hinaus gab das Unternehmen den Start seines Börsengangs von 6.250.000 Stammaktien im Sommer 2019 bekannt.

„Im Allgemeinen wollen die großen OEMs vereinfachen“, sagte Bob Kamphuis von MEC. „Sie möchten nicht in diese grundlegenden Fertigungsaktivitäten investieren. Sie möchten sich um die Gestaltung, die Endmontage und das Testen ihres Produkts sowie um einen starken Vertrieb dieses Produkts kümmern. Sie legen ihr Bestes in den Korb.“ ihnen den größtmöglichen Return on Investment bieten.“

„Die American Society of Civil Engineers schlug in ihrem ‚Report Card for America's Infrastructure‘ von 2009 vor, dass die USA 2,2 Billionen US-Dollar an Infrastrukturinvestitionen benötigen, um ihren Wettbewerbsvorteil zu verbessern“, schrieb ich in einem Leitartikel. Nun, seitdem hat sich nicht viel geändert, und die US-Infrastruktur altert weiterhin. Ich schätze, es wird mehrere große Katastrophen nacheinander brauchen, bis die Politiker in Washington die Notwendigkeit des Wiederaufbaus Amerikas erkennen.

Die traditionelle Denkweise dieser Zeit besagte, dass beim Laserschneiden die Mindestlochgröße nicht kleiner sein sollte als die Materialstärke. Die Faserlaserschneidtechnologie zwang die Menschen zum Umdenken.

„Was wir mit dem Faserlaser herausgefunden haben, ist, dass wir bis zu einem Viertel der Materialdicke erreichen können“, sagte Steve Aleshin von Salvagnini. „Es ist zum Beispiel bei 0,5-Zoll-Material schwierig, die Qualität des Lochs zu messen, wenn man so klein ist – um darin zu sehen, ohne Dinge zu zerschneiden. Und wenn das so ist, muss sicherlich der Kunde die Entscheidung treffen.“ gut genug Loch.

Das Stanzen hat in der modernen Metallverarbeitung immer noch seinen Platz. In Kombination mit Lean-Manufacturing-Prinzipien und neuen Stanzwerkzeugen kann die Maschine eine große Wirkung erzielen, wie eine Fallstudie in der Mai-Ausgabe 2011 von The FABRICATOR detailliert beschreibt.

Tim Heston schrieb in seiner Biz Talk-Kolumne darüber, wie Erick Ajax einige unruhige Nächte damit verbracht hatte, darüber nachzudenken, wie zwei Beinahe-Unfälle seine Kollegen in seinem Geschäft in Minneapolis leicht hätten verletzen oder möglicherweise sogar töten können. Danach beschloss er, die Sicherheit in seinem Unternehmen EJ Ajax ernster zu nehmen.

„Wir haben ungefähr 40.000 Männer und Frauen, die in Minnesota in der Metallumformung arbeiten … Wir haben in der Metallumformung durchschnittlich etwa eine Amputation pro Monat. Das ist eine erbärmliche Statistik, aber sie gehört leider zu meiner Arbeit im Beirat der OSHA [in Minnesota] „Ich sehe diese Zahlen vierteljährlich, und es ist ziemlich schwierig, sie sich anzusehen“, sagte er einer Menschenmenge auf der FABTECH 2011.

Heutzutage ist bei EJ Ajax PSA erforderlich und Maschinenschutzvorrichtungen sind überall dort zu finden, wo sie benötigt werden. Es werden stichprobenartig Drogentests durchgeführt, und das gilt für jeden, auch für die oberste Führungsebene. Wenn Arbeiter dabei ertappt werden, dass sie unsicher arbeiten, werden sie nach Hause geschickt. Wenn der Mitarbeiter erneut dabei ertappt wird, dass er unsicher arbeitet, wird ihm gekündigt, egal wie erfahren oder qualifiziert die Person auch sein mag.

„Ich kann sagen, dass Sicherheit bei EJ Ajax meine absolut höchste ethische und moralische Verantwortung ist“, sagte Erick Ajax. „Wir müssen sicherstellen, dass jeder sicher nach Hause zu seinen Lieben gehen kann. Wenn wir nicht sicher sein können, sind wir einfach nicht erfolgreich. Wenn einer meiner Kollegen verletzt wird, sind alle Gewinne meiner Meinung nach unrechtmäßig erworbene Gewinne.“

Die Leute bei CR Metal Products Inc. hielten früher, ähnlich wie bei vielen anderen Metallverarbeitern, morgendliche Besprechungen ab – sie schauten sich hektisch einen Zeitplan mit mehr als 1.000 aktiven Jobs an und versuchten herauszufinden, wo sie in die heißen Jobs passen sollten. Nachdem wir uns auf eine Verbesserungsmethodik namens Quick-Response-Manufacturing festgelegt hatten, die sich auf den Einsatz von Zellen konzentriert, um die Zeit von der Bestellung eines Teils durch einen Kunden bis zur Auslieferung der ersten Einheit zu verkürzen, wurde dieses Treffen viel entspannter. Jeder wusste, was er tun musste, um den Zeitplan einzuhalten.

Daher gibt es bei CR Metal Products keine „Abteilung für Zuschnitt“ oder „Abkantpresse“. Der Boden ist in Zellen angeordnet und jede ist farblich gekennzeichnet. (Grün steht beispielsweise für schwere Fertigung mit bis zu 0,5 Zoll, Orange für dünne Arbeiten und Rot für Kleinserienfertigung.) Mitarbeiter, die farbige Hemden tragen, die zu der Zelle passen, in der sie arbeiten, Erstellen Sie einen Auftrag in so vielen Schritten wie möglich, bevor Sie ihn an jemand anderen übergeben.

Der Ansatz schien Anfang der 2000er Jahre für den Fab Shop funktioniert zu haben. Für 2013 wurde ein Umsatz von 20 Millionen US-Dollar erwartet, mehr als das Doppelte dessen, was das Unternehmen fast ein Jahrzehnt zuvor verdient hatte.

Lean Manufacturing beginnt mit kleinen Schritten, aber wenn sich die Leute erst einmal mit dem Konzept auseinandersetzen, kann es zu großen Ergebnissen führen. Manchmal hilft es einem Hersteller, diese kleinen Schritte zu sehen, um zu verstehen, wohin diese Art von Aufwand führen kann.

In „Warum die kleinen Dinge wichtig sind“ diskutierte Chefredakteur Tim Heston einige der Schritte, die Laser Access, ein Lohnfertiger aus Michigan, unternahm, um die Kunst der effizienten Fertigung zu perfektionieren. Beispielsweise ist ein Halter mit einer Blechschere, einem Maßband, Markern und anderen grundlegenden Werkzeugen fest am Gabelstapler befestigt, so dass der LKW-Fahrer nicht danach suchen muss. In einem anderen Beispiel werden Blechreste vertikal und nach Dicke sortiert, sodass Bediener schnell finden können, was sie benötigen.

„Und wenn es darum geht, die Zustimmung der Arbeitnehmer für kontinuierliche Verbesserungen zu gewinnen, ist die Arbeitserleichterung ein guter Ausgangspunkt“, schrieb Heston.

In einem Profil in The FABRICATOR erfuhr die Welt der Metallverarbeitung von CR Metal Products, einem Lohnfertiger in St. Louis, der unfertige Werkstücke in produktive Arbeitsräume verwandelte, indem er Zellen schuf, die zu einer effizienteren Produktion von Teilen beitrugen.

Automatisierung war in der nordamerikanischen Baustahlindustrie Anfang der 2010er Jahre nahezu unbekannt. In „Automation at the end of the line“ untersuchte The FABRICATOR, was möglich sein könnte.

In dem Artikel wurden die Möglichkeiten der Verbindung von Scantechnologie und Robotern detailliert beschrieben. Beispielsweise kann ein Roboter ein Zubehörteil von einem nahegelegenen Förderband aufnehmen (nachdem es gescannt und als das richtige Teil bestätigt wurde) und es auf einem Strukturträger platzieren. Nachdem der Roboter das Teil platziert hat, prüft ein 3D-Scanner an einem Heftschweißroboter die Position, und wenn alles stimmt, wird der Heftschweißvorgang eingeleitet. Sowohl der Pick-and-Place-Roboter als auch der Heftschweißroboter sind stationär, im Gegensatz zum Schweißroboter, der sich auf einer linearen Schiene befindet.

Wenn die erste Phase der Platzierung und des Heftschweißens abgeschlossen ist, wird der Strahl umgedreht und der Prozess beginnt von vorne. Sobald das Zubehör angebracht ist, wird der Strahl entlang der Linie zum Schweißroboter geschickt, wo der Metallschutzgasschweißprozess die Arbeit abschließen kann.

Gegen Ende des Jahrzehnts waren mehrere dieser Systeme in nordamerikanischen Stahlbauunternehmen in Betrieb.

Es ist genug, um Metallbauern die Haare zu raufen: Die Millionen-Dollar-Laserschneidemaschine steht still, während eine Linse manuell gewechselt wird.

Auch wenn die Industrie die Materialhandhabungsautomatisierung für Laserschneidmaschinen eingeführt hatte, mussten viele Betriebe immer noch mit Ausfallzeiten aufgrund der manuellen Handhabung der Laseroptiken kämpfen.

Marc Lobit von Mazak Optonics schrieb: „Zur Information: Laserschneidmaschinen ohne diese automatisierten Funktionen [zum Einrichten des Lasers] können effizient arbeiten. Es ist jedoch schwierig, eine langfristige effiziente Produktion aufrechtzuerhalten, wenn die Lohnfertigung über regelmäßige Teile verfügt.“ Umrüstungen. Untersuchungen zu tatsächlichen Maschinenumrüstungen zeigen, dass manuelle Änderungen bei ordnungsgemäßer Durchführung in der Regel etwa 26 Minuten dauern, wenn die Werkstatt alle Schritte einer Standardeinrichtung berücksichtigt – Objektiv einrichten, Düse installieren, Objektiv fokussieren, einstellen Lücke schließen, Brennpunkt einstellen, Restschnitt durchführen, ggf. das Objektiv anpassen und mit der Produktion beginnen – es versteht, dass das Einrichten eines Auftrags sehr schnell außer Kontrolle geraten kann. Einfach ausgedrückt: Das Warten auf einen Bediener verzögert die Produktion um eine Weile die Maschine steht im Leerlauf.

Automatisierte Umrüstfunktionen dauerten weniger als eine Minute. Es versteht sich von selbst, dass diese Art der Automatisierung mittlerweile bei modernen Laserschneidmaschinen erwartet wird.

Der FABRICATOR hat eine Umfrage zum Thema „Was hält Sie nachts wach?“ durchgeführt. Umfrage seit 2009, das offensichtlich mitten in der Großen Rezession stattfand. Im Jahr 2013 konzentrierten sich die Hersteller jedoch weniger darauf, woher der nächste Auftrag kommen würde, sondern mehr darauf, wer für die Arbeit an diesem Auftrag zur Verfügung stehen würde.

DeWys Manufacturing, ein aktives Mitglied der Fabricators & Manufacturers Association, gewann 2014 den FABRICATOR's Industry Award. Das Unternehmen wächst weiter und hat gerade im Oktober die Übernahme eines weiteren Fab-Shops in Grand Haven, Michigan, abgeschlossen.

Auf die Frage „Was hält Sie nachts wach?“ 36 % der befragten Hersteller gaben die „Verfügbarkeit von Fachkräften“ und 19 % die „Wirtschaftlichkeit“ an. Im Jahr 2009 nannten 48 % der befragten Hersteller die „Wirtschaftlichkeit“ und nur 6 % die „Verfügbarkeit von Fachkräften“.

Die wirtschaftliche Erholung, so langsam sie auch verlief, gewann Ende 2013 an Dynamik.

Die FABTECH 2013 zog mehr als 40.000 Besucher und mehr als 1.500 Aussteller an und war damit die größte Messe seit ihrer Einführung in den 1980er Jahren. Der Hauptredner der Veranstaltung, der Ökonom Alan Beaulieu, verwies darauf, dass die Wirtschaft – ohne den Treibstoff einer Technologieblase an der Börse oder eines spekulativen Immobilienmarktes – ein Haupttreiber für einen robusten Fertigungssektor sei.

„Das ist eine normale Laufrate“, sagte er. „Das BIP liegt auf Rekordniveau und es wächst. Tatsächlich ist dieses Wachstum nicht besonders fragil, und Sie werden von den nächsten fünf Jahren begeistert sein. Und Sie verdienen die Anerkennung. Sie erreichen mehr mit weniger Menschen, und Sie haben die richtigen Änderungen vorgenommen.

Die Geschichte hat ihm Recht gegeben.

In einem Rückblick auf eine Podiumsdiskussion beim FABRICATOR's Leadership Summit, der in Austin, Texas, stattfand, erhielten die anwesenden Hersteller ein Update darüber, wo sich das Festkörperlaserschneiden, das sowohl Faser- als auch Scheibenlasertechnologie abdeckt, befindet. Bis Ende 2013 schätzten Branchenbeobachter, dass etwa 20 % der verkauften Schneidlaser Festkörperlaser waren, ein ziemlich beeindruckendes Wachstum für eine Technologie, die eigentlich erst 2010 ihr Debüt feierte.

Das war jedoch nicht der Sinn der Podiumsdiskussion. Der Schwerpunkt lag nicht auf IPM, sondern darauf, wie die schnellen Schneidtechnologien die Metallverarbeitungslandschaft innerhalb der Werkstatt veränderten. Dazu gehörte die Notwendigkeit einer automatisierten Materialhandhabung, um die Maschinen zu versorgen und das Material stromabwärts zu anderen Prozessen zu transportieren, Formungssysteme, die den Werkzeugwechsel minimieren, Offline-Programmierung für Abkantpressen und Software, die die Gesamteffektivität der Ausrüstung verfolgt. Mehr als fünf Jahre später gibt es in vielen Geschäften ähnliche Diskussionen.

Das Bild eines Abkantpressenbedieners, der an einer großen Abkantpresse kleine Teile biegt, ist nicht allzu ungewöhnlich. In Wirklichkeit nutzt eine Werkstatt das, was zur Verfügung steht, um die Arbeit zu erledigen. Aber ist diese große hydraulische Bremse die richtige Maschine für diesen Job? Wahrscheinlich nicht.

Elektrische Abkantpressen, die ausschließlich für Kleinteile konzipiert sind, haben sich Mitte der 2010er Jahre immer weiter durchgesetzt. Die Leute suchten nach Geschwindigkeit und Genauigkeit bei den kleinen Bremsen. Eine solche Investition ermöglichte es ihnen auch, ihre größeren Bremsen für sinnvollere Arbeiten offen zu halten.

Was könnten die kleinen Abkantpressen leisten? „Die Wirtschaftlichkeit des Biegens kleiner Teile“ behandelte mehrere wichtige Punkte:

Mit der Januar-Ausgabe 2015 kehrte The FABRICATOR zu einem ganzseitigen Foto auf der Titelseite zurück. Es ist wahrscheinlich keine Überraschung, dass es in der Titelgeschichte um die erhöhten Schneidgeschwindigkeiten von Faserlaser-Schneidemaschinen ging.

Der Prognoseartikel des Chefredakteurs Tim Heston für 2015 spiegelte nicht unbedingt den Geist einer brandheißen Branche wider, aber das war für die meisten Metallverarbeiter in Ordnung. Wachstum jeglicher Art wurde begrüßt.

Doug Olds von Washington Metal Fabricators, Washington, Missouri, sagte gegenüber Heston, dass die Analyse und Diskussion über den Kauf von Fertigungsausrüstung oder die Einstellung von Mitarbeitern vor der Großen Rezession gründlich, aber entspannt gewesen sei. Die Nachkrise hat das geändert, aber nicht unbedingt zum Schlechteren.

„Die Rezession hat uns auf sehr seltsame Weise geholfen“, sagte Olds. „Obwohl wir einen großen Rückschlag und einen Verlust von einem Jahr erlitten haben, hat sich dadurch unsere Philosophie in Bezug auf die Art und Weise, wie wir Geschäfte machen und wie wir Ausrüstung kaufen, verändert. Wir gehen jetzt viel gestärkt aus der Rezession hervor.“

Scott Vidimos von Vidimos Inc., East Chicago, Indiana, sagte, dass es in den Jahren nach der Großen Rezession darum ging, „bei dem Verkaufsvolumen, das wir haben, einen angemessenen Gewinn zu erzielen“. Dazu gehörten drei Jahre mit ähnlichem Wachstum bis 2015.

Das war der Grundstein für weiteres und schnelleres Wachstum. Manche Hersteller spürten es damals.

„Ich bin sehr zuversichtlich, dass das verarbeitende Gewerbe eine Renaissance erleben wird. Wir haben nach der Rezession einige Konkurrenten verloren, aber denen von uns, die noch übrig sind, geht es viel besser“, sagte Garry Griggs von Magic Metals, Union Gap, Washington.

Ich habe in meinem Leitartikel für die Ausgabe darauf hingewiesen, dass anscheinend mehr Fertigungsunternehmen in die Zerspanung einsteigen. In einer Leserumfrage, die im März 2015 an fast 10.000 Abonnenten von The FABRICATOR verschickt wurde, gaben 78 % der 134 Befragten an, dass ihre Produktionsabläufe maschinelle Bearbeitung umfassen. Von denjenigen, die Zerspanungsaktivitäten in ihren Unternehmen bestätigten, gaben 49 % an, dass die Bearbeitungsarbeiten in den letzten 12 Monaten zugenommen hätten.

Eine Werkstatt, die ihre Kapazitäten erweitert, ist nicht so ungewöhnlich, aber es ist interessant zu sehen, wie die Mauern zwischen dem traditionellen Fertigungsunternehmen und der Maschinenwerkstatt fallen. Einer der Hauptgründe, die Hersteller im Laufe der Jahre für den Einstieg in die Zerspanung genannt haben, war, dass sie die Arbeit im eigenen Haus behalten und die Arbeit nicht an Dritte vergeben wollten. Dadurch behält der Hersteller die volle Kontrolle über den Produktionsplan und kann die Lieferfristen einhalten.

Der FABRICATOR hat die 2020-Version seiner Leserumfrage Anfang des Jahres abgeschlossen. Auf die Frage nach Bearbeitungsaktivitäten in ihren Unternehmen gaben 70 % der 210 Befragten an, dass sie über irgendeine Art von Bearbeitungskapazitäten verfügten, und 23 % dieser Gesamtzahl gaben an, dass diese im Vergleich zum Vorjahr gestiegen seien.

In seiner Biz Talk-Kolumne „Die wenigen, die Produktiven, die Qualifizierten“ schrieb Chefredakteur Tim Heston darüber, warum sich Unternehmen mit engagierten Mitarbeitern von anderen abheben. Schließlich verfügt jedes Unternehmen über die gleichen Anlagen und Fertigungsprinzipien. Irgendetwas muss bestimmte Unternehmen doch von der Konkurrenz abheben, oder?

MEC Inc. schaffte es als Gewinner des „The FABRICATOR's Industry Award“ auf das Cover der Februarausgabe 2016.

Heston brachte es auf den Punkt, als er über Gap Partners Inc. aus Georgia sprach. Dort ging es im offiziellen Unternehmensvideo nicht um die Technologie oder die kontinuierlichen Verbesserungsaktivitäten. Die Menschen standen im Mittelpunkt, und das Unternehmensvideo enthielt ihre Geschichten, ihre Albernheiten und ihre Beschreibungen dessen, was sie dazu brachte, ihr Bestes zu geben.

„Die meisten erzählen davon, wie sie ihre Leute dazu bringen, sich zu engagieren, sich zu vereinen und zusammenzuarbeiten, um ein besseres Ergebnis zu erzielen“, sagte David „Papa Bear“ Bowes von Gap Partners. „Das hört man ständig, und ehrlich gesagt ist das der schwierigste Teil des Jobs.“

Frank Arteaga von Bystronic stellte in seinem Artikel „Was kommt nach dem Kauf eines Faserlasers?“ eine gute Frage. Es kam zum richtigen Zeitpunkt, da viele Hersteller unterschätzten, welche Auswirkungen dieser leistungsstarke Zuschnittschneider auf ihren Betrieb haben würde.

Bei der Beantwortung dieser Frage konzentrierte sich der Autor auf einen hypothetischen Fabrikanten, The Fab House. Das Unternehmen hatte gerade eine 6-kW-Faserlaserschneidemaschine gekauft und war dabei, seine Abläufe zu überdenken, da der Laser wesentlich mehr Teile pro Stunde produzierte als seine alte Laserschneidemaschine.

Was hat The Fab House also gemacht? Es optimierte die Front-End-Auftragsabwicklungs-, Engineering- und Programmiersysteme, um einen reibungsloseren Betrieb zu gewährleisten. Es wurde in Automatisierung investiert, um die Materialhandhabung sowohl beim Laden der Rohmaterialien als auch beim Entladen der geschnittenen Bleche zu erleichtern. Es modernisierte seine Abkantpressen und überarbeitete seine Programmierbemühungen, um einen Biegeprozess zu schaffen, der mit der Laserschneidmaschine mithalten konnte. Es wurden Schritte unternommen, um seine Fertigungsabläufe vollständig zu modernisieren.

Die FABTECH 2015 zog mehr als 43.000 Besucher an und machte die Veranstaltung zur größten in ihrer Geschichte. Aber es war noch nicht fertig.

Die Biegeabteilung in einem Fab-Shop im Jahr 2016 sah ganz anders aus als 20 Jahre zuvor. In diesem Artikel wurden die vielen Möglichkeiten beschrieben:

In seiner Biz Talk-Kolumne fragte sich Chefredakteur Tim Heston, warum während des Wahlzyklus so viel Negativität in der Luft lag. Die Arbeitslosigkeit lag bei etwa 5 %. Nach Angaben des US-Finanzministeriums kam es zu Lohnerhöhungen, die deutlich über dem Vorjahr lagen.

Er schlug zwei Gründe vor:

Menschen sind zuversichtlicher, wenn sie das Gefühl haben, einen sicheren Arbeitsplatz zu haben. In der modernen produzierenden Wirtschaft ist ein solches Vertrauen schwer zu erreichen.

In der Titelgeschichte der Mai-Ausgabe 2016 von The FABRICATOR wurden die vielfältigen Möglichkeiten beschrieben, wie sich die Biegeabteilung einer Werkstatt weiterentwickelt hat, um Effizienz und Spezialproduktion zu erreichen.

In einer der interessanteren Geschichten, die in den letzten Jahren in „The FABRICATOR“ erschienen sind, lernten wir Matt Bush und Rob Goldiez kennen, die beide früher für die Scott Fetzer Electrical Group in Tennessee arbeiteten und bei der Automatisierung einer Fabrik des Unternehmens halfen, diese aber verließen, um das Unternehmen zu gründen ein Unternehmen namens Hirebotics.

Dabei handelte es sich jedoch nicht nur um einen Roboterintegrator. Das Ziel des Unternehmens bestand darin, die Automatisierung zugänglicher und flexibler zu machen, als die Hersteller jemals gedacht hätten. Dank des Aufkommens kollaborativer Roboter konnten sie sich mit diesem Konzept der Fertigungswelt mit hohem Produktmix nähern.

Der Plan des Unternehmens sah vor, die kollaborativen Roboter stundenweise zu vermieten. Es verwendet handelsübliche Roboter und Komponenten und kann die Roboter nach ihrer Installation in einer Fabrik aus der Ferne überwachen.

Durch die Fernüberwachung kann Hirebotics nur die Stunden abrechnen, die der Roboter arbeitet. Hirebotics stellt seinen Kunden wöchentlich Rechnungen aus, so wie es eine Agentur für ihre Zeitarbeitskräfte tun würde.

Der Ansatz wurde inzwischen auf Anwendungen wie das Schweißen ausgeweitet, bei denen der Hersteller nur dann zahlt, wenn der Roboter tatsächlich schweißt. Da der Roboter kollaborativ ist, muss ein Hersteller außerdem keine Schutzvorrichtungen rund um die Zelle einrichten.

Der FABRICATOR tauchte tief in die Welt der kollaborativen Roboter ein. Die Geschichte zitierte einen Bericht von Transparency Market Research aus dem Jahr 2017, der den weltweiten Markt für kollaborative Roboter im Jahr 2015 auf 10,3 Milliarden US-Dollar schätzte, aber auch eine jährliche Wachstumsrate des Marktes von 30 % prognostizierte. Bis 2024 soll der Markt für kollaborative Roboter einen Wert von 94 Milliarden US-Dollar haben.

Auch hier war es keine allzu große Überraschung für Metallbauer, die Roboter in ihren eigenen Werkstätten eingesetzt haben. Die Preise sind gesunken und die Roboter sind einfacher zu programmieren. Jetzt gibt es Roboter, die nicht mehr hinter einem Tor stehen müssen. Menschen können mit ihnen zusammenarbeiten.

„Eine Erweiterung davon ist die Möglichkeit, die Roboter schnell einzusetzen“, sagte Manuel Sordo von Universal Robots. „Sie brauchen kein Team von Roboterprogrammierern und -ingenieuren vor Ort, um den Roboter einzusetzen. Und Sie können sie oft ohne dramatische Änderungen an Ihrem Schutz einsetzen.“

Als Präsident Donald Trump 2017 das Amt des Präsidenten übernahm, machte er keinen Hehl aus seinem Wunsch, der heimischen Metallindustrie zu helfen. Am 8. März verkündete er, dass er einen Zoll von 25 % auf Stahlimporte und einen Zoll von 10 % auf Aluminiumimporte erheben werde, nachdem eine Untersuchung des US-Handelsministeriums ergeben hatte, dass diese Importe die Lebensfähigkeit der heimischen Metallindustrie gefährden Dies wiederum stellte eine Bedrohung für die nationale Sicherheit dar.

Das führte zu einem Anstieg der Inlandspreise. Ab Mitte März sprang der Preis auf 840 US-Dollar pro Tonne FOB des Werks für Spot-Mengen an warmgewalztem Stahl, verglichen mit 600 US-Dollar pro Tonne im November 2017. John Packard, Gründer des E-Newsletters Steel Market Update, sagte einer Menschenmenge Auf dem FABRICATOR's Leadership Summit in Scottsdale, Arizona, im März sagten Metallbauer, dass die Preise für warmgewalzten Stahl auf absehbare Zeit in diesem Bereich bleiben könnten.

Hirebotics brachte das Konzept einer Arbeitsvermittlung für kollaborative Roboter in die Welt der Metallverarbeitung. Hersteller können diese Roboter stundenweise mieten, wenn sie Automatisierung benötigen.

Zum Glück war das jedoch nicht der Fall. Erst Anfang August 2020 lagen die Preise für Warmwalzgut bei nur 440 US-Dollar pro Tonne. Haben die Zölle den Metallverarbeitern geschadet? Oberflächlich betrachtet schienen die Preiserhöhungen vernachlässigbare Auswirkungen zu haben. Hat es den Stahlwerken geholfen? In den letzten Jahren wurden mehr Kapazitäten für die Stahlproduktion geschaffen, aber es ist immer noch unklar, ob die Zölle die Tür für diese Möglichkeit geöffnet haben. Einige Branchenbeobachter befürchten, dass es in den USA einfach zu viele Stahlproduktionskapazitäten gibt und dass einige Unternehmen im Zuge des „Steelmageddon“ verdrängt werden. Wir werden sehen.

„Hochleistungs-Faserlaser bringt Werkstatt wieder auf Kurs“ berichtete darüber, wie eine 10-kW- und eine 6-kW-Faserlaser-Schneidemaschine einen großen Engpass für Progressive Metal Manufacturing Co. beseitigte, das über zwei Anlagen in den Vororten von Detroit verfügt. „Ich kann sagen, dass uns diese Maschinen gerettet haben. Sie haben enorm geholfen. Das ist wirklich bemerkenswert“, sagte Eric Borman, CEO des Unternehmens.

Die neuen Faserlaser verfügten über Funktionen wie einen automatischen Schneidkopfwechsel und eine Brennweitenverstellung. Sie mussten sich nicht aufwärmen und den Strahl ausrichten, eine Aufgabe, die früher Zeit verschlang, als Hersteller mit CO2-Maschinen arbeiten mussten.

„Natürlich ist Geschwindigkeit gleich Geschwindigkeit, aber sie ist in jeder Hinsicht effizient.“ Mit so etwas wie automatischen Spitzenwechslern spart das hier und dort drei Minuten ein. „Über mehrere Schichten hinweg summiert sich das“, sagte Borman. „Das bedeutet viel weniger Ausfallzeiten.“

Während die Menschen über die Zukunft der Fertigung sprechen und auf die additive Fertigung als diese Zukunft verweisen, schenken Metallverarbeiter dem Thema nicht allzu viel Aufmerksamkeit. Sie haben Teile, die sie aus der Tür holen müssen.

Sie erkennen jedoch ein praktisches Werkzeug, wenn sie eines sehen, und ein 3D-Drucker ist da keine Ausnahme. Die Hersteller machen sich keine Sorgen darüber, wie die Technologie die Zukunft revolutionieren wird. Sie mögen es für das, was es jetzt kann.

In „Haben Sie Probleme mit der Spurweite?“ Wir haben erfahren, dass ein 3D-gedruckter Hinteranschlag bei den seltsamen Arbeiten, die im Biegeplan auftauchen, hilfreich sein kann. Hat ein Teil eine unregelmäßige Kante, die es schwierig macht, es an die Lehre anzupassen? Drucken Sie einen Messeinsatz, der perfekt zur unregelmäßigen Kante passt. Angenommen, Sie haben eine gerade Biegung, die Sie an einem konischen Flansch abmessen, sodass sich zwischen der Seite und der Flanschkante ein stumpfer Winkel von 135 Grad ergibt. Ein normaler Hinteranschlagfinger kann diese Ecke möglicherweise nicht gut greifen. Ein 3D-gedruckter Eckenlehreneinsatz, der perfekt in eine 135-Grad-Winkelecke passt, würde dem Bediener helfen, wiederholbare Biegungen zu liefern.

Für den fantasievollen Hersteller ist die Zukunft der Fertigung bereits da. Der 3D-Drucker ist nur ein weiteres Werkzeug, mit dem komplexe Designs auf effiziente Weise Wirklichkeit werden können.

Nach Angaben der Arbeitssicherheits- und Gesundheitsbehörde gehören Muskel-Skelett-Erkrankungen (MSDs) zu den am häufigsten gemeldeten Ursachen für Arbeitsausfälle oder eingeschränkte Arbeitszeiten. Arbeiter in der Fertigung haben erlebt, dass ihre Körper durch die Belastungen durch sich wiederholende Bewegungen, das Tragen von Lasten und das Arbeiten in schwierigen Positionen abgenutzt sind.

Exoskelette wurden entwickelt, um bei der Bekämpfung dieser Verletzungen durch wiederholte Bewegungen zu helfen. Dabei handelt es sich meist um tragbare Stützsysteme, die mit Hilfe von Federn, Riemenscheiben und Hebelkräften Lasten von leicht ermüdbaren Körperteilen wie den Armen auf den Kernbereich des Körpers verlagern.

Ende 2016 verließ die Fabricators & Manufacturers Association ihr ursprüngliches Zuhause in Rockford, Illinois, um ein neues Zuhause in Elgin, Illinois, zu errichten. Ein strukturelles Rohrgerüst wurde gebaut, um Passanten auf der nahegelegenen I-90 wissen zu lassen, dass in dem Gebäude der führende Fachmann des Landes untergebracht war Verband der Metall verarbeitenden Industrie.

Diese Exoskelette sind in der Metallverarbeitung nicht weit verbreitet, in der Automobilindustrie jedoch häufiger anzutreffen. Toyota, Ford und BMW sind einige der Unternehmen, die sie in der Montagehalle einsetzen.

Gene Marks, Gründer der Marks Group, hielt Anfang März die Grundsatzrede auf der Jahrestagung der Fabricators & Manufacturers Association in Nashville. Was hat er für 2020 vorhergesagt?

Er deutete an, dass es wahrscheinlich zu einem Infrastrukturgesetz in Höhe von 200 bis 1 Billion US-Dollar kommen werde.

Er ging davon aus, dass ein neues Gesetz zum Familienurlaub mit Unterstützung von Ivanka Trump Wirklichkeit werden würde.

Er hatte das Gefühl, dass der Kongress eine Erhöhung des bundesstaatlichen Mindestlohns auf 11 bis 12 US-Dollar anstreben würde, was andere Privatunternehmen dazu veranlassen könnte, der Erhöhung zu folgen.

Auf die Frage nach einer möglichen Rezession antwortete er: „Niemand weiß es.“ Mit dieser Aussage hatte er definitiv Recht, insbesondere angesichts der Art und Weise, wie das Jahr 2020 ins Stocken geriet.

In seiner Biz Talk-Kolumne beschrieb Tim Heston Industrie 4.0, einen Begriff, der für viele Metallverarbeiter nicht viel bedeutet, aber in der Zukunft eine große Rolle bei der Arbeitsweise ihrer Werkstätten spielen könnte.

Heston lieferte diesen Überblick: „Das Bild könnte mit einer automatisierten Angebotserstellung beginnen, bei der Daten aus der Werkstatt und Datenanalysen von Drittanbietern bezogen werden. Bei der Annahme wird der Auftrag automatisch geplant und verschachtelt, wobei Daten nicht nur aus der Werkstatt, sondern auch aus der Cloud gezogen werden.“ es wird vom Werkzeugmaschinenhersteller, einem Dritten oder beiden bereitgestellt.

„Planungs- und Verschachtelungssoftware könnte auch auf Material- und Materiallieferanten-spezifische Daten zurückgreifen; dies würde sie intelligent genug machen, um die Auswirkungen der Verschachtelung langer und dünner Teile auf eine bestimmte Dicke und Qualität des Galvanneal-Verfahrens eines bestimmten Werks zu kennen, das eine Vorgeschichte hat Eigenspannung. Es muss also so verschachtelt und mit Mikrostreifen versehen werden, dass verhindert wird, dass sich diese langen, dünnen Teile nach dem Schneiden nach oben biegen und die Maschine zum Absturz bringen.

„Die Teile werden automatisch entstapelt und sortiert – wiederum unter Verwendung von Daten sowohl aus der lokalen Werkstatt als auch aus der Cloud – und dann mit der Formung fortgefahren, mit Biegesimulationen, die individuelle Bedienerpräferenzen sowie die Bewegung der Werkstücke zwischen den einzelnen Schritten einer Stufe berücksichtigen biegen.

„Sobald Teile geformt sind, werden sie sofort nachgelagert. Viele Aufträge werden nicht innerhalb von Wochen oder Tagen, sondern innerhalb weniger Stunden ausgeliefert. Wie kann alles so reibungslos ablaufen? Weil alles miteinander verbunden ist und alles lernt.“

In der Branchenprognose 2020 blieben die meisten Menschen, die um einen Kommentar gebeten wurden und an der „Prognose zur Kapitalübertragung 2020“ teilnahmen, einigermaßen optimistisch für das neue Jahr, es herrschte jedoch auch eine gewisse Besorgnis.

„Natürlich war die Fertigung nie ein einheitliches Geschäft“, sagte Chris Kuehl, Wirtschaftsanalyst bei FMA und Geschäftsführer bei Armada Corporate Intelligence mit Sitz in Kansas City, Missouri. „Es kommt darauf an, was man herstellt. Wir haben Sektoren, die sich im Niedergang befinden, und solche, die sich in der Mitte befinden. Die rückläufigen Sektoren sind diejenigen Sektoren, die am stärksten mit der Weltwirtschaft verbunden sind.“

Diese Beobachtung wurde durch die Tatsache untermauert, dass viele Metallverarbeiter mit irgendeiner Verbindung zu globalen Lieferketten tatsächlich für 2020 ein eher flaches Jahr erwarteten. Viele Menschen warteten auf eine Verlangsamung, da die Wirtschaftsexpansion nach der Großen Rezession mit ihrem anhaltenden Wachstum alle Rekorde brach. Sie wussten nicht, dass es in Form einer Pandemie kommen würde.