Marktuntersuchung im deutschen Maschinenbau

Der Einsatz von Servoantrieben an den Maschinen wächst überproportional und dynamisch bis 2020

3. Juli 2018 - Die Maschinenbauer erwarten ein Wachstum ihrer Maschinenproduktion um 5,5% pro Jahr bis 2020. Die Anzahl der elektronischen Antriebskomponenten an diesen Maschinen soll in diesem Zeitraum allerdings noch stärker zunehmen, nämlich um 6,3% pro Jahr.  

Die elektronische Antriebstechnik an den Maschinen bleibt also ein Wachstumsmarkt. Die durchschnittliche Anzahl elektronischer Antriebe wird sich bis 2020 leicht auf 15 pro Maschine erhöhen.

Einsatz von Servoantrieben an den Maschinen wächst dynamisch bis 2020

Servoantriebe bestätigen ihre Rolle als dynamischer Wachstumstreiber. Ihr Einsatz an den Maschinen wird sich überdurchschnittlich stark um 8,2% pro Jahr bis 2020 erhöhen.

Dieses Wachstum übertrifft dasjenige der Maschinenproduktion und der Anzahl der elektronischen Antriebskomponenten. Im Ergebnis steigt die durchschnittliche Anzahl von Servos an Maschinen auf 7,6 Servos pro Maschine.

Die Marktuntersuchung von Quest TechnoMarketing identifiziert unter anderen drei Trends, die sich in diesen Zahlen ausdrücken.  

• Der Servoeinsatz bleibt bis 2020 ein dynamischer Wachstumsmarkt, also ein Markt, der schneller wächst als die elektronische Antriebstechnik, zu der er gehört.
  
  
• Der Servoeinsatz wächst vor allem extensiv, da es in erster Linie um Servos an mehr Maschinen geht, um neue Anwendungen, weniger um steigende Servoanzahl pro Maschine.
  
  
• Der Servoeinsatz wächst aber auch intensiv. Er steigert seine Einsatzintensität, also die Anzahl von Servos pro Maschine, was mit der Substitution von Ist-Lösungen verbunden ist.

Aus dieser Wachstumsstruktur des Servoeinsatzes resultieren hohe Anforderungen an die Servohersteller, da es den Servoanwendern sowohl um neue Anwendungen wie um Substitution anderer elektronischer Antriebstechnik geht. Dabei ist für den Antriebshersteller der typische Ansprechpartner der erfahrene Servoanwender. Denn Erstanwender von Servotechnik unter den Maschinenbauer kommen bis 2020 nur 0,9% pro Jahr zusätzlich hinzu.

Unterschiedlicher Servoeinsatz in den Maschinenbau-Branchen bis 2020

Die zehn untersuchten automatisierungsrelevanten Branchen zeigen ein breites Spektrum von Wachstumsraten bis 2020.

Beim Wachstum des Servoeinsatzes in den Branchen bis 2020 reicht die Spanne des Wachstums von 3% bis 16% pro Jahr. Bei der Anzahl der Servos pro Maschine unterscheiden sich die Branchen von 2 bis fast 19 Servos im Durchschnitt pro Maschine.

Schließlich gibt es servointensive Branchen, die 20% und mehr Anteil am gesamten Servoeinsatz in den zehn Branchen haben und solche, in denen 1% von Servopotential zum Einsatz kommt.

Spezifische Nutzeneffekte für den Servoeinsatz

Die Maschinenbauer zielen auf spezifische Nutzeneffekte beim Servoeinsatz. Dazu gehört die höhere Energieeffizienz von Servoantrieben:  

• „Wegen des Trends zur Energieeffizienz will man mehr und mehr vom FU zu Servo wechseln. Allerdings hängt das auch von der Preisentwicklung ab, ob man von Asynchrontechnik noch weiter vermehrt auf Servotechnik gehen kann.“ (Verpackungsmaschinen)
   
• „Der Umstieg auf Servotechnik bedeutet eine bessere Energiebilanz, eine bessere Dynamik und ein besseres Druck-Regelverhalten. Der Servo ersetzt den Drehstrommotor mit Drehzahlregler und Pumpe.“ (Gu.-/Kunststoffmaschinen)
  
  
• "Schließlich will man FU durch Servos ersetzen in einem Umfang von 5% bis 10% wegen höherer Energieeffizienz (die Prüfung auf IE3 Motoren entfällt dann) und höherer Dynamik. Das betrifft Positionierservos." (Holzbearbeitungsmaschinen)

Immer wieder aktuell ist der Ersatz mechanischer Kopplungen durch virtuelle:

• „Die steigende Anzahl von Mehrachspositionierungen geht darauf zurück, dass man verstärkt mechanische Kopplungen durch elektronische Kopplung mittels Servos ersetzen wird.“ (Verpackungsmaschinen)
  
  
• „Mehr Flexibilität in Bezug auf Produktformate und damit schnellere Umrüstzeiten, und weniger Mechanik, dadurch kürzere Inbetriebnahme und Montagezeiten.“ (Druck- und Papiermaschinen)  

Der Servoeinsatz dient auch dazu, die Automatisierungsstruktur der Maschine zu komprimieren.

• „Die SPS möchte man ablösen und das System der Regelung in den Umrichter integrieren. Die SPS steuert jetzt den gesamten Achsverbund oder steuert die Einzelachse, das aufzulösen und in den Umrichter zu integrieren mit einer webbasierten Lösung, das ist das Ziel.“ (Fördertechnik)
  
  
• „Es handelt sich ausschließlich um Kosteneinsparung. Heute haben wir Servoumrichter und PLC und damit zwei Rechnerkapazitäten im Schaltschrank und dadurch redundante Systeme. Ein Rechner würde ausreichen, wenn der Servo es kann. Jetzt gibt es die PLC mit allem, was die kann wie Protokolle und externe Schnittstellen. Die heutigen Servos mit SPS sind dagegen nur reduziert auf das Ein- und Auslesen. Das reicht nicht aus.“ (Robotik und Automation)  

Teilweise substituieren Maschinenbauer servoähnliche Umrichter durch Servotechnik.

• "Höhere Funktionalität für Kurvenscheiben und Synchronlauf als vektorgeregelte Frequenzumrichter." (Textilmaschinen)

Die Wachstumserwartungen im Servoeinsatz durch Marktuntersuchung fundiert

Übrigens liegen die Wachstumserwartungen der Maschinenbau mit 5,5% bis 2020 leicht über dem tatsächlichen Wachstum der Produktion im Maschinenbau von 2017 bis April 2018 in Höhe von 3,6% pro Jahr.

Weitere detaillierte Ergebnisse enthält die 200 Seiten umfassende Quest-Studie „Die Zukunft des Servoeinsatzes bis 2020 im deutschen Maschinenbau“. Dazu interviewte Quest TechnoMarketing 21% der Maschinenbauer in zehn Branchen mit 100 und mehr Beschäftigten Mitte 2017.