Будущее производства металлов: Ключевые тенденции, определяющие будущее в 2024 году и далее

Изучите основные направления будущего производства металлов на 2024 год, включая 3D-печать, автоматизацию и современные материалы. Узнайте, как новые технологии будут стимулировать рост и определять будущее металлопроизводства во всем мире.

Будущее производства металлов: Тенденции, за которыми нужно следить в 2024 году

Каковы перестановки и комбинации будущего индустрии изготовления металлов в ближайшем будущем? Мы все знаем, что уже сегодня 3D-печать, автоматизация и улучшенные материалы используются для совершенствования производства. В этой статье мы расскажем об основных тенденциях, которые будут определять и влиять на изготовление металлических листов производство. Мы узнаем, как внедрение новых технологий может расширить новые источники дохода для предприятий в 2024 году и далее.

Прогноз развития рынка

Ожидается, что к 2029 году мировой рынок будущего изготовления металлов достигнет 29,46 миллиардов долларов США. По прогнозам аналитиков, в следующем десятилетии рынок будет расти экспоненциальными темпами. В первую очередь он будет подпитываться спросом со стороны развивающихся регионов и ключевых промышленных секторов.

Высокий рост в Азиатско-Тихоокеанском регионе

На рынках Азиатско-Тихоокеанского региона будет наблюдаться активный рост рынка, поскольку в настоящее время реализуется множество проектов в сфере инфраструктуры. Многие развитые и развивающиеся страны, такие как Китай, Индия и другие, сегодня ведут активное строительство новых дорог, зданий, мостов и других строительных работ. Это приведет к росту спроса на будущие детали и изделия из металла.

Растущий спрос со стороны ключевых отраслей

В то же время, нельзя не признать, что автомобильная и аэрокосмическая промышленность - это две отрасли, которые по-прежнему обеспечивают спрос на будущее изготовление металлоконструкций по всему миру. Автомобилестроение и авиастроение растут по всему миру; эти отрасли могут способствовать увеличению спроса.

Новые технологии лазерной резки и их влияние на скорость и производительность

Техника лазерной резки широко применяется при изготовлении металлических изделий, и ожидается, что с течением времени производство будет расти. Еще одно преимущество использования лазеров - возможность точно сформировать деталь с замысловатыми формами и контурами, причем это происходит без непосредственного прикосновения. Это улучшает будущее производство металла и минимизирует ненужные отходы. По мере роста объемов производства лазерная обработка будет играть значительную роль в достижении уровня производительности.

Надвигается дефицит квалифицированной рабочей силы

Несмотря на то, что перспективы изготовление металлоконструкций Индустрия настроена довольно оптимистично, однако есть одна серьезная проблема - предполагаемый дефицит более 2,1 миллиона квалифицированных работников на международном рынке к 2030 году. Спрос на квалифицированные кадры станет еще одним важным направлением, особенно для организаций, которые планируют использовать возможности в новых областях.

Автоматизация

В будущем, по мере того как индустрия изготовления металлов развивается на международном уровне, корпорации пытаются интегрировать автоматизированные производственные сегменты. В дополнение к улучшенному качеству, с помощью передовых автоматизированных технологий производители могут увеличить производственную линию и объем выпускаемой продукции, не идя на компромисс с эффективностью.

Компенсация дефицита рабочей силы

Действительно, одна из основных причин, по которой организации все быстрее переходят на автоматизированные решения, - это борьба с возникающей нехваткой квалифицированной рабочей силы. Таким образом, используя роботизированные решения для повторяющихся и физически тяжелых задач, производители могут справиться с отсутствием сварщиков, машинистов и других производственных специалистов. Это помогает поддерживать работу предприятий, несмотря на то, что в них работает меньше людей.

Улучшение качества и последовательности

Кроме того, автоматизированные системы обеспечивают больший контроль над качеством продукции и способностью соблюдать допуски, чем сотрудники. Машины и роботы исключают ошибки, возникающие из-за усталости или недостатка внимания...

Расширяя возможности, не заменяя людей

Вопреки распространенным опасениям, автоматизация в будущем производстве металлоконструкций создает новые возможности, а не заменяет все функции человека. Программирование, обслуживание и надзор за автоматизированным оборудованием требуют технических навыков, которые не заменяют традиционные производственные профессии. Фабрикантам по-прежнему нужны команды профессионалов для интеграции, обслуживания и разработки автоматизированных систем.

Ameritex Case Study

Один из примеров - Ameritex, производитель стальных окон и дверей. Автоматизировав часть сварочных операций с помощью роботов, компания Ameritex сократила время сварки стандартного оконного блока с трех часов до всего лишь тридцати минут. Это позволило значительно увеличить производительность без привлечения дополнительных сварщиков. Общее повышение производительности за счет автоматизации с лихвой компенсировало другие трудозатраты.

Как видно из этих примеров, правильно реализованные стратегии автоматизации позволяют фабрикантам расширять свои возможности и опережать будущие тенденции в области производства металлических изделий - и все это при сохранении квалифицированных рабочих мест для специалистов-производственников в будущем.

Интеграция IoT и Индустрии 4.0

Развитие технологий промышленного Интернета вещей (IIoT) и принципов Индустрии 4.0 обеспечивает непревзойденные возможности подключения к будущим операциям по изготовлению металла. Благодаря интеграции сетевых датчиков и инструментов сбора данных, производители могут получить новые мощные знания о своих производственных процессах.

Мониторинг процессов в режиме реального времени

Подробные данные о машинах, материалах и условиях окружающей среды в режиме реального времени позволяют выявлять и решать проблемы практически по мере их возникновения. Проблемы с производительностью оборудования или отклонениями в качестве могут быть точно определены и устранены до того, как они приведут к длительным простоям или бракованным партиям.

Предиктивное обслуживание оборудования

Анализ моделей использования и напряжений компонентов приводит к предиктивному обслуживанию с помощью IoT. Производители могут планировать техническое обслуживание до того, как произойдут сбои, основываясь на фактической телеметрии оборудования. Это позволяет максимально увеличить время безотказной работы и свести к минимуму затраты на обслуживание.

Количественное улучшение процессов

Показатели производства и качества, измеренные за определенное время, предлагают целевые подходы к рационализации процессов. Узкие места видны, что позволяет систематически перестраивать процессы на основе аналитики производительности.

Тематические исследования показывают, что интеграция IoT сокращает незапланированные простои на 30-40% на некоторых предприятиях. Один производитель аэрокосмических деталей сообщает об удвоении срока службы Станки с ЧПУ благодаря техническому обслуживанию на основе IoT. По мере развития средств подключения их преимущества для оптимизации производственных операций будут только расти.

3D-печать

Можно сказать, что сегодня 3D-печать можно назвать одной из самых надежных и быстро развивающихся форм производства будущего металлообработки. Новые возможности в производстве малосерийных деталей и прототипов, возможность создавать сложные геометрические формы без дорогостоящих инструментов - это большое достижение.

Металлическая порошковая кровать Fusion

Системы плавления металлического порошка, как и системы, использующие лазерное или электронно-лучевое плавление, предлагают прецизионную печать функциональных будущих компонентов металлоконструкций. Замысловатые внутренние проходы, оптимизированные решетки и другие формы, которые иначе было бы трудно или невозможно создать, теперь можно легко изготовить.

Прогнозы роста рынка

Мировой рынок 3D-печатные металлы по прогнозам ведущей исследовательской группы, к 2025 году достигнет примерно 3,1 миллиарда долларов США. По мере развития технологий и приема, на эту область будет приходиться все больше производства металла.

Тематическое исследование аэрокосмических компонентов

Одним из передовых примеров является аэрокосмическая промышленность, где 3D-печать используется для производства сложных деталей из титановых и никелевых сплавов для реактивных двигателей и космических кораблей. Один производитель сотрудничал с авиационным производителем комплектующих, чтобы напечатать около 100 компонентов топливных форсунок для новой модели самолета, сократив время производства с 18 месяцев до всего лишь 6 месяцев.

Возможность быстро создавать малосерийные будущие детали из металла в момент необходимости, без ограничений по оснастке, устанавливает Устойчивая 3D-печать как растущая тенденция к индивидуальным решениям в области производства.

Передовые материалы

В связи с тем, что в промышленности требуются более легкие и прочные компоненты, растет спрос на усовершенствованные металлические сплавы с особыми свойствами. Такие материалы, как алюминий и титан, становятся все более ценными благодаря высокому соотношению прочности и веса, коррозионной стойкости и долговечности.

Рост производства высокоэффективных сплавов

Аэрокосмическая, автомобильная и другие отрасли, требующие первоклассных характеристик, стимулируют потребление специализированных сплавов. Будущее металлопроизводства - разработка инновационных продуктов, оптимизированных для инженерных нужд производителей с использованием передовых суперсплавов, инструментальных сталей и композитов.

Примеры разработки продуктов

Одна фирма создает корпуса для батарей EV из обработанных алюминиевых панелей 6000-й серии. Они обеспечивают прочность для защиты элементов, но при этом весят гораздо меньше, чем традиционные стальные конструкции. Производитель инструментов изготавливает формы для композитов, используя специально разработанные кобальто-хромовые сплавы, способные выдерживать экстремальные температуры и давление.

По мере развития материаловедения производители будут расширять возможности изготовления, чтобы раскрыть возможности применения высокотехнологичных материалов, требующих их превосходных качеств.

Экологическая устойчивость

По мере того, как компании продвигаются к принятию устойчивых стратегий, будущее отрасли производства металлических изделий также пытается нанести наименьший вред окружающей среде. Предприятия внедряют экологически чувствительные процессы и процедуры, чтобы уменьшить углеродный след и загрязнение окружающей среды.

Переработанные и возобновляемые материалы

Будущие производители металлоконструкций используют переработанный металлолом и применяют более чистые методы производства, чтобы сократить использование первичных ресурсов. Одна компания теперь обеспечивает более 75% своих потребностей в стали за счет вторичной переработки. Другая компания получает 30% алюминия непосредственно из возобновляемых побочных продуктов гидроэнергетики.

Производство экологически чистой энергии

Переход на электрические станки и роботы вместо гидравлических моделей позволяет отказаться от использования охлаждающих жидкостей на основе гликоля. Один производитель переоборудовал свой завод площадью 80 000 квадратных футов, сократив выбросы углекислого газа на 40%.

Стандарты устойчивого снабжения

Лидеры отрасли принимают рекомендации по выбору поставщиков, которые учитывают энергопотребление, выбросы и ответственную добычу полезных ископаемых. Растет спрос на экологические сертификаты третьей стороны и прозрачное раскрытие информации о поставщиках.

Персонализация и индивидуальные решения

Способность быстро изготавливать детали по индивидуальному заказу становится все более важной, поскольку проекты требуют индивидуальных решений. Будущее металлообработки использует CAD/CAM-программирование и оборудование с ЧПУ для превращения сложных 2D- и 3D-проектов в единичные детали. Это позволяет создавать сложные геометрические формы, точно соответствующие задачам, которые не под силу массовому производству.

В архитектурной, медицинской и промышленной сферах растет спрос на уникальные элементы, изготовленные по специальным инженерным требованиям. Компании, предоставляющие услуги по металлообработке на заказ для нестандартных компонентов, могут воспользоваться возможностями нишевых рынков, требующих индивидуальных решений.

Новые методы обучения

Принятие новых технологий

Поскольку будущее отрасли производства металлоконструкций сталкивается с надвигающейся нехваткой квалифицированных кадров, для привлечения и развития талантов становятся необходимыми инновационные подходы к обучению. Молодые специалисты особенно ожидают интерактивного обучения, основанного на технологиях. Фабриканты используют такие инструменты, как дополненная и виртуальная реальность, чтобы сделать обучение более увлекательным.

Моделирование навыков работы в реальном мире

Благодаря программам обучения сварщиков с помощью VR обучающиеся могут безопасно отрабатывать различные техники сварки, не расходуя дорогостоящие материалы. Как показывают исследования, студенты, обучающиеся с помощью AR/VR, осваивают ключевые навыки в среднем на 30% быстрее по сравнению с традиционными методами. Иммерсивное моделирование реального оборудования и условий помогает обеспечить хорошую подготовку обучаемых к производственной работе.

Успешный пример AR-сварки

Один из лидеров предоставляет программу AR-симулятора сварки для местных средних школ. Сделав сварку интересной с помощью игровых элементов, за 3 года она привлекла гораздо больше учеников к выбору профессии. Класс из 30 студентов, прошедших обучение с помощью AR-тренажера, сдал аттестационные тесты по сварке с впечатляющим результатом - 92% с первой попытки. Выпускники курса AR показали на 22% более высокие результаты при прохождении отраслевых сертификаций по сравнению со студентами, использовавшими только традиционные методы обучения.

Как показывают инновационные программы обучения, иммерсивный опыт обучения может как заполнить критически важные роли в рабочей силе, так и повысить результаты обучения. Появляющиеся методы виртуального моделирования будут продолжать изменять образование в области производства, чтобы подготовить талантливых работников завтрашнего дня.

Заключение

В наступающем году индустрию производства металлических изделий на мировом уровне ожидают хорошие новости. Это произойдет потому, что компании прилагают усилия, чтобы следовать новым тенденциям. Благодаря автоматизации и новым видам материалов, 3D-печати, Решения IoTИ другие усовершенствования позволят компании повысить и удовлетворить растущие потребности клиентов.

Прогноз на глобальное будущее отрасли производства металлов остается положительным, поскольку компании адаптируются к возникающим тенденциям. Применяя автоматизацию, современные материалы, 3D-печать, IoT-решения и другие инновации, предприятия будут наращивать обороты и удовлетворять меняющиеся потребности клиентов. Будущее металлообработки зависит от стратегического планирования, основанного на анализе данных, и готовности развиваться вместе с технологическими изменениями.

Другие факторы, такие как внедрение практик устойчивого развития и инвестирование в развитие навыков с помощью новых методов обучения, также будут определять конкурентные преимущества в ближайшие годы. В целом, будущее металлообработки остается динамичным и растущим сектором, но успех будет сопутствовать тем организациям, которые умеют использовать новые возможности благодаря дальновидным стратегиям и способности к адаптации.

Вопросы и ответы

В: Как автоматизация повлияет на рабочие места в сфере производства металлов?

О: Хотя некоторые рутинные задачи могут быть автоматизированы, компаниям по-прежнему нужны квалифицированные работники для обслуживания, ремонта и программирования оборудования. Ожидается, что общая автоматизация скорее решит проблему нехватки рабочей силы, чем устранит ее.

В: Когда 3D-печать станет мейнстримом?

О: Технология 3D-печати быстро развивается, а стоимость снижается. Для изготовления металлических изделий широкое распространение прогнозируется в течение 5-10 лет при производстве малых и средних объемов.

В: Каковы перспективы развития индустрии в Азии?

О: По прогнозам, в Азиатско-Тихоокеанском регионе будет наблюдаться самый быстрый рост рынка благодаря продолжающемуся развитию инфраструктуры и большой промышленной производственной базе. Китай и Индия, вероятно, останутся основными региональными возможностями.

В: Как небольшие компании могут поспевать за изменениями?

О: Даже без автоматизации, использование программного обеспечения CAD/CAM и сотрудничество с производителями аддитивных материалов может помочь небольшим производителям получить доступ к новым технологиям и нишевым рынкам.