Von Innovationskraft geprägt und fit für die Zukunft

Schlüsselbranche Maschinenbau: Experten diskutieren die Trends und Herausforderungen

Techtalk Mechanical Engineering

Der Maschinenbau ist eine der wichtigsten Säulen der Weltwirtschaft – und aktuell mit enormen Herausforderungen konfrontiert: Neue Technologien, steigende Anforderungen der Kunden, aber auch wirtschaftliche und politische Unsicherheiten verändern die Industrie von Grund auf und erfordern innovative Ideen und Lösungen. Wir haben deshalb in einer Expertenrunde über die Entwicklungen und Trends im Maschinenbau diskutiert und einen Blick in die Zukunft der Branche gewagt.

Werner von Siemens, Gottlieb Daimler oder Robert Bosch: Der Maschinenbau hat in Deutschland eine lange und besondere Tradition. Was verbinden Sie heute mit dieser Branche?

Andreas Muckes: Für mich ist der Maschinenbau, vor allem hier in Deutschland, seit jeher von einem gewissen Spirit geprägt. Es gab immer Dinge, von denen alle gesagt haben: „Das geht nicht!“ – und dann kam ein Siemens, ein Daimler oder Bosch und hat gesagt: „Doch, das geht!“ und hat es gemacht. Dieser Ehrgeiz, die Kreativität, in neuen Dimensionen zu denken, aber auch die Anpassungsfähigkeit an immer neue Gegebenheiten sind für mich wesentliche Merkmale und Tugenden, die sich der Maschinenbau in Deutschland bis heute bewahrt hat – und hoffentlich auch in Zukunft tun wird.

Holger Wennrich: Die deutschen Maschinenbauer haben sich dadurch auch weltweit einen sehr guten Ruf erarbeitet, vor allem wenn es um Qualität geht. Bei Gesprächen mit Kollegen und Kunden im Ausland höre ich häufig, dass Maschinen in Deutschland nach dem Prinzip „as good as possible“ konstruiert werden, während anderswo häufig eher nach dem Prinzip „good enough“ gefertigt wird. Das kann zwar ein Problem sein, man kann es aber auch als Chance sehen.

Muckes: Es gibt im Maschinenbau auch unglaublich viele „Hidden Champions“, die in ihrem jeweiligen Spezialgebiet absolute Weltspitze sind. In der Öffentlichkeit sind diese Unternehmen aber oft kaum bekannt – schließlich interessieren sich die Käufer von Autos, Turnschuhen oder anderen Konsumgütern meist nicht für die Maschinen, mit denen diese produziert werden.

Dr. Sebastian Eisele: Die Käufer und Anwender der Maschinen kennen diese aber dafür sehr genau – und für die sind Qualität und Zuverlässigkeit natürlich mit das wichtigste Kriterium. Bei der Kaufentscheidung spielen jedoch auch andere Faktoren eine Rolle, zum Beispiel: wie viel Platz braucht die Maschine in meiner Halle? Lässt sie sich mit anderen Maschinen vernetzen? Ist sie einfach zu bedienen? Das sind Fragen, die die Hersteller am besten schon bei der Entwicklung berücksichtigen sollten.

Neben dem klassischen Erfindergeist sind es heute hauptsächlich Themen wie Produktivität, Effizienz und Flexibilität, die die Entwicklung des Maschinenbaus beeinflussen. Was sind aus Ihrer Sicht die wichtigsten Innovationstreiber der Branche?

Experts talking about mechanical engineering

Im Maschinenbau werden Flexibilität und Kundennähe immer wichtiger - da waren sich die Experten einig.

Wennrich: Flexibilität ist meiner Meinung nach der wichtigste Trend. In so gut wie allen Branchen gehen die Stückzahlen zurück. Hersteller sind gezwungen, immer kostengünstiger und mit hoher Varianz zu produzieren. Dafür braucht es sowohl die geeigneten Maschinen als auch neue Fertigungskonzepte, die unter anderem durch Vernetzung und Digitalisierung geprägt sind.

Eisele: Dieses Bedürfnis nach mehr Flexibilität ist auch durch eine zunehmende Personalisierung getrieben – nicht nur bei Konsumgütern, sondern auch im Maschinenbau selbst: Früher haben Maschinenhersteller ihre Produkte standardisiert entwickelt und verkauft, aber diese Zeiten sind vorbei. Kunden wissen genau, was sie brauchen, und fordern auch bei Maschinen immer mehr individuelle Anpassungen. Von daher müssen auch hier die Anbieter deutlich flexibler werden.

Muckes: Gleichzeitig bleiben aber die Ansprüche an die Qualität genauso hoch, wenn nicht noch höher. Eine Werkzeugmaschine zum Beispiel muss jedes Bauteil immer mit der gleichen Präzision fertigen – egal ob sie das einmal tut oder 50.000 Mal. Das macht das Anforderungsprofil noch einmal wesentlich komplexer.

Digitalisierung und Vernetzung verändern den Maschinenbau von Grund auf. Welche Herausforderungen und welche Chancen ergeben sich daraus für Maschinenbauer und ihre Kunden?

Thomas Ameis: Diese Entwicklung sehe ich als Chance für den Maschinenbau, seine Innovationskraft unter Beweis zu stellen. Wer in Zukunft in der Branche erfolgreich sein will, muss sich als Vorreiter bei Themen wie Digitalisierung, Vernetzung oder vorhersehender Wartung von der Konkurrenz absetzen. Das ist technisch natürlich eine Herausforderung, birgt aber auch ein hohes Potenzial – gerade wenn es um die wirtschaftliche Fertigung bis hin zu Losgröße 1 geht. Neue Technologien wie additive Fertigung oder 3D-Druck bieten hier bislang ungeahnte Möglichkeiten.

Eisele: Dazu muss man aber auch sagen: Digitalisierung und Vernetzung sind in Deutschland nicht gerade eine Kernkompetenz, die großen Neuerungen finden eher in anderen Ländern statt. Mit ein Grund dafür ist sicher der strenge Datenschutz, den wir hier haben – und der sicher auch sinnvoll ist: Schließlich ist eine gewisse Vorsicht im Umgang mit sensiblen Firmendaten definitiv angebracht. Andererseits darf man aber den Trend auch nicht verschlafen oder zu zögerlich sein. Ich nehme mal das Beispiel KI: Statt den unglaublichen Möglichkeiten, die uns diese neue Technologie bietet, ist die öffentliche Diskussion viel mehr durch mögliche Beschränkungen geprägt. Das halte ich nicht unbedingt für den richtigen Ansatz.

Digitalisierung bedeutet im Maschinenbau auch den Einbau von immer mehr Sensoren, Steuerungen und anderen elektronischen Komponenten mitsamt der zugehörigen Verkabelung. Welche Leitungstypen sind hierbei besonders gefragt?

Wennrich: Von Motor- und Servoleitungen für elektrische Antriebe über Steuer- und Sensorleitungen bis hin zu BUS- und Ethernet-Leitungen zur Datenübertragung: Wenn der Digitalisierungs- und Automatisierungsgrad an einer Maschine steigt, werden meistens viele unterschiedliche Leitungen benötigt. Ein entscheidender Faktor ist dabei oft der Platz: Denn der vorhandene Bauraum in der Maschine bleibt zumeist gleich, auch wenn der Anteil an Sensorik und anderen elektrischen Komponenten zunimmt. Möglichst platzsparende Lösungen sind daher häufig gefragt, das heißt geringe Außendurchmesser und Biegeradien.

Um Kabel und Leitungen sicher mit beweglichen Maschinenteilen zu verbinden, kommen häufig Energieführungsketten zum Einsatz. Was gibt es bei deren Konstruktion und Anwendung zu beachten?

Eisele: Maschinen müssen heutzutage immer schneller und dynamischer sein. Die Verfahrwege und Geschwindigkeiten steigen – das bedeutet zunehmende Belastungen für Energieführungsketten, die man auch entsprechend einplanen muss. Dabei bewegt man sich in der Konstruktion immer im Spannungsfeld zwischen dem verfügbaren Platz und der benötigten Menge an Leitungen – denn einerseits soll die Maschine in der Regel viele Funktionen und eine umfassende elektrische Ausstattung haben, andererseits aber auch möglichst kompakt sein.

Ameis: Das beobachten wir auch: Die Anzahl der Leitungen steigt durch mehr Vernetzung und Sensorik, der Bauraum für die Energieführungskette bleibt jedoch gleich. Jede Leitung in einer einzelnen Kammer in der Kette zu verlegen, ist damit immer seltener möglich. Bei der Belegung der Ketten ist es deshalb wichtig, den vorhandenen Platz intelligent auszunutzen, indem man die Leitungen darin optimal anordnet. Durch diese Innenaufteilung unter Berücksichtigung der Verlegerichtlinien kann trotzdem die maximale Lebensdauer der Leitungen gewährleistet werden.

Muckes: Bei Energiekettensystemen setzt der Kunde außerdem voraus, dass Leitungen, Stecker und Kette zusammenpassen – oft ist das aber gar nicht der Fall. Wir sprechen hier ja von einer mechanischen und einer elektrischen Komponente, die bei der Konstruktion einer Maschine meist von verschiedenen Abteilungen geplant werden. Oft kommunizieren diese aber nicht genug miteinander und haben unterschiedliche Anforderungen, etwa in Sachen Platz. Wir als Systemanbieter haben hier die Chance, diese Abteilungen zusammenzubringen und Herausforderungen gemeinsam zu lösen. Kundennähe ist dafür allerdings eine Grundvoraussetzung.

Apropos Kundennähe: Für viele Maschinenbauer rückt der Service-Gedanke immer stärker in den Fokus. Welche Bedeutung hat eine gute Kundenbeziehung, und wie sieht eine erfolgreiche Strategie Ihrer Meinung nach aus?

Energy chain

Um Kabel und Leitungen sicher mit beweglichen Maschinenteilen zu verbinden, kommen häufig Energieführungsketten zum Einsatz.

Eisele: Ein erfolgversprechender Ansatz im Maschinenbau ist der Turnkey-Gedanke, also das Anbieten von schlüsselfertigen Lösungen. Unternehmen quer durch sämtliche Branchen leiden unter dem Fachkräftemangel. Weder für die Inbetriebnahme noch für den eigentlichen Betrieb steht das nötige Personal zur Verfügung. Wer also komplette, einsatzbereite Fertigungslinien anbieten kann, die bestenfalls nicht einmal mehr Produktionsmitarbeiter erfordern, sondern nur noch Service-Techniker, ist deshalb klar im Vorteil. Dafür sind Kunden auch bereit, mehr zu zahlen. Allerdings wissen Maschinenbauer oft nicht im Voraus, an wen sie eine Maschine verkaufen und wie sie genau eingesetzt wird. Das erschwert die Auslegung.

Ameis: Das stimmt, die Umgebungsbedingungen lassen sich oft schwer planen. Hier zahlt sich Erfahrung mit den praktischen Anwendungen aus. Die geografischen Unterschiede sind nicht zu unterschätzen: Eine Maschine ist zum Beispiel in Thailand ganz anderen Belastungen durch Temperatur oder Feuchtigkeit ausgesetzt als hier in Deutschland. Deshalb ist es sinnvoll, sie vorab unter verschiedenen Bedingungen zu testen.

Wennrich: Eine kompetente technische Beratung ist und bleibt enorm wichtig. Bei Leitungen ist es beispielsweise so, dass Standardprodukte zwar häufig dort bezogen werden, wo es am günstigsten ist – für anspruchsvolle Produkte bevorzugen die Kunden jedoch verlässliche Partner, die ihre Herausforderungen und ihre Anwendung genau kennen. Idealerweise kaufen sie dann schließlich das gesamte Leitungspaket bei diesem Partner, um den Beschaffungsprozess zu vereinfachen.

Muckes: Oft handelt der Einkauf zwangsläufig nach dem Motto „Haben wir immer so gemacht“, weil er erst später im Prozess der Beschaffung eingebunden wird oder das Projekt sehr eilig ist – dabei gibt es vielleicht mittlerweile viel bessere Komponenten auf dem Markt, die er beschaffen könnte. Als Lieferant hat man da auch die Aufgabe, Optimierungspotenziale aufzuzeigen, aktiv andere Lösungen anzubieten und deren Mehrwert klarzumachen.

Ameis: Wenn der Kunde ein Produkt braucht, was es vielleicht noch gar nicht gibt, ist es auch eine Idee, dass Lieferant und Kunde dieses gemeinsam entwickeln und zur Serienreife bringen. Das schafft eine langfristige und stabile Kundenbeziehung.

Ein weiterer Trend ist der Umstieg auf nachhaltigere Produktionsmethoden und erneuerbare Energiequellen. Mit welchen Hürden ist dieser Wandel verbunden, und wie können Maschinenbauer auf lange Sicht davon profitieren?

Eisele: Der Umstieg auf erneuerbare Energien ist definitiv nötig – allerdings stellen aktuell die hohen Energiekosten für viele produzierende Gewerbe eine große Herausforderung dar. Hier ist es meiner Ansicht nach Aufgabe der Politik, bessere Rahmenbedingungen zu schaffen, damit der Standort Deutschland auch in Zukunft konkurrenzfähig bleibt – diesen Wandel bekommen andere Länder im Moment besser hin. Ein weiterer Ansatz, um nachhaltiger zu werden, ist es, die komplizierten weltweiten Lieferketten wieder ein wenig zu entflechten. Die Corona-Pandemie hat uns schließlich auch drastisch vor Augen geführt, wie wenig es bedarf, dass die Bänder stillstehen. Das zieht auch einen ganzen Rattenschwanz mit den Lieferanten nach sich, deren Vorprodukte nicht mehr abgenommen werden. Viele sind dadurch in Schieflage geraten. Letztlich muss man sich ja auch fragen: Ist es wirklich nötig, ein Produkt, was ich um die Ecke kaufen kann, am anderen Ende der Welt einkaufe, nur weil es da ein paar Cent billiger ist?

Die angesprochenen Turbulenzen in den weltweiten Lieferketten, aber auch politische Krisen und Inflation lassen viele Maschinenbauer unsicher in die Zukunft blicken. Wie können Unternehmen mit solchen Unwägbarkeiten am besten umgehen?

Muckes: Diese Unsicherheiten haben zur Folge, dass alles kurzfristiger wird. Der Maschinenbau lebt allerdings von der Planungsphase, während der nicht nur neue Produkte, sondern auch Know-how entstehen. Das ist zunächst einmal konträr zu dieser Entwicklung. Ich könnte mir deshalb vorstellen, dass es in Zukunft zum Standard wird, Lieferanten eng zu sich heranzuholen und verschiedene Prozesse schon bei der Planung durch deren Brille zu betrachten. So lässt sich von vornherein besser abwägen, ob ein bestimmtes Vorgehen in Sachen Machbarkeit, Funktionalität oder Nachhaltigkeit wirklich sinnvoll ist – und das steigert letztlich die Geschwindigkeit in der Entwicklung.

Eisele: Ich denke auch, dass langfristige Partnerschaften ein Schlüssel sein können, um mit Unsicherheiten besser umzugehen – zum Beispiel eine gezielte Zusammenarbeit bei bestimmten Maschinentypen. Die Kommunikation zwischen Herstellern und Lieferanten ist dabei besonders wichtig und wird in Zukunft sicherlich zunehmen.

Muckes: Ein Vorteil des Standorts Deutschland ist ja in diesem Zusammenhang, dass hier sehr viele Unternehmen auf engem Raum geballt sind – gerade auch die sogenannten Hidden Champions. Diese Nähe ermöglicht es, schnell und flexibel zusammenzuarbeiten. Als Lieferant kann man sich zudem durch kreative Ideen hervortun, etwa indem man seinen Kunden ermöglicht, am Wunschprodukt mitzuarbeiten.

Die Innovationskraft, die den Maschinenbau seit jeher ausmacht, wird ihn auch in Zukunft weiter erfolgreich machen
Thomas Ameis, Technischer Leiter, EKD Systems GmbH

Angesichts all dieser Herausforderungen, aber auch neuen Möglichkeiten: Wie schätzen Sie die Entwicklung der Maschinenbaubranche in den kommenden Jahren ein?

Two experts talking about mechanical engineering

Die Experten diskutierten Entwicklungen und Trends im Maschinenbau und wagten auch einen Blick in die Zukunft der Branche.

Muckes: Die nächste Entwicklungsstufe des Maschinenbaus wird meiner Meinung nach sein, immer wirtschaftlicher auch in kleinen Mengen bis hin zu Losgröße 1 zu produzieren, aber in derselben hohen Qualität wie in der Serienfertigung. Möglich wird dies durch Digitalisierung, Vernetzung und neue Technologien wie die additive Fertigung. Nun gilt es nur, diese Chance auch bestmöglich zu nutzen.

Eisele: Hier in Deutschland sehe ich großen Verbesserungsbedarf, was die politischen Rahmenbedingungen angeht – zum Beispiel durch schnellere Zulassungen. Viele Unternehmen haben Bedenken bei Neuentwicklungen, weil die entsprechenden Genehmigungen so kompliziert zu bekommen sind. Das muss besser werden, allerdings ohne die Qualität zu beeinträchtigen. Fakt ist aber auch: Es werden immer mehr Maschinen gebraucht, immer mehr produktive Tätigkeiten werden von Maschinen ausgeführt. Von daher sehe ich eine goldene Zukunft für den Maschinenbau. Wichtig ist es, seine Ressourcen zu bündeln, zu wissen, was man kann, gut auf den Markt zu hören und vielleicht etwas mehr ins Risiko zu gehen. Dann steht dem Erfolg meines Erachtens nichts im Weg.

Ameis: Dem kann ich nur zustimmen. Die Innovationskraft, die den Maschinenbau seit jeher ausmacht, wird ihn auch in Zukunft weiter erfolgreich machen – davon bin ich überzeugt.

Zu den Personen

four mechanical engineering experts
v.l.n.r.

Thomas Ameis ist seit Oktober 2022 als technischer Leiter bei der HELUKABEL-Tochtergesellschaft EKD Systems beschäftigt. Der studierte Maschinenbauingenieur ist bereits seit Mitte der 1990er Jahre auf Energieführungen spezialisiert und konnte in früheren Positionen ausgiebige Erfahrungen sowohl im Vertrieb als auch auf technischer Seite sammeln.

Dr. Sebastian Eisele ist Geschäftsführer der Eisele Elektronik GmbH. Das Unternehmen mit Sitz in Glatten im Schwarzwald ist als Zulieferer für den Maschinenbau auf Energiekettenbau, Kabelkonfektionen und Schaltschrankbau fokussiert. Eine seiner Stärken ist es, Kunden komplette Systeme zu bieten und diesen dadurch Aufwand, Platz, Zeit und Kosten zu ersparen.

Andreas Muckes gehört seit August 2023 zu HELUKABEL. Als Global Segment Manager Drag Chain Systems ist er für den Bereich Energieführungssysteme zuständig – ein Thema, zu dem er sich bereits in früheren Tätigkeiten eine umfassende Expertise aneignen konnte.

Holger Wennrich war seit 2007 in verschiedenen Positionen für HELUKABEL tätig – unter anderem als Niederlassungsleiter in Italien und China. Seit 2019 kümmert er sich um den Ausbau der Abteilung Sonderleitungen sowie als Global Segment Manager um das Spezialgebiet Schleppkettenleitungen.

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