CNC-Bearbeitungszentren

Trends für die Holzbearbeitung 2021

Anlässlich zum Digitalevent Ligna.Innovation Network (Ligna.IN) wurde vom Institut für Werkzeugmaschinen (IfW) der Universität Stuttgart eine Marktübersicht über CNC-Bearbeitungszentren erstellt. Die Studie enthält neben den technischen Neuerungen und Entwicklungen ein mehrseitiges Tabellenwerk mit den wichtigsten technischen Daten der momentan am Markt angebotenen Maschinen. In Diagrammen und Tabellen werden die Ergebnisse der Datenerhebung graphisch dargestellt und Trends erörtert.
 Abb. 1: Maschinengrundpreise, bezogen auf die kleinstmögliche Fläche des Arbeitsraumes
Abb. 1: Maschinengrundpreise, bezogen auf die kleinstmögliche Fläche des ArbeitsraumesBild: Institut für Werkzeugmaschinen, Universität Stuttgart

Marktübersicht

Die diesjährige Marktübersicht beinhaltet Daten von 11 Herstellern, davon 7 deutsche und 4 weitere aus anderen europäischen Ländern. Insgesamt wurden 75 Maschinenbaureihen ausgewertet, die mindestens 315 einzelne Maschinen umfassen. Die tabellarische Darstellung der technischen Daten von Baureihen ist alphabetisch nach Herstellername und vollkommen wertungsfrei geordnet. Aus Gründen der Vergleichbarkeit sind einige Herstellerangaben vereinfacht dargestellt, ihre grundsätzliche Gültigkeit bleibt bestehen. Jede Baureihe enthält verschiedene Maschinentypen, deren spezifische Daten durch die Angabe von Zahlenbereichen der Maschinenkenngrößen berücksichtigt werden. Bei der Analyse der Daten ist zu beachten, dass ein Großteil der angebotenen Baureihen und Maschinen individuell an spezifische Kundenanforderungen angepasst werden kann, weshalb die Daten letztlich von den hier angegebenen Tabellenwerten abweichen können. Weiterreichende Informationen können über den jeweiligen Maschinenhersteller angefordert werden. Für Änderungen und Neuerungen der Daten im Tabellenwerk durch die Maschinenhersteller und Übertragungs- und Darstellungsfehler in den tabellarischen und ausgewerteten Daten übernehmen die Autoren keine Haftung.

 Abb. 2: Typische Bauformen von CNC-Bearbeitungszentren und Anordnung der Werkzeugwechsler
Abb. 2: Typische Bauformen von CNC-Bearbeitungszentren und Anordnung der WerkzeugwechslerBild: Institut für Werkzeugmaschinen, Universität Stuttgart

Preispositionierung

Die Umfrage zur Marktübersicht beinhaltete die preisliche Einordnung der Maschinenbaureihen, bei der Einstiegspreise der Maschinen bzw. auch die Preisspanne angegeben wurde. Machten die Hersteller diesbezüglich keine Angaben, wurden die zugehörigen Baureihen in der Auswertung nicht berücksichtigt.

Zur Gegenüberstellung der verschiedenen Maschinenbaureihen wurden die Einstiegspreise der Maschine auf die kleinstmögliche Fläche des Arbeitsraumes bezogen. Abb. 1 zeigt die bezogenen Maschinenpreise seit 1995, die in den Marktanalysen des IfW der letzten Jahre ermittelt wurden.

 Abb. 3: Marktanteil der angebotenen Baureihen nach ihrer Bauweise
Abb. 3: Marktanteil der angebotenen Baureihen nach ihrer BauweiseBild: Institut für Werkzeugmaschinen, Universität Stuttgart

Der Trend zu steigenden Maschinengrundpreisen seit 2001 erreichte 2015 mit 24,14 T€/m2 ein Maximum. Ab 2015 kann ein abfallender Trend beobachtet werden, der nun unterbrochen wird. Der diesjährige Mittelwert liegt mit 22,08 T€/m2 über dem Niveau von 2019 (21,33 T€/m2) und über dem durchschnittlichen Niveau von 21,84 T€/m2 der Jahre 2003 bis 2019.

Zusätzliche Funktionalitäten und Aggregate werden als optionale Lösungen angeboten, sodass die Maschinenausstattung individuell an die Bedürfnisse des Anwenders bzw. dessen Produktion angepasst werden kann. Die Preispositionierung hängt damit einerseits von der Leistungsfähigkeit der Maschine sowie deren Ausstattung ab und wird andererseits auch von der maximal bearbeitbaren Bauteilgröße beeinflusst.

 Abb. 4: Marktanteil der angebotenen Baureihen nach ihrer Bauweise
Abb. 4: Marktanteil der angebotenen Baureihen nach ihrer BauweiseBild: Institut für Werkzeugmaschinen, Universität Stuttgart

Maschinenstruktur und Bauweise

Die Gestellstruktur und Bauform legen die grundlegenden Eigenschaften einer Bearbeitungsmaschine fest und bestimmen damit wesentlich die Bearbeitungsgenauigkeit und Leistungsfähigkeit von Bearbeitungszentren. Zudem wird das bearbeitbare Spektrum an Werkstückdimensionen wesentlich durch die Bauform festgelegt. Zur Veranschaulichung der aktuell am Markt verfügbaren Maschinen sind die verschiedenen Bauformen in Abb. 2 zusammengefasst. Die Bezeichnungen stammen aus der systematischen Einteilung der variantenreicheren Metallbearbeitungszentren. Am Markt kommen hauptsächlich die drei Bauweisen Portalmaschinen in Gantrybauweise, Portalmaschinen in Tischbauweise und Maschinen in Auslegerform (C-Bauweise) vor.

Abb. 3 zeigt die Marktanteile der aktuell angebotenen Bauformen von CNC-Bearbeitungszentren für die Holzbearbeitung.

Bei der Analyse der Marktanteile lässt sich feststellen, dass nun deutlich mehr Bearbeitungszentren mit festem Portal (Tischbauweise) angeboten werden und mit 43% nun den größten Anteil ausmachen. Während 2007 noch Auslegermaschinen den ersten Platz belegten waren anschließend Maschinen mit Fahrportal (Gantrybauweise) dominierend. Im Unterschied zum Fahrportal ist bei der Tischbauweise der Maschinentisch nicht fest, sondern kann das Werkstück entlang der x?Achse positionieren. Insbesondere bei der Plattenbearbeitung wird hierdurch eine hohe Flexibilität ermöglicht, da große Spannweiten und Verfahrwege realisiert werden können. Zudem ist ein schneller Transport zwischen Lagerort und dem Bearbeitungszentrum automatisiert realisierbar. In Abb. 4 ist der Maschinenpreis den jeweiligen Maschinenbauformen gegenübergestellt. Hierbei wird vor allem deutlich, dass die Gantrybauweise in allen Preisklassen vertreten ist. Währenddessen Maschinen in Tischbauweise, die in dieser Umfrage den höchsten Marktanteil ausmachen, nur im mittleren Preissegment vertreten sind.

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