Global Automation Industry Study November 2009

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1 Global Automation Industry Study 2015 November 2009

2 Inhalt Seite A. Management Summary 3 B. Ziele, Aufbau und Durchführung der Studie 12 C. Trends in der Automatisierungsbranche 16 C.1 Marktentwicklung 17 C2 C.2 Technologietrends 24 C.3 Veränderungen in den Kundenanforderungen 39 C.4 Anbieterlandschaft 45 D. Strategische Wachstumsoptionen, Erfolgsfaktoren und Handlungsfelder 50 E. Roland Berger Expertise in der Automatisierungsbranche Roland Berger Strategy Consultants GmbH 2

3 A. Management Summary 3

4 Management Summary - Einführung Roland Berger Strategy Consultants hat 2009 eine globale Studie über die Entwicklung der Automatisierungsbranche bis zum Jahr 2015 durchgeführt Diese Studie zeigt zum einen wie die Unternehmen die aktuelle Marktsituation im Zusammenhang mit der wirtschaftlichen Krise meistern und stellt zum anderen die zentralen Entwicklungstrends in den Bereichen Marktveränderungen, Kundenanforderungen, Technologie und Wettbewerb dar Auf Basis der daraus abgeleiteten strategischen Herausforderungen für die Anbieter zeigt Roland Berger strategische Wachstumsoptionen auf und identifiziert Erfolgsfaktoren sowie konkrete Handlungsempfehlungen für unterschiedliche Geschäftsmodelle Die Studie schafft somit eine Plattform zur Diskussion, wie sich Anbieter in der Automatisierungsbranche zukünftig strategisch aufstellen sollen Im Rahmen der Studie wurden über 120 Interviews mit Herstellern, Kunden und Verbandsorganisationen in den wichtigsten Regionen der Automatisierungsbranche geführt Die Gespräche wurden in Europa mit Schwerpunkt Deutschland, den USA, in Japan und in China durchgeführt Im Rahmen der Studienerarbeitung wurde auf eine Vielzahl öffentlicher Datenbanken und Trendstudien zurück gegriffen 4

5 Management Summary Überblick Automatisierungsbranche Über Unternehmen sind weltweit in der Automatisierungsbranche aktiv, wenige große Player teilen sich den Großteil des Automatisierungsmarkts (Top 10 Player stehen für ca. 45% des Marktes) Zu den Hauptproduktgruppen zählen Sensoren, Aktoren, Kommunikationsbusse, Ethernet, Steuerungen, HMI-Produkte und Software sowie Basiskomponenten Automatisierung zählt weltweit zu den Hochtechnologie-Branchen Technologie- Upgrading zunehmend auch in bisherigen Lower-End-Schwerpunktmärkten (z.b. China) Der Weltmarkt für Industrieautomatisierung wird in diesem Jahr 238 Mrd. Euro betragen, kommend von 290 Mrd. Euro im Jahr 2008 Durch die installierte Basis an Automatisierungstechnologien wird ein Umsatz von etwa 5,5 Bill. Euro pro Jahr in den Anwenderindustrien ermöglicht Die Industrie ist mit ihren Produktionskapazitäten global aufgestellt und lieferfähig, dabei müssen insbesondere regional spezifische Kundenanforderungen berücksichtigt werden Durch die Branche werden signifikant höhere Produktivitäten und damit einhergehende Performance- und Ergebnissteigerungen in den Abnehmerindustrien ermöglicht Weltweit beschäftigt die Automatisierungsindustrie 1,7 Mio. Menschen, pro Mitarbeiter werden im Durchschnitt Euro erwirtschaftet 5

6 Management Summary Markt Der weltweite Markt für Automatisierungstechnologie hat von eine seiner stärksten Wachstumsperioden mit ca. 9% Wachstum p.a. erlebt auch in 2008 weiterhin zahlreiche Kundenindustrien mit positiver Entwicklung In der Zukunft wird die Marktentwicklung relativ flach verlaufen: Für die Jahre wird ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 1,5% weltweit erwartet Wird der massive Markteinbruch von etwa -18% in 2009 als Folge der Finanz- und Wirtschaftskrise exkludiert, liegt das zukünftige Marktwachstum für bei ca. 5% p.a. Überdurchschnittlicher Umsatzrückgang in der Krise in Deutschland, den USA und in Japan mit teilweise bis zu -40% - dieser wurde durch das Wachstum in China abgemildert Wachstumsstärkste Branchen werden zukünftig Energiewirtschaft und Öl & Gas sein China ist mit Abstand wichtigste Wachstumsregion, die auch bereits heute absolut gesehen den größten Markt für Automatisierungstechnologie darstellt. Der Schwerpunkt wird hier in der Antriebssteuerung liegen In den etablierten Märkten USA, Deutschland und Japan wird mit keinem signifikanten Marktwachstum ggü bis zum Jahr 2015 gerechnet Der weltweite Markt für Automatisierung wird das Niveau von 2007 nicht vor 2013 wieder erreichen 6

7 Management Summary Technologie Technologietrend 1: Steigerung der Energieeffizienz in vielen Kundenindustrien von zunehmender Bedeutung, insb. in Prozessindustrien; Automatisierungstechnologie kann einen wichtigen Beitrag dazu leisten und bietet mit Softwareprodukten (insb. Visualisierung und Berechnung), intelligenter Steuerung, verbrauchsarmen Komponenten sowie Beratung und Services auf nahezu allen Ebenen der Automatisierungspyramide Potenziale Technologietrend 2: Informationsdurchgängigkeit zielt auf die Optimierung durch Auswertung und Analyse von Betriebsdaten ab Zunehmende Standardisierung und Verbreitung von Informationstechnologien (z.b. Busanbindung) eröffnet eine bessere Steuerung und höhere Transparenz der Prozesse Wenn gleich Wireless-Technologie ein vielversprechendes Potenzial bei vielen Anwendungen verspricht, sehen viele Interviewpartner eine eher moderate Durchdringung dieser Technologie in den kommenden Jahren (Stromzuführung, Sicherheit etc.) Technologietrend 3: Sicherheit gewinnt aufgrund von neuen gesetzlichen Rahmenbeding- ungen sowie als Differenzierungsoption auch außerhalb von Europa an Bedeutung Klarer Trend zur stärkeren Zentralisierung / Dezentralisierung ist derzeit nicht zu erkennen. Vielmehr werden Modularisierung und Plattform-Konzepte von mehreren Unternehmen als wichtiges Thema angesehen, um Lösungen für möglichst viele verschiedene Anwendungen und Kundengruppen mit der erforderlichen Wirtschaftlichkeit anbieten zu können 7

8 Management Summary Kundenanforderungen Die Motivation zur Veränderung der regionalen Wertschöpfungsstruktur sowie die Relevanz von Regionen ist in den einzelnen Kundenindustrien sehr unterschiedlich, z.b. Zement, Papier oder Mining richten ihren Produktions-Footprint nach der Verfügbarkeit der Rohstoffe sowie der Struktur der Kundenindustrien vor Ort aus Elektronik oder Solar streben nach einer Verbesserung ihrer Kostenposition sowie der Realisierung von Standortvorteilen Direkte Folge für die Automatisierungsanbieter ist die Ausrichtung der eigenen Wertschöpfungsstruktur an den relevanten Kundenindustrien In den Abnehmerindustrien bilden sich zunehmend lokale Player mit differenzierten Anforderungen im Vergleich zu international aufgestellten Kundenunternehmen heraus Weiterhin erfordern die unterschiedlichen Treiber und Entwicklungen in den Kundenindustrien eine differenzierte Betrachtung der Kundenanforderungen. Beispiele Automobil: Verschiebung der Investitionsschwerpunkte in Billiglohnländer, steigender Kostendruck sowie Kundenanforderungen nach globaler Lieferfähigkeit und höherer Flexibilisierung und Standardisierung Textilmaschinen: Abwanderung der Textilindustrie nach Asien, Nachfrage nach Vertrieb und Services vor Ort, steigender Kostendruck, Rückgang des Technologiegrades in angestammten Märkten (technologisches Downsizing) 8

9 Management Summary Anbieterlandschaft In der Vergangenheit haben sich fünf traditionelle Geschäftsmodelltypen am Automatisierungsmarkt etabliert: Standardkomponenten, komplexe Komponenten, Problemlöser, Systemanbieter und Systemintegratoren Massiver Push der Automatisierungsanbieter in Richtung Lösungen/Systeme löst deutliche Veränderung der Geschäftsmodellarchitektur aus Grenzen zwischen den Geschäftsmodellen verschwimmen zunehmend Immer mehr Unternehmen verfolgen mehrere Geschäftsmodelle gleichzeitig Wachstumsboom in den Jahren und Vorstoß ins Lösungs-/ Systemgeschäft resultieren in einer Erweiterung des Portfolios hinsichtlich Industrien und Produktebenen Konsequenzen: Zunehmend unklare Positionierung, erhöhte Komplexität und Verzettelung der Ressourcen Entwicklung Anbieterkonzentration M&A Hype in 2006/2007 (ca. 20 Mrd. EUR p.a.): Verfünffachen der Transaktionsvolumina gegenüber (ca. 4 Mrd. EUR p.a.) Hauptziel der M&A Deals waren europäische Automatisierungshersteller mit High-end Komponenten (Zukauf von technologischen Know-How) Aktuell kaum M&A-Aktivitäten Anstieg auf niedrigem Niveau für die kommenden 2-3 Jahre erwartet; Hauptmotivation weiterhin selektive Schließung technologischer Lücken 9

10 Management Summary Wachstumsoptionen Nach einer langen Boomphase in den Jahren mit massiven Portfolio- und Kapazitätserweiterungen sowie Verschiebungen in der Geschäftsmodellarchitektur mussten die Automatisierungsanbieter drastische Maßnahmen zur Kostenreduktion und Kapazitätsanpassung vornehmen, um die Folgen der Finanzkrise zu verarbeiten In der nahen Zukunft geht es nun wieder darum, das Geschäftsmodell nachhaltig aufstellen: Grundsätzlich gibt es keine "one-fits-all" Lösung In Abhängigkeit von der Ausgangspositionierung des Unternehmens sind unterschiedliche strategische Wachstumspfade relevant. So besteht etwa eine Option für Hersteller komplexer Komponenten in der Fokussierung auf hochtechnologische Komponenten, eine andere in dem Vorstoß ins Lösungsgeschäft. Für Systemhersteller wiederum kann der Vorstoß in Richtung medium-end Automatisierung eine relevante Option darstellen 10

11 Management Summary Erfolgsfaktoren Die unterschiedlichen Geschäftsbereiche in der Automatisierung Standardkomponenten, komplexe Komponenten, Lösungen und Systeme sehen sich unterschiedlichen strategischen Herausforderungen gegenüber. g Zunehmende Kommodisierung setzt Standardkomponentenhersteller unter zunehmenden Preis- und Wettbewerbsdruck, die Nachfrage nach Komplexitätsreduktion auf Kundenseite verlangt "Downsizing" im High-End Problemlösungsgeschäft, etc. Zur Beantwortung der strategischen Herausforderungen stehen geschäftsbereichsspezifische Erfolgsfaktoren zur Verfügung. So sind für Hersteller komplexer Komponenten die aktive Entwicklung von Lean Products oder eine hohe Fertigungstiefe erfolgskritisch, während für Systemhersteller u.a. die Optimierung der Wertschöpfungstiefe sowie ein aktives Produkt-Lebenszyklus-Management von zentraler Bedeutung sind Die geschäftsbereichsspezifischen Erfolgsfaktoren bilden die Basis für die Entwicklung einer unternehmensindividuellen strategischen Agenda für Automatisierungsanbieter, welche u.a. Themen wie Markteintritt China, Umstellung der Vertriebsorganisation von Produkt-/Regionalvertrieb auf Branchenvertrieb, Einführung von Lean Products, Komplexitätsreduktion, Globales Pricing oder Optimierung des globalen Produktions- Footprints enthalten muss 11

12 B. Ziele, Aufbau und Durchführung der Studie 12

13 Ziel der Studie ist die Identifikation strategischer Wachstumsoptionen und Erfolgsfaktoren in der Automatisierungsbranche Ziel und Aufbau der Studie DEFINITION von strategischen Wachstumsoptionen IDENTIFIKATION von Branchentrends Wachstumsdimensionen Industrie-Applikationssegmente Marktentwicklung Intergrations-Systemgrad (Regionen, Kunden- industrien) Technologietrends Technologietrends Differenzierung nach Geschäftsmodellen / -bereichen in der Automatisie- rungspyramide ERMITTLUNG von strat. t Herausforderungen und Erfolgsfaktoren f Veränderungen in Strategische Herausforderungen und Erfolgsfaktoren nach den Kundenindustrien Standardkomponenten Geschäftsbereichen Anbieterlandschaft Komplexe Komponenten (M&A, Geschäftsmodellarchitektur) Systeme Problemlösungen Entwicklung strategische Agenda für Automatisierungsanbieter 13

14 Die Studie betrachtet alle Ebenen der Automatisierungspyramide in der Prozess- und der Fertigungsindustrie Studienabgrenzung PRODUKTEBENEN INDUSTRIESEGMENTE Betriebs- und Prozessleitebene Fertigungsautomatisierung Steuerungsebene Feldebene Prozess automatisierung Unternehmensebene Öl & Gas Chemie Energie Stahl Pharma Nahrungsmittel Sonstige Maschinenbau Automobil Elektrotechnik Sonstige 14

15 Weltweit wurden über 120 Interviews mit Anbietern, Kunden, Verbänden sowie Industrieexperten geführt Überblick Informationsquellen Globaler Scope: USA, Europa, Japan und China INTERVIEWS AUTOMATISIERUNGS- HERSTELLER > 55 Interviews mit Herstellern mit unterschiedlichen Geschäftsmodell- ansätzen (Komponente, System, Problemlösung) KUNDENINTERVIEWS > 40 Fokusinterviews mit Kunden aus Prozess- und Fertigungsindustrie Automatisierungsindustrie 2015 BRANCHENEXPERTEN > 25 Interviews mit Experten der Automatisierungsbranche sowie der Kundenindustrien Umfassende Sekundäranalyse Literaturrecherche, Verbandsinformationen, Unternehmensprofilen, Roland Berger Datenbanken 15

16 C. Trends in der Automatisierungsbranche 16

17 C.1 Marktentwicklung 17

18 Der Weltmarkt ist von 2004 bis 2007 mit ca. 9% p.a. auf 275 Mrd. EUR gewachsen Gesamtmarkt 1) Automation [Mrd. EUR] CAGR +9% p.a KOMMENTARE Nach dem Einbruch 2001 bis 2003 ist der Weltmarkt für Automation mit durchschnittlich 9% pro Jahr gewachsen Wachstum hauptsächlich getrieben durch Investitionen in der Prozessindustrie, insb.: Öl & Gas Energiewirtschaft Pharmaindustrie Investitionen in der Fertigungsautomatisierung in den vergangenen Jahren hauptsächlich im Fahrzeugbau und in der Entwicklung von Maschinenbausegmenten in China ) Exklusive Services Quelle: ZVEI; Berechnungen Roland Berger 18

19 Marktwachstum ist im wesentlichen durch China getrieben die traditionellen Märkte in der TRIADE stagnieren Gesamtmarkt Automation nach Regionen, [Mrd. EUR] CAGR +9% p.a ) TRIADE = USA, Japan, Deutschland Quelle: ZVEI; Berechnungen Roland Berger China TRIADE 1) CAGR KOMMENTARE Das starke Marktwachstum ist im überproportionalen Wachstum des chinesischen Marktes in allen Segmenten der Automation begründet 33% Die etablierten Märkte der TRIADE stagnieren, Japan mit 2% -2,6% sogar leicht rückläufig 2007 ist China neben den USA größter Markt: Beide mit einem Marktvolumen von ca. EUR 47 Mrd. Sonstige 9% Mit dem Markt hat sich auch ein signifikanter Anteil der Produktion nach China verlagert, das im Wesentlichen für den lokalen Markt oder Low-Cost-Produkte für den Export produziert 19

20 Nach starken Wachstumsjahren bis 2007 ist der Markt in der Finanz- und Wirtschaftskrise um 13% eingebrochen Auswirkung Finanzkrise auf Gesamtmarkt Automation, [Mrd. EUR] 213 CAGR +9% p.a % % Finanzkrise KOMMENTARE Einbruch des Gesamtmarktes um 13% gegenüber 2007 (bzw. 18% gegen 2008) Starker Umsatzrückgang der Fabrikautomation für diskrete Industrien infolge der weltweiten Finanzkrise mit 6-12 Monaten Zeitverzug Rückgang in der Prozessautomatisierung schwächer Lange Anschaffungsprozesse Langfristige Trends wie Energieeffizienz und Umweltschutz als Treiber Nicht-zyklische Abnehmerbranchen teilweise unberührt China auch in 2009 mit positivem Wachstum mit stabilisierendem Effekt auf Gesamtmarkt Quelle: ZVEI; Eigene Berechnungen Roland Berger 20

21 In der Finanz- und Wirtschaftskrise ist der Markt je nach Segment unterschiedlich stark eingebrochen Ausgewählte Zitate, 2009 "S Seit itjahreswechsel h sind ddie Aufträge ftä aus den wichtigen Abnehmerbranchen Maschinenbau, Automobilbau und Chemie eingebrochen." Dr. G. Kegel Vorsitzender der Geschäftsführung Pepperl+Fuchs GmbH, Vorstandmitglied des ZVEI "In den ersten acht Monaten 2009 lagen die Auftragseingänge in der Messtechnik und Prozessautomatisierung weltweit um durchschnittlich 16 Prozent unter denen im Vorjahreszeitraum. [ ]" M. Ziesemer, COO Endress +Hauser AG, Vizepräsident ZVEI "The Programmable Logic Controller (PLC) market " Im Jahr 2009 erwarten die deutschen Hersteller von elektrischen Antrieben einen Rückgang g des Umsatzes experienced healthy growth in um 28 Prozent auf 7,7 Milliarden Euro. Damit findet The market, however, is der sechsjährige Aufschwung mit einem kumulierten expected to contract severely in Wachstum von 50 Prozent ein rapides Ende." 2009." ZVEI, Fachbereich Elektrische Antriebe ARC Advisory Group "Für 2009 erwartet die Branche ein Umsatzminus von zirka 30% [ ]." VDMA = Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbauer e.v. ZVEI = Zentralverband Elektrotechnik- und Elektroindustrie e.v. Quelle: Presse " Der [Sensorik-] Gesamtmarkt in US-$ wird 2009 ein starkes Negativwachstum aufweisen[ ]." ARC Advisory Group " Der drastische Umsatzeinbruch betrifft alle Marktsegmente und sämtliche Weltregionen." R. Bent, H. Rauen, Geschäftsführer VDMA Antriebstechnik Geschäftsführer Phoenix Contact GmbH & Co. KG, Vorstandmitglied des ZVEI 21

22 In den nächsten 6 Jahren wird der Markt mit 5% jährlich wachsen und erst 2013 wieder das Niveau von 2007 erreichen Weltmarkt Automation [Mrd. EUR] KOMMENTARE Infolge der weltweiten Finanzkrise -13% CAGR ist auch der Automationmarkt mit +5% p.a Monaten Zeitverzug um ca % gegenüber g 2007 (-18% geg. g ) eingebrochen 238 Einbruch in der Prozessautomation insbesondere in der Chemieindustrie, Energiewirtschaft und nicht-zyklische Industrien wie Pharma wirken stabilisierend Prozessautomation wird das Niveau von 2007 in 2012 wieder erreichen Fertigungsautomation ist 2009 entsprechend ihrer Abnehmerindustrien stark eingebrochen, Erholung auf das Niveau von 2007 nicht vor Anfang 2014 Finanz- und Wirtschaftskrise Quelle: ZVEI; Experteninterviews Automatisierungsanbieter, Kunden und Roland Berger 22

23 Mittelfristig sind die etablierten Märkte leicht rückläufig, China wächst weiter überproportional mit ca. 8% jährlich Weltmarkt Automation nach Regionen, [Mrd. EUR; CAGR] USA +7% 0% +8% +2% -1% Deutsch land +33% China % % -3% % Japan Sonstige China Triade Sonstige Triade = USA, Japan, Deutschland Quelle: ZVEI; Experteninterviews Automatisierungsanbieter, Kunden und Roland Berger 23

24 C.2 Technologietrends 24

25 Die klassische Automatisierungspyramide visualisiert die unterschiedlichen Ebenen in der Automatisierung Automatisierungspyramide Die funktionalen Automatisierungsebenen Wesentliche Aufgaben Datenm menge Unternehmensebene ERP Betriebs- und MES, MIS, Prozessleitebene Scada, Produktionsgrobplanung Unternehmensweite Auswertungen Produktionsfeinplanung Produktionsdatenerfassung Komponente ena nzahl Steuerungsebene Feldebene SPS, HMI, Sensoren, Aktoren, Bussysteme, Steuer- und Regelung Bedienung und Beobachtung Datensammlung über Sensorik Bewegung über Aktorik Datentransport 25

26 Innovationszyklen sind in der Industrieautomatisierung eher durch Kontinuität geprägt Revolutionäre Innovation selten Kundenanforderungen und Einfluss der installierten Basis KUNDENANFORDERUNGEN Verfügbarkeit der Fertigung/Anlagen steht im Vordergrund (insbesondere in der Prozessindustrie) Stillstand oder Ausfall verursachen teilweise sehr hohe Folgekosten Industrieautomatisierung ein wichtiger Bestandteil der Anlage aber mit moderatem Investitionsanteil (im Verhältnis zur Gesamtanlage) EINFLUSS der installierten Basis In manchen Bereichen dominieren einige wenige ausgewählte Anbieter das Segment Aufbau der Kunden- und Applikationsbasis in den Segmenten über Jahre hinweg Etablierte Kunden-Anbieterbeziehungen treiben Innovationsentwicklung auf Basis bestehender Anlagen Häufig "evolutionäre" Entwicklung technischer Innovationen über einen längeren Zeitraum Innovationen müssen Kernanforderungen der Kunden erfüllen und zunehmend integrationsfähig in bestehende Anwendungen sein 26

27 Energieeffizienz, Maschinensicherheit und Informationsdurchgängigkeit sind die aktuell beherrschenden Themen Technologietrends in der Prozess- und Fertigungsautomatisierung GENERELLE TRENDS 1. Energieeffizienz 3. Informationdurchgängigkeit PROZESS-/ FERTIGUNGS- AUTOMATI- SIERUNG 1) EG = Europäische Gemeinschaft 2. Maschinensicherheit BEMERKUNGEN Energieeffizienz ist aktuell das beherrschende Thema sowohl in der Prozess- als auch in der Fertigungsindustrie und schafft neue Anwendungsschwerpunkte für Softwareprodukte (insb. Visualisierung und Berechnung) Intelligente Steuerung Verbrauchsarme Komponenten Beratung und Services Aufgrund der verpflichtenden Umsetzung der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG 1) hat Maschinensicherheit aktuell ebenfalls hohe Bedeutung in der Fertigungsindustrie Marktpotenzial ergibt sich insbesondere durch Neuerungen in der Steuerungs- und Feldebene Informationsdurchgängigkeit ist Voraussetzung für die effiziente Nutzung vieler neuer Automatisierungslösungen, die auf die Optimierung durch Auswertung und Analyse von Betriebsdaten abzielen 27

28 Kostendruck und Umweltthemen fördern Notwendigkeit bestehende Potenziale im Energieverbrauch zu heben Bedeutung des Themas Energieeffizienz NEUE RAHMENBEDINGUNGEN Zunehmender Profit- und Kostendruck bei steigenden Energiekosten (z.b. Anstieg der Stromkosten in Europa um 37% von 2000 bis 2007) Politische Rahmenbedingungen verankert durch Gesetze und Regelungen zur Förderung der Energieeffizienz um Klimaschutzziele zu erreichen Emissionshandel für CO 2-Zertifikate Energiepreiserhöhungen durch Ökosteuer und möglichen Atomausstieg Steuervergünstigungen und Fördergelder für Steigerung der Energieeffizienz Steigerung des Umweltbewusstseins in Bevölkerung und Presse Energieeffizienz gewinnt auch aus Imagegründen an Bedeutung OPTIMIERUNGSPOTENZIALE Hohe Optimierungspotenziale sind in energieintensiven Branchen mit starken Verbrauchschwankungen vorhanden 1) Schwankungen der Energiepreise durch liberalisierte Märkte erhöhen das Potenzial weiter Dabei bestehen Effizienzpotenziale bzgl. Energieeinkauf und Vertragsmanagement Intelligenten Steuerung von Anlagen und Geräten Energiesparsamen Prozessen Energiesparsamen Komponenten und Maschinen Die Potenziale sind von den Industrien erkannt (z.b. nannten 49% der deutschen Chemieunternehmen Energiekosten als Schwerpunkt für Kostensenkung in den nächsten 12 Monaten) HOHER BEDARF AN LÖSUNGEN ZUR STEIGERUNG DER ENERGIEEFFIZIENZ! 1) Insbesondere Prozessindustrie, z.b. Metall, Chemie und Papierindustrie Quelle: Eurostat, BMU, ZVEI, CHE Monitor, Roland Berger 28

29 Die Prozessautomation kann einen vielfältigen Beitrag zur Energieeffizienzsteigerung leisten Beitrag der Prozessautomation zur Steigerung der Energieeffizienz Optimierung des Energieeinsatzes in Produktionsanlagen Optimierung der technischen Infrastruktur Optimierung des Produktionsprozesses 1 Zustandserfassung 2 Zustandserhaltung 3 Infrastrukturoptimierung 4 Prozessinformation (Richtig messen und überwachen) 5 Prozessauslegung (Einsatz der optimal. Aggregate u. 5 Verfahren) Prozessführung (Optimierung der Fahrweise) 1.1 Detektion 2.1 Produktionsoptimierung 3.1 Optimierung von 4.1 Energierückgewin- 5.1 Optimal 6.1 Prozess- von Leckagen in Basisregelungen nung bei e. Terminal m. Regelung von optimierung in der in Druckluftsystemen Prozessreatoren Lasergasanalysesyst. Zellstoffrefinern Zementindustrie 1.2 Zustandsüberwachung an Durchflussleitungen 2.2 Zustandsüberwachung 3.2 Verdichter- 4.2 Optimierung der an Ventilen, Pumpen, Filtern Bypass-Regelung Belebung von Kläranlagen 1.3 Überwachung 4.3 Optimaler Energie- der Brenn- und einsatz durch Rohstoffversorgung Energiemonitoring 5.2 Luftmengenregelung 6.2 Optimale durch Kessel-Anfahrt im Frequenzumrichter Kraftwerk ANWENDUNGSBEISPIELE Quelle: ZVei, Fachbereich Messtechnik und Prozessautomatisierung; Roland Berger 29

30 Trotz der guten Messbarkeit von erzielbaren Einsparungen sind höhere Preise nur schwer beim Kunden durchzusetzen Bedeutung des Trends "Energieeffizienz" für Automatisierungsanbieter CHANCEN Verkaufsimpulse in bestehenden Märkten und neue Anwendungsfelder für Automatsierungslösungen (Komponenten und Software) Neue Märkte und Anwendungsfelder für profitable Beratungs- und Servicedienstleistungen, z.b. Beratung zur Einführung von Energiemanagement Process Re-Engineering Bewertung von Steuerungssystemen Blindleistungscheck Inspektionen Schulungen und Seminare Ergebnisse des Einsatzes von energieeffizienten Automatisierung lassen sich in messbaren Einsparungen quantifizieren Angebot von Lösungen zur Steigerung von Energie- effizienz mit positiver Wirkung auf das Unternehmensimage HERAUSFORDERUNGEN Energieeffizienz als Qualifikationskriterium ohne Value-add für die Hersteller aufgrund fehelender zusätzlicher Zahlungsbereitschaft seitens der Kunden, da Entscheider i.d.r. nicht für die Betriebskosten verantwortlich sind (Total Cost Prinzip lässt sich nicht verkaufen) Reine Softwareprodukte i.d.r. wenig direkten Value-add erzielen Herausforderung für die eigene Produktentwicklung aufgrund Mangel an Fachkräften mit energietechnischem Hintergrund Evolutionärer Trend zur Softwarelastigkeit (auch im Kontext Energieeffizienz) erfordert eine Transformation vom produktzentrischen zum softwarezentrischen Geschäftsmodell Quelle: BA, Interviews, Roland Berger 30

31 Maschinensicherheit aktuell in Europa und mittelfristig weltweit von großer Bedeutung Trend zur Steigerung der Maschinensicherheit NEUE RAHMENBEDINGUNGEN Europa hat Vorreiterrolle und setzt mit Richtlinien und "CE-Kennzeichung" Standards BEDEUTUNG FÜR DIE AUTOMATISIERUNG Neue Anwendungsfelder in der Maschinen- Die Verordnung der Umsetzung der steuerung, da die Sicherheit des Bedieners bei Maschinenrichtlinie 2006/42/EG ab komplexen Maschinen insbesondere von der in Deutschland führt zu Erneuerungsbedarf Zuverlässigkeit der Steuerung abhängt In den USA gibt es keine einheitliche Bundes- Neue Anforderungen und Anwendungsfelder gesetzgebung, jedoch Verordnungen (OSHA) auf der Feldebene, z.b. hinsichtlich i h h und weitgehend gültige Normen (z.b. ANSI) Antriebstechnik (Anforderungen) Sicherheitssensorik (neue Anwendungen) Andere Industriestaaten und Schwellenländer Feldbussystemen (funktionale Sicherheit) ziehen nach, z.b. in China aufgrund des wachsenden Bewusstseins für Maschinen- und Arbeitssicherheit und der steigenden Lohnkosten Technologische Weiterentwicklungen erfordern auch eine regelmäßige g Anpassung der Sicherheitsrichtlinien Unterstützende Software, z.b. im Sicherheits- Engineering zur Unterstützung der Konstrukteure Neue Beratungs- und Dienstleistungsfelder, z.b. bezüglich Gefährdungsbeurteilung Sicherheitsinspektionen (vor Inbetriebnahme) Quelle: BGIA, ZVEI, Roland Berger 31

32 Regelmäßige Impulse durch neue Sicherheitsregelungen Aufrüstung in China signifikanter Einmaleffekt Bedeutung des Trends "Maschinensicherheit" für Automatisierungsanbieter CHANCEN Änderungen der gesetzlichen Anforderungen an Maschinensicherheit schaffen neue Märkte für neue Technologien (insb. Software) und neue Anwendungsfelder für bestehende Technologien (insb. Sensorik) Nachholbedarf bzgl. Sicherheitsstandards ist hoch, insbesondere im Wachstumsmarkt China, aber auch in Osteuropa, Südamerika und Indien Die Gesetzeslage wird regelmäßig mit dem technischen Fortschritt der Maschinen angepasst, entsprechend regelmäßige Wachstumsimpulse durch neue/geänderte Gesetzgebung zu erwarten HERAUSFORDERUNGEN Schnelle Erschließung neuer Anwendungsfelder/ Märkte First Mover Advantage für Amortisation der höheren Entwicklungskosten erfolgskritisch Überdurchschnittliches Wachstum durch Nachholbedarf der Schwellenländer lediglich in der Anfangsphase Regionale Gesetze und Regelungen erfordern spezifische entsprechende Flexibilität der Produktgestaltung der richtige Mix aus Baukasten und Flexibilität zentrale Herausforderung zu Kosten im Griff zu behalten Erhöhung der Produktionskosten als Folge der Erfüllung erhöhter Sicherheitsstandards insbesondere für Low-Cost-Anbieter Quelle: Interviews, Roland Berger 32

33 Informationsdurchgängigkeit ist Voraussetzung zur Nutzung sämtlicher Optimierungspotenziale Informationsdurchgängigkeit als Herausforderung ZIEL Informationsdurchgängigkeit BOTTOM-UP Unternehmens- ebene Betriebs- und Prozessleitebene Steuerungsebene Feldebene Produkt & Prozess Engineering MES ERP Unabhängig, aber zusammengehörend Kontrolle Ausführung Sensoren SSM = Sales and Service Management HMI SPS Aktoren SSM SCM Netz TOP-DOWN Kommunikation Datenhaltung Projektierung SCM = Supply Chain Management BEDEUTUNG Neue Technologien auf allen Ebenen ermöglichen Optimierung durch 1. Erfassung von Daten 2. Auswertung von Daten 3. Bewertung von Potenzialen 4. Heben von erkannten Potenziale Voraussetzung für Optimierung ist die Durchgängigkeit der relevanten Informationen über alle Ebenen Nur bei effektiver Optimierung sind die Kosten für diese Technologien gerechtfertigt Grad der Informationsdurchgängigkeit entscheidet maßgeblich über Investitionen in neue Automatisierungslösungen Quelle: MESA, Roland Berger 33

34 Automatisierung wird softwarelastiger Etablierte Anbieter müssen sich anpassen oder spezialisieren Bedeutung des Trends Informationsdurchgängigkeit" für Automatisierungsanbieter CHANCEN Nutzen und Bedeutungen von Softwareprodukten und auch nach Hardware (z.b. Bussysteme) zur Informationsdurchgängigkeit von Kunden erkannt Neue Märkte und Anwendungsfelder für profitable Beratungsdienstleistungen zur Optimierung der IT-seitigen Informationsflüsse z.b. Identifizierung von Brüchen/Inkonsistenzen Schnittstellenprogrammierung Nachfrage nach Informationsdurchgängigkeit bietet auf Feldebene Möglichkeit zur Produktbündelung, z.b. das Angebot von Sensorik mit passender Busanbindung HERAUSFORDERUNGEN Klarer, evolutionärer Trend zur Softwarelastigkeit in Unternehmens- und Prozessleitebene erfordert eine Transformation vom produktzentrischen zum softwarezentrischen t Geschäftsmodell Etablierte t Anbieter müssen sich entscheiden, ob sie dieses Feld selbst aufbauen oder über Kooperationen bearbeitet wollen Reine Softwarelösungen durch Automatisierungsanbieter schwierig kostendeckend verkaufbar Software oft nur Differenzierungsmerkmal ohne direkten Preiseffekt Gefahr neuer Wettbewerber in Form von Softwarehäusern Quelle: Interviews, Roland Berger 34

35 Zukünftig kaum Verschiebungen in der Werthaltigkeit der Automatisierungsebenen zu erwarten Bedeutung der Automatisierungsebenen AUTOMATISIERUNGSPYRAMIDE TRENDS UND BEDEUTUNG Unternehmensebene Betriebs- und Prozessleit- ebene Steuerungsebene Feldebene Unternehmens- und Betriebs-/Prozessleitebene gewinnen an Bedeutung, da folgende Voraus- setzungen mehr und mehr erfüllt sind: Nachfrage nach betriebs-/unternehmensweiten Auswertungen (zur Potenzialidentifizierung) steigt Produktionsdaten können kostengünstig erfasst, transportiert und gespeichert werden Informationsdurchgängigkeit über alle Ebenen ist gegeben Der Steuerungsbedarf wird ebenfalls steigen, um identifizierte Effizienzpotenziale zu heben, des weiteren bestehen Wachstumsmärkte in den Verteilernetzen der Energieversorgung Auf Feldebene sind keine größeren Technologie- sprünge zu erwarten, vielmehr Weiterentwicklungen bestehender Technologien Wachsende Bedeutung Konstant hohe Bedeutung 35