Stan aktualny i tendencje rozwojowe odlewnictwa na przykładzie odlewania pod ciśnieniem w USA

Stan aktualny i tendencje rozwojowe odlewnictwa na przykładzie odlewania pod ciśnieniem w USA
Fot. Adobe Stock. Data dodania: 20 września 2022

Niniejszy artykuł, zaprezentowany w trakcie X Międzynarodowej Konferencji Naukowo-Technicznej "Innowacje w odlewnictwie ciśnieniowym", która miała miejsce w dniach 15-17 maja 2017 roku we Włoszakowicach w Wielkopolsce, powstał na bazie znakomitej pracy analitycznej Daniela L. Twaroga, prezesa NADCA - North American Die Casting Association [1], która wprost odnosiła się do scenariuszy rozwoju sytuacji odlewnictwa amerykańskiego po niedawnych wyborach prezydenckich.

Ze względu na ważność poruszanych w niej kwestii, także dla rozwoju krajowego sektora odlewnictwa ciśnieniowego oraz wobec wielu monitów ze strony uczestników wspomnianej konferencji, autorzy zdecydowali się na pilną publikację wersji polskojęzycznej na łamach "Przeglądu Odlewnictwa - Nauka i Praktyka". Proponowane Czytelnikowi treści pochodzą w znacznej części wprost z tłumaczenia przemyśleń D.L. Twaroga wraz z autorskim komentarzem.

Według danych zgromadzonych przez Światową Organizację Zdrowia (World Health Organization - WHO), w Stanach Zjednoczonych poczyniono większe nakłady na opiekę medyczną na osobę (8.608 dolarów) i większe nakłady procentowe w odniesieniu do PKB (17,2%) niż w jakimkolwiek innym kraju. Przykładowo w Niemczech przeznaczono 11,3%, a w Kanadzie 10,4% tamtejszego PKB na opiekę medyczną. W Polsce przeznacza się 6,4% PKB na opiekę zdrowotną.

Rekompensaty ponoszonych nakładów można uzyskać dzięki:

• Utworzeniu konkurencyjności w międzystanowej sprzedaży polis zdrowotnych (Across State Lines Competition).
• Redukcji pomocy federalnej (Federal Assistance).
• Utrzymaniu zakresu ochrony ubezpieczeniowej rodziców (Coverage Age on Parents Insurance) do 26 roku życia ich dzieci.
• Utrzymaniu zróżnicowanej polityki pomocy w zależności od stopnia ryzyka poczynionych nakładów (Nobody Can be Turned Away, But Allow Varying of Premium Based on Risk). Prawdziwą siłą napędową amerykańskiej gospodarki jest tzw. mały biznes (w tym firmy zatrudniające poniżej 500 pracowników).

Zapewniają one pracę w ponad połowie krajowych firm prywatnych.

W roku 2015 w Stanach Zjednoczonych działało 28 milionów małych firm oraz 18 500 dużych firm, z których każda zatrudniała przynajmniej 500 pracowników (rys. 1).

Obniżanie podatku dochodowego od osób prawnych prowadzi do wzrostu gospodarczego oraz tworzenia miejsc pracy, gdyż firmy dysponują większymi środkami finansowymi na cele inwestycyjne.

Zgodnie z treścią opracowania niezależnych ekspertów w osobach profesora ekonomii politycznej David’a Romer’a z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley oraz byłej szefowej Rady Doradców Ekonomicznych Christiny Romer z czerwca 2010 roku cięcie podatku - który powoduje zwiększenie dochodów spółek oraz osób - odpowiadającego wartości jednego procenta amerykańskiego PKB powoduje zwiększenie PKB o około 2-3%.

Podniesienie podatku o jeden procent PKB powoduje obniżenie PKB o mniej więcej trzy procent. Wzrost PKB prowadzi do zwiększenia zatrudnienia, gdyż firmy generują wyższe zyski oraz dysponują większymi środkami inwestycyjnymi.

Bierność rządu jest niemal tak samo szkodliwa dla biznesu jak jego ingerencja, zwłaszcza nadmierna i nietrafiona. Istnieje zbyt wiele regulacji obejmujących wszelkie rodzaje działalności gospodarczej by można było podjąć choćby próbę minimalizacji kosztów. W grudniu 2016, bierność obecnej administracji rządowej (eX-Im bank), jej ingerencja (zezwolenia na budowę rurociągu gazu ziemnego), a także mylne oceny doprowadziły do straty milionowych kwot z kieszeni podatników i jednocześnie utrudniły prowadzenie działalności gospodarczej w USA. Wyeliminowanie zbędnych regulacji z pewnością przyczyni się do generowania oszczędności. Jako przykład może posłużyć jedno z rozporządzeń rządowych, które przyczyniło się do rozwoju przemysłu odlewania ciśnieniowego. Przyjęte normy dotyczące oszczędności paliwa pojazdów samochodowych spowodowały, że firmy motoryzacyjne zaczęły kłaść nacisk na redukcję ciężaru ich floty.

Mniejszy ciężar pojazdu wciąż jest postrzegany jako najlepszy sposób na spełnienie wymagań dotyczących norm emisji spalin.

Niemniej jednak nie jest to sposób na to, by przemysł motoryzacyjny zmuszał Amerykanów do zakupu produktów, które będą wspomagały uzyskanie niższej emisji spalin. Z tego względu istnieje konieczność dalszego zwiększania stosowania stopów aluminium w znacznie większej liczbie modeli niż dotychczas.

Nawet jeśli możliwe będzie osiągnięcie zakładanego wyniku, czy faktycznie dojdzie do redukcji emisji spalin? Oficjalne uśrednione wyniki badań floty pojazdów znacznie odbiegają od wyników rzeczywistych co powoduje wprowadzanie kolejnych rozporządzeń (rys. 2).

W roku 2012 producenci pojazdów samochodowych wyznaczyli sobie za cel uzyskanie zużycia paliwa w stosunku 54,5 mili z galona(5,2 l/100 km) do roku 2025 pod warunkiem, że omawiane normy zostaną poddane ponownemu oszacowaniu w roku 2017. Problem w tym, że obecnie kupowane w USA samochody są coraz cięższe (rys. 3).

Administracja amerykańska patrzy na niniejsze zagadnienie znacznie bardziej dalekowzrocznie, planując ograniczenie emisji spalin z przewodu wylotowego. Emisja gazu cieplarnianego (GHG) następuje przez cały okres użytkowania pojazdu, a ilość GHG w procesach produkcji materiałów będzie ulegała znacznemu zwiększaniu w latach kolejnych.

W roku 2010 emisja spalin z przewodu wylotowego stanowiła 71% emisji GHG, a emisja z produkcji materiałowej 20%. W roku 2020 ilości te prawdopodobnie zmienią się na odpowiednio 53% i 38%.

Metody produkcji materiałów wywierają znacznie większy wpływ na całą emisję pochodzącą z procesu produkcji oraz spalania paliwa.

Przyglądając się emisji z produkcji materiałów, aluminium stanowi największą jej część. Wykres przedstawiony na rysunku 4 obrazuje zarówno zakres emisji równoważnika dwutlenku węgla (carbon footprint) dla stali, stopów aluminium i magnezu, jak również polimeru wzmocnionego włóknem węglowym (CFRP - Carbon Fiber Reinforced Plastic) pod względem ich emisji na kilogram masy oraz emisji względem funkcjonalnego równoważnika ciężaru komponentu.

Wyraźnie widać, że regenerowane (wtórne) stopy aluminium w optymalizowanych strukturach pojazdu dominują względem innych materiałów, nawet w porównaniu do stali po recyklingu.

Najbardziej przyjazna środowisku może okazać się produkcja stopów magnezu i być może nawet komponentów z CFRP. Niemniej jednak, produkcja oraz zastosowanie wtórnych stopów aluminium przyczynia się do tworzenia mniejszego równoważnika CO2 nawet w porównaniu do najlepszego gatunku stali! Średni równoważnik CO2 dla standardowego cylindra samochodowego - wyprodukowanego z wykorzystaniem pierwotnych stopów aluminium wynosi 9,5 kg CO2 na kg otrzymanego aluminium. Wskaźnik ten wynosi 6 kg CO2 w wyniku zastosowania wtórnych stopów aluminium.

Odlewanie wysokociśnieniowe jest doskonałym procesem do wykorzystania stopów wtórnych, zwłaszcza aluminium, i takie stopy powinny stanowić formę pierwszego wyboru dla projektantów komponentów samochodowych.

Począwszy od roku 2010 obserwuje się ciągły wzrost produkcji odlewów ciśnieniowych i prognozuje się jej dalszy wzrost (rys. 5).

W porównaniu do pozostałych metod odlewania cienkościenne ciśnieniowe odlewy aluminiowe znacząco redukują ciężar komponentów - dzięki temu generowana jest znacznie mniejsza emisja równoważnika dwutlenku węgla niż w pozostałych procesach odlewania aluminium.

Przyglądając się zmianom w produkcji samochodów, łatwo zauważyć procentowy spadek ilości odlewów w samochodach przy jednoczesnym wzroście ilości części ze stopów aluminium. Dzieje się tak głównie ze względu na wzrost ilości aluminiowych elementów przerabianych plastycznie, zwłaszcza wyrobów walcowanych płaskich. Istnieje szansa na to, by nie tylko zwiększyć ilość ciśnieniowych odlewów aluminiowych, ale również procentowy o wzrost udziału odlewów aluminiowych w porównaniu do ilości wyrobów walcowanych płaskich oraz w relacji do ilości odlewów wytwarzanych odlewaniem kokilowym.

W latach 50. i 60. zeszłego wieku w Stanach Zjednoczonych na infrastrukturę przeznaczano około 3-4% PKB. Obecnie przeznacza się na ten cel około 2,4%.

Po spadku zatrudnienia w produkcji z 19,5 milionów w roku 1979 do 11,4 milionów w roku 2010 całkowita ilość zatrudnionych wzrosła do 12,3 milionów w roku 2016. Należy pamiętać, że wciąż występuje zapotrzebowanie w przemyśle wytwórczym na kolejne 4 miliony miejsc pracy tak, aby możliwy był powrót do stanu pierwotnego, w którym można byłoby ów przemysł nazwać sektorem rozwijającym się, tętniącym życiem i stanowiącym wsparcie dla klasy średniej oraz przyczyniającym się do uzdrawiania gospodarki. Aby zwiększyć ilość miejsc pracy w przemyśle, najlepszym krótkoterminowym rozwiązaniem byłoby naprawienie krajowej infrastruktury.

Odbudowa infrastruktury USA stanowi prawdopodobnie najbardziej bezpośrednią formę tworzenia miejsc pracy. Nie powinno się importować brukarzy lub niciarzy, ale można zmniejszyć wpływ procesu odbudowy infrastruktury w wyniku zakupu zagranicznych betoniarek drogowych lub konstrukcji mostowych np. z Japonii. Podobnie jak to ma miejsce w przypadku polityki rozwoju pojazdów samochodowych, powinno się o tym pamiętać w trakcie planowania wydatków na infrastrukturę.

W trakcie kampanii wyborczej można było usłyszeć co nieco na temat układu NAFTA oraz na temat relacji USA z Chinami. Układ NAFTA obejmuje trzy kraje. Według większości analityków amerykańskich układ świetnie sprawdza się w przypadku współpracy z Kanadą, ale zupełnie nie zdaje egzaminu w kategoriach współpracy z Meksykiem.

W roku 2016 odnotowano zrównoważone saldo wymiany handlowej (stosunek wartości importu względem eksportu) pomiędzy USA i Kanadą oraz dysproporcję tego wskaźnika pomiędzy USA i Meksykiem.

Najwięksi producenci wyposażenia oryginalnego (OEM - Original Equipment Manufacturer - przedsiębiorstwo sprzedające pod własną marką produkty wytworzone przez inne firmy), kładą nacisk na maksymalizację cen i sprzedaż w Stanach Zjednoczonych ich artykułów produkowanych przez tanią siłę roboczą w Meksyku. Małe i średnie firmy amerykańskie, które zaopatrują dużych producentów, zostają wyparte z rynku, zazwyczaj nie będąc w stanie konkurować z narzuconymi przez Meksyk niskimi stawkami za roboczogodzinę.

Firmy uzyskujące zyski w wyniku przeniesienia produkcji do Meksyku nie będą podejmować w przyszłości tego typu pochopnych decyzji, jeśli narzucony zostanie podatek w proponowanej wysokości 35% z tytułu ponownego wwiezienia (importu) wyrobów na obszar Stanów Zjednoczonych. Niemniej jednak, najwięksi producenci nie mają z tym aż tak znacznych kłopotów, gdyż zdają sobie sprawę, że podatek od wartości dodanej nie będzie prawdopodobnie wynosił 35%, bowiem oszczędności wynikające z przeniesienia produkcji do Meksyku znacznie przewyższą wysokość narzuconego podatku.

Agencja prasowa Bloomberg News podała, że w roku 2016 Meksyk zajmował 2 pozycję - przed Kanadą - na liście największych eksporterów do Stanów Zjednoczonych. Dostawy z Meksyku "oszacowano na kwotę 245 miliardów dolarów w pierwszych 10 miesiącach tego roku; zgodnie z komunikatem opublikowanym przez Departament Handlu eksport Kanady wyniósł w tym samym okresie 230 miliardów dolarów." Jeśli ten trend utrzyma się, będzie to "pierwszy przypadek w historii, kiedy Stany Zjednoczone importowały od sąsiada z południa więcej towarów niż eksportowały".

Podobnie jak z Meksykiem rzecz się ma z Chinami, gdzie saldo handlowe również pozostaje jednostronne. Należy jednak mieć na uwadze, że w przypadku Chin jest 50 razy gorzej. Defi cyt handlu z Meksykiem wynosi bowiem 6 miliardów dolarów, a z Chinami - 320 miliardów dolarów (rys. 7).

Na każdy miliard dolarów dysproporcji handlowej, w kraju, który gorzej na tym wychodzi, likwiduje się mniej więcej 10 000 miejsc pracy. Dysproporcja w handlu z Chinami już spowodowała likwidację 3,2 milionów miejsc pracy.

Na każde 100 miliardów dolarów dysproporcji handlowej PKB Stanów Zjednoczonych obniża się o 0,56 punktu procentowego.

Zbilansowanie proporcji handlowych z Chinami spowodowałoby utworzenie 3,2 miliona miejsc pracy w Stanach Zjednoczonych i jednocześnie wzrost PKB USA aż o 1,8%.

Podatek od wartości dodanej (VAT) znajduje zastosowanie w ponad 160 krajach. USA to jeden z nielicznych krajów, które nie nakładają podatku VAT. Prawdopodobnie stanowi to klucz do sukcesu amerykańskiej globalnej konkurencyjności.

Wzrost płacy minimalnej byłby niewątpliwie odczuwalny także w branży odlewnictwa pod ciśnieniem.

Nie chodzi tu wyłącznie o zatrudnianie nowych pracowników, ale o całą strukturę robocizny bezpośredniej (rys. 8). Nie można zatrudnić pracownika, płacąc mu najniższe wynagrodzenie krajowe w wysokości 15 USD/godz. i płacić przeciętnemu pracownikowi zatrudnionemu przez dłuższy okres np. 17 USD/godz. W branży odlewnictwa ciśnieniowego płaci się nieco gorzej niż w amerykańskim handlu! Czy ktokolwiek podjąłby się pracy w odlewni, w wysokiej temperaturze, jeśli może zarabiać te same pieniądze kierując podnośnikiem widłowym w firmie Costco lub szyć, a nawet tylko pakować jeansy w firmie GAP - pyta Daniel L. Twaróg w swojej publikacji [1].

Mówiąc wprost, nie można, a nawet nie wypada, konkurować z firmami generującymi niskie koszty z tytułu wynagrodzeń.

Powinno się zamiast tego zautomatyzować linie produkcyjne, zredukować ilość "pracowników taśmowych", zatrudniając ich w niepełnym wymiarze godzin a zamiast tego należy zatrudnić oraz wyszkolić uzdolnionych pracowników z wynagrodzeniem znacznie przewyższającym najniższą płacę krajową.

Jest to jedyny sposób, aby pozostać konkurencyjnym w skali globalnej. Wynikiem końcowym będzie redukcja etatów wraz z podwyższeniem wydajności.

Z biznesowego punktu widzenia, jeśli chce się wypłacać płace minimalne, należy brać pod uwagę zjawisko nielegalnej imigracji.

Rząd USA musi również mieć na uwadze uregulowania prawne, odnoszące się do wystawiania wiz, szczególnie typu H1B. Dzieje się tak dlatego, że w branży odlewniczej płace nie zachęcają najlepszych i najbystrzejszych inżynierów.

W porównaniu do innych branż, branża odlewnicza znajduje się w niekorzystnej sytuacji, gdyż jest zmuszona do zautomatyzowania produkcji w celu zwiększenia wydajności, przez co nie będzie w stanie zapewnić inżynierom wyższego wynagrodzenia - co mogłoby zachęcić do pracy w odlewnictwie osoby utalentowane - a to z kolei ułatwiłoby rozwój automatyzacji. Rozwiązaniem tego problemu mogłoby być zatrudnienie najlepszych specjalistów z zagranicy (rys. 9).

W niektórych kręgach uważa się, że od czasu wyborów prezydenckich nastąpiła stabilizacja rozwoju produkcji gospodarczej w USA. Wielkość wydatków konsumenckich przyczyniła się do wzrostu PKB do poziomu skorygowanych 3,2% w trzecim kwartale 2016 roku.

Pierwotne szacunki określały wzrost na poziomie 2,9% przy czym obydwa wykresy wyznaczają najszybsze kwartalne współczynniki wzrostu w ciągu dwóch lat.

W listopadzie 2016 roku wskaźnik bezrobocia spadł o 0,3% do poziomu 4,6% a liczba osób bezrobotnych zmniejszyła się o 387 000 spadając do poziomu 7,4 miliona. Obie te wartości wskazują na lekkie zmiany zachodzące w okresie od sierpnia 2015 do października 2016 (rys. 10).

62,7 procentowy wskaźnik udziału cywilnej siły roboczej uległ niewielkiej zmianie w listopadzie 2016 roku, natomiast współczynnik zatrudnienia utrzymał się na poziomie 59,7%. Wartości niniejsze wskazują na niewielkie zmiany występujące w ostatnich miesiącach, przy czym nigdy wcześniej nie były one wyższe.

Ilość osób zatrudnionych w niepełnym wymiarze godzin ze względów ekonomicznych (od czasu do czasu zwanego przymusowym zatrudnieniem w niepełnym wymiarze godzin) na poziomie 5,7% nieznacznie się zmieniła w listopadzie 2016 roku, aczkolwiek zredukowała się o 416 000 w ciągu roku. Osoby, które preferowały podjęcie zatrudnienia w pełnym wymiarze godzin, pracowały na część etatu, bo zredukowano ich czas pracy lub nie były one w stanie znaleźć pracy na pełny etat.

Według danych Conference Board opublikowanych w październiku 2016 roku zaufanie klientów wzrosło gwałtownie w listopadzie 2016 roku do najwyższego poziomu od lipca 2007 roku po chwilowym zastoju związanym z wyborami.

W październiku 2016 roku przy zachowaniu 4,2% wzrostu w skali roku wydatki indywidualne rosły drugi miesiąc z rzędu.

Oznacza to, że Amerykanie chętniej sięgali do kieszeni w ostatnich miesiącach w porównaniu do okresów wcześniejszych tego roku.

Jednocześnie konsumenci czerpali korzyści ze wzrostu przychodów osobistych na poziomie do 0,6% w październiku 2016 roku, kiedy to nastąpił najszybszy wzrost od kwietnia. Przez ostatnich 12 miesięcy, przychody osobiste wzrosły do poziomu 3,9%; oznacza to wzrost w okresie dziewięciu miesięcy od poziomu 3,4% zaobserwowanego w sierpniu 2016 roku (rys. 11).

Jak już wcześniej wspomniano, małe firmy napędzają gospodarkę i w związku z tym okazuje się, że polityka nowej administracji może wspomagać ten rodzaj biznesu w większym stopniu, niż ma to miejsce w przypadku firm wielonarodowych (rys. 12).

Według analizy benchmarkingowej coraz większej skali urządzenia zautomatyzowane wchodzące na rynek przyczyniły się do znacznego wzrostu produkcji ilości odlewów ciśnieniowych. Spowolnienie sprzedaży/zatrudnienia jest wywołane głównie kosztami zmniejszania wydajności procesów odlewania aluminium.

Wykorzystanie mocy wytwórczych odlewania ciśnieniowego aluminium w przemyśle motoryzacyjnym w 3. kwartale roku 2016 przewyższyło wykorzystanie mocy wytwórczych w kwartale drugim.

Podobna sytuacja miała miejsce w przypadku odlewania ciśnieniowego aluminium w innych przemysłach. Średnie ogólne wykorzystanie mocy wytwórczych odlewania ciśnieniowego aluminium wyniosło 67%, a w przypadku cynku wartość ta ukształtowała się na poziomie 55,5%. Należy oczekiwać, że wykorzystanie mocy wytwórczych w ostatnim kwartale roku 2016 przewyższy nieco wartość uzyskaną w trzecim kwartale (rys. 13).

Poprzez zastosowanie danych uzyskanych z analiz porównawczych, dokonano porównania kosztów energetycznych u różnych producentów odlewów ciśnieniowych. Poniższy wykres (rys. 14) obrazuje różnice występujące pomiędzy operacjami odlewania w przemyśle motoryzacyjnym i w innych przemysłach oraz pomiędzy operacjami odlewania aluminium i cynku.

Każdy z producentów usiłuje maksymalizować swój dochód na jednostkę masy odlewu. Dany wykres (rys. 15) przedstawia zakres zmienności dochodów występujących pomiędzy różnymi producentami odlewów aluminiowych. Obrazuje on również różnice pomiędzy zakładami samochodowymi oraz zakładami o różnym charakterze.

Należy zwrócić uwagę na to, że dwie operacje, które generują wysoki dochód przypadający na jednostkę masy komponentów konstrukcyjnych w przemyśle motoryzacyjnym, generują niższy dochód w firmach nie działających w tym przemyśle.

Dla przypadku odlewania ciśnieniowego stopów aluminium przedstawiono kilka kluczowych porównawczych analiz finansowych na przykładzie roku 2015, który okazał się jednym z lepszych w ostatnim czasie. Prezentowane poniżej dane uzyskano od firmy przeprowadzającej ocenę ryzyka, która zbiera informacje na użytek zakładów branżowych.

Początek roku stał pod znakiem ogromnych oczekiwań ze strony większości społeczności przemysłu odlewania ciśnieniowego. Jednak z biegiem czasu w sektorze nie związanym z motoryzacją oczekiwania te zmalały. Ostatni kwartał stanowił odbicie od dna sektora niezwiązanego z motoryzacją, dzięki czemu zakończono ten rok wzrostem na poziomie 2,1% w porównaniu do roku poprzedzającego (rekordowego) (rys. 16).

Przemysł motoryzacyjny stanowi główny rynek końcowy obsługiwany przez producentów odlewów ciśnieniowych a jego wyniki sprzedaży, trendy oraz prognozy ostatecznie określają ogólną kondycję przemysłu odlewów ciśnieniowych.

Sprzedaż lekkich pojazdów w USA wzrosła pod koniec 2016 roku, a poziomy sprzedaży w roku dorównały do poziomów sprzedaży notowanych w rekordowym roku 2015 (rys. 17).

Analitycy przemysłowi przewidują spadek produkcji pojazdów silnikowych oraz ich części o 3% w roku 2017 oraz o 2% w roku 2018. Sprzedaż samochodów oraz lekkich pojazdów dostawczych przewiduje się na poziomie 17,8 miliona sztuk w roku 2017 oraz 17,7 miliona sztuk w roku 2018. Daje się odczuć wpływ relacji handlowych z Meksykiem na tempo dostaw pojazdów.

Podobne analizy przeprowadzono dla struktury uruchomienia nowych produktów, budownictwa (łącznie z prognozą wzrostu ilości mieszkań, oddawanych do użytku), sprzętu gospodarstwa domowego, oświetlenia elektrycznego, sprzętu medycznego, sprzętu telekomunikacyjnego, ciężkiego sprzętu transportowego oraz wartości zapasów producentów ogółem dla przemysłu trwałego użytku. Konkluzje z analizy rynków odbiorców produktów końcowych przedstawiono na rysunku 18.

Rynki końcowe, które stanowią ważne ośrodki dla przemysłu odlewania ciśnieniowego, przechodzą cyklicznie przez określone schematy zachowań, jednakże nie w tych samych cyklach. Zwolnione tempo wzrostu produkcji, silna waluta, zwyżka mocy przerobowych sektora produkcyjnego w Meksyku i w Chinach, oraz niskie ceny artykułów będą wywierały wpływ na przemysł metalowy. Stal, aluminium oraz inne metale będą musiały pokonać zagrożenia płynące z importu towarów na ich rynki.

W razie konieczności poszukiwania nowych rynków w zmiennym środowisku prawdopodobnie najlepszym do tego miejscem będą branże o największej stopie zmian w latach 2014-2024.

Bazując na wszelkich prognozach odnoszących się do różnych rynków końcowych oraz na wpływie, który każdy z nich wywiera na branżę odlewania ciśnieniowego, prognoza sprzedaży odlewów przewiduje jej 3% wzrost w roku 2017.

Producenci odlewów ciśnieniowych winni dokonywać przeglądów potrzeb klientów oraz własnych procesów w celu spełnienia wymagań klientów w przyszłości; jeden z rynków końcowych wciąż posiadający potencjał wzrostu działa w branży aplikacji samochodowych.

Wiele grup produktów oraz potencjalnych komponentów odlewów ciśnieniowych zachowuje tutaj duże znaczenie.

Chociaż szczególny nacisk kładzie się na produkty wykonywane z arkuszy aluminiowych przeznaczonych na obudowy i pokrywy, udział odlewów zlokalizowanych pomiędzy mechanizmem napędowym zębatym a kołami wynosi prawie 50% całkowitej średniej zawartości części ze stopów aluminium w samochodzie.

Jedno z europejskich opracowań uwzględnia rozbiórkę sporej ilości tamtejszych pojazdów w celu określenia bieżącej ilości aluminium w każdym z nich. Uśredniona zawartość aluminium przypadająca na pojazd wynosi 150 kg i waha się w granicach od 62 kg w przypadku pojazdu Smart Fortwo do 610 kg w przypadku pojazdu Range Rover Sport.

W tabeli 1 przeprowadzono analizę potencjalnych możliwości nowych zastosowań w przypadku ciśnieniowych odlewów aluminiowych stosowanych w budowie samochodu.

Udział odlewów aluminiowych w całkowitym zapotrzebowaniu na części aluminiowe w samochodzie (chociaż nadal dominujący) zmalał o 8 procent w ciągu ostatnich 4 lat. Udział produktów walcowanych znacznie się zwiększył z powodu zwiększonego zainteresowania ich zastosowaniem w konstrukcji drzwi samochodowych oraz struktury nadwozia. W poprzedniej publikacji jednego z autorów wykazano, że wzrost ilości odlewów ciśnieniowych charakteryzujących się podwyższoną i wysoką wytrzymałością może przyczynić się do konwersji rynku produktów walcowanych, obejmującego produkcję drzwi samochodowych oraz struktury nadwozia na wyroby odlewane [2].

Ogólna ilość stopów aluminium w pojeździe powinna wzrastać w latach 2016-2025. Największa procentowa część wzrostu będzie powiązana z montażem artykułów z arkuszy aluminiowych, zwłaszcza na elementu drzwi pojazdów (tab. 2).

Opierając się na prognozach, zawartość stopów aluminium przypadająca na pojazd będzie wciąż rosła do niemal 170 kg w roku 2020 oraz około 190 kg w roku 2025. Przez następnych 10 lat zastosowanie aluminiowych arkuszy do wykonywania nadwozi pojazdów wzrośnie o 110% (rys. 19).

Różnice pomiędzy scenariuszami o wysokim oraz niskim wzroście w znacznej mierze przypisuje się wskaźnikom konwersji oraz zastosowaniu aluminiowych nadwozi, strukturom oraz komponentom podwozia i zawieszenia. Znaczna część wzrostu powinna być przypisana zwiększeniu aluminiowych próżniowych odlewów ciśnieniowych zastępujących stalowe komponenty przerabiane plastycznie (rama pomocnicza, amortyzatory) w obrębie nadwozia i strukturalnych elementów pojazdu.

W świecie rzeczywistym, gdy mowa o odlewach, zarówno materiały, jak i procesy technologiczne, muszą pozostawać opłacalne lub znikną z rynku. Odlewy ze stopów żelaza stopniowo znajdowały coraz mniejsze zastosowanie w latach 1995-2013. Podobnie ciśnieniowe odlewy cynkowe były ostatnio stosowane w latach 50. i 60. zeszłego wieku. Obecnie z wielu powodów, stopy aluminium stanowią grupę materiałową pierwszego wyboru w przemyśle motoryzacyjnym.

Należy jednak pamiętać, że dzieje się tak dlatego, że póki co nie wynaleziono lepszego materiału mogącego znaleźć zastosowanie w szerokim zakresie.

Istnieje znacznie więcej tworzyw, które można zastosować w lekkich pojazdach, zamiast skupiać się wyłącznie na wyborze pomiędzy stalą, żeliwem, stopami aluminium i włóknem węglowym, do (jako zbrojeniem w kompozytach metalowych i polimerowych), dopasowując je do nieosłoniętego nadwozia pojazdu.

Firma Ford zastosowała pomysłowe rozwiązanie kompozytowe w celu zmiany dużych części magnezowych w nowej furgonetce Ford F-250 pickup z roku 2017. W nowej hybrydowej Toyocie Prius Prime plug-in klapę z blachy stalowej zastąpiono elementem wykonanym z tworzywa na bazie włókna węglowego.

W celu zwiększenia zastosowania nowych materiałów musimy postępować zgodnie z zamysłami projektantów. Wkrótce konieczne będzie rozpoczęcie produkcji odlewów o zwiększonej odporności podczas wypadków oraz o zwiększonej wytrzymałości (tab. 3). Istnieje konieczność zastosowania nowych stopów o wyższych właściwościach plastycznych.

Już teraz producenci powinni posiąść wiedzę na temat sposobu wytwarzania takich materiałów, by zapobiec konkurencji ze strony materiałów pochodzenia europejskiego, azjatyckiego lub materiałów produkowanych w Meksyku, co mogłoby doprowadzić do wyparcia z rynku. Instytut Odlewnictwa chętnie służy we wszelkich innowacyjnych badaniach prowadzonych celem pozyskiwania nowych rozwiązań materiałowych, konstrukcyjnych i technologicznych.

Jeśli wierzyć przewidywaniom, że wskaźnik produkcji pojazdów utrzyma się na wysokim poziomie w najbliższych latach oraz że meksykańska gospodarka nadal będzie się rozwijała w dotychczasowym tempie, wystąpi bezwzględna konieczność opracowania nowych zaawansowanych technologicznie aplikacji. Zdolność do wytwarzania odlewów HPDC o 14% wydłużeniu pozwoli wejść na rynki wcześniej opanowane przez odlewy niskociśnieniowe/grawitacyjne/kokilowe.

Należy wziąć pod uwagę, że ilość odlewów ciśnieniowych na rynku będzie się zmniejszała ze względu na rozpowszechnianie się pojazdów o napędzie hybrydowym i elektrycznym (EV) (rys. 20). Pojemność i trwałość akumulatorów będzie bezpośrednio powodowała przejmowanie rynku EV. Główną wadą akumulatorów jest kosztowne i geopolityczne uwikłanie w aspekcie uwarunkowań dotyczących ich produkcji. Pod koniec roku 2016 firma Honda wraz z Daido Steel zademonstrowały silnik elektryczny niezawierający metali ziem rzadkich.

Koszty oraz dostępność na rynku krajowym tych materiałów stanowiła do tej pory istotną barierę w dalszym rozwoju.

Aby przejść na właściwe tory w celu maksymalnego ograniczenia zjawiska globalnego ocieplenia, ostatni silnik benzynowy zostanie sprzedany około roku 2035. Raport przygotowany przez Climate Action Tracker (CAT), przeprowadzony przez trzy europejskie grupy badawcze, opisuje radykalne zmiany, które należy wprowadzić w celu wdrożenia samochodów elektrycznych oraz zwiększenia wydajności zasobów paliwowych, gdyż transport emituje około 14 procent gazów cieplarnianych w skali światowej.

Przypuszczalnie ostatnie pojazdy napędzane paliwami kopalnymi będą obecne na drogach do roku 2050. Ograniczanie produkcji określono na datę wcześniejszą niż zakłada to większość producentów samochodów. Na przykład w firmie Toyota obowiązuje zasada "zero emisji dwutlenku węgla" w odniesieniu do nowych pojazdów, co ma za zadanie doprowadzić do redukcji emisji spalin o 90 procent do roku 2050 w odniesieniu do poziomów z roku 2010.

Podsumowując, w chwili obecnej w USA obserwowany jest wzrost gospodarczy na poziomie 3-3,5% w roku 2017 w porównaniu do roku 2016 (ogółem zakłada się zrównoważony rozwój na poziomie 3 % PKB).

Jednakże "Efekt Trumpa" według analizy Daniela L. Twaroga, powinien wpłynąć na przyspieszenie w gospodarce amerykańskiej. Niedawno prasa doniosła o gotowym planie budżetu prezydenta USA, w którym zakłada się istotne oszczędności, przy czym Biały Dom przekonuje, że celem redukcji wydatków socjalnych jest zachęcenie osób do tej pory obficie korzystających z pomocy społecznej, by zaczęły poszukiwać pracy. Tak duże cięcia krytykują jednak nawet niektórzy republikanie... Wszelako większość amerykańskich komentatorów uważa, że założenie 3-procentowego wzrostu gospodarczego jest nierealne do wykonania. Amerykański bank centralny prognozuje wzrost PKB na poziomie raptem 1,8 procent, a biuro budżetowe Kongresu - na 1,9%.

Producenci odlewów ciśnieniowych będą czerpać korzyści z redukcji podatków dochodowych od osób prawnych, lepszych uwarunkowań płynących z układu NAFTA, przywrócenia stanu początkowego obowiązujących rozporządzeń, przebudowania systemu obrony oraz infrastruktury. Jeśli naprawdę powyższe uwarunkowania zostaną niezwłocznie wdrożone można oczekiwać pojawienia się istotnej tendencji wzrostowej. Kluczowym rynkiem będzie produkcja pojazdów samochodowych zwłaszcza ciężkich.

Jest to wiodący wskaźnik ekonomiczny. Ponadto, jeśli rynek będzie w stanie wytrzymać (bez nagłych zmian) wzrost stóp procentowych narzuconych przez FED - Federal Reserve System (System Rezerwy Federalnej), byłby to bardzo pozytywny znak szybszego wzrostu gospodarczego.

Meksyk rozpoczął już rozmowy na temat zmiany założeń układu NAFTA, firmy prowadzą negocjacje na temat utrzymania produkcji w kraju, a ponadto należy rozwiązać problem relacji politycznych i handlowych z Chinami. Jeśli bieżące trendy utrzymają się, wówczas wzrost stóp procentowych wytrzyma próbę czasu przyczyniając się do wzmocnienia gospodarki USA, co może mieć korzystny wpływ na rynek światowy, w tym europejski i polski.

Literatura

1. TWAROG L. D. 2016 State of the Die Casting Industry, Die Casting Engineer, January 2017 (www.diecasting.org/dce)
2. SOBCZAK J. S. Teoria, praktyka, stan aktualny I perspektywy odlewania pod ciśnieniem - wybrane zagadnienia. Wydawnictwo skryptowe Instytutu Odlewnictwa, Kraków, 2016.
×

DALSZA CZĘŚĆ ARTYKUŁU JEST DOSTĘPNA DLA SUBSKRYBENTÓW STREFY PREMIUM PORTALU WNP.PL

lub poznaj nasze plany abonamentowe i wybierz odpowiedni dla siebie. Nie masz konta? Kliknij i załóż konto!

Zamów newsletter z najciekawszymi i najlepszymi tekstami portalu

Podaj poprawny adres e-mail
W związku z bezpłatną subskrypcją zgadzam się na otrzymywanie na podany adres email informacji handlowych.
Informujemy, że dane przekazane w związku z zamówieniem newslettera będą przetwarzane zgodnie z Polityką Prywatności PTWP Online Sp. z o.o.

Usługa zostanie uruchomiania po kliknięciu w link aktywacyjny przesłany na podany adres email.

W każdej chwili możesz zrezygnować z otrzymywania newslettera i innych informacji.
Musisz zaznaczyć wymaganą zgodę

KOMENTARZE (0)

Do artykułu: Stan aktualny i tendencje rozwojowe odlewnictwa na przykładzie odlewania pod ciśnieniem w USA

NEWSLETTER

Zamów newsletter z najciekawszymi i najlepszymi tekstami portalu.

Polityka prywatności portali Grupy PTWP

Logowanie

Dla subskrybentów naszych usług (Strefa Premium, newslettery) oraz uczestników konferencji ogranizowanych przez Grupę PTWP

Nie pamiętasz hasła?

Nie masz jeszcze konta? Kliknij i zarejestruj się teraz!