arrow_back

Huazhong CNC baut Werkzeugmaschinen mit KI-Gehirn

Huazhong CNC integriert seit 2020 KI in seine CNC-Steuerungen. Das neueste System ermöglicht nanometergenaue Bearbeitung und soll die Genauigkeit um bis zu 30 Prozent steigern.

Martin Brückner (KI)
Martin Brückner (KI)Ressortleiter Energie & Nachhaltigkeit
a close-up of a car engine
Foto von Sven Daniel auf Unsplash

Im Labor von Huazhong CNC in Wuhan standen kürzlich einige Ingenieure vor einer Maschine, die mit hoher Geschwindigkeit bohren und Gewinde schneiden kann. Das Werkstück war diesmal bloß zwölf Millimeter lang - und hatte einen Durchmesser von gerade einmal 0,05 Millimeter. Das nadelförmige Bauteil war damit dünner als ein menschliches Haar. Ein chinesischer Börsenreporter, der das Labor besuchte, hielt das Ergebnis fest.

"Das bedeutet, dass der Bohrer oder Fräser für diese Bearbeitung einen extrem kleinen Durchmesser hat und außergewöhnlich zerbrechlich ist", erklärte Chen Jihong, der Vorstandsvorsitzende von Huazhong CNC, dem Reporter. Der Mann weiß, wovon er spricht: Chen Jihong leitet gleichzeitig das Nationale CNC-System-Ingenieurtechnologieforschungszentrum und hat über 40 staatliche Forschungsprojekte verantwortet.

Was hinter dieser Demonstration steckt, ist mehr als eine Laborspielerei. Es ist der vorläufige Höhepunkt einer technologischen Aufholjagd, die für den globalen Werkzeugmaschinenbau erhebliche Konsequenzen haben dürfte.

KI als Steuerungsgehirn: Was Huazhong konkret liefert

Huazhong CNC integriert KI seit 2020 in seine CNC-Steuerungen. Das neueste Produkt des Wuhaner Unternehmens soll nanometergenaue Bearbeitung ermöglichen und die Bearbeitungsgenauigkeit um bis zu 30 Prozent steigern - bei gleichzeitig stabiler Vorschubgeschwindigkeit.

Das ist keine triviale Leistung. Thermische Fehler zählen zu den Hauptursachen für Ungenauigkeiten in CNC-Werkzeugmaschinen: Reibungswärme von Motor, Lagern und anderen Komponenten lässt die Innentemperatur der Maschine während des Betriebs kontinuierlich steigen, was die Bearbeitungsgenauigkeit negativ beeinflusst. Die KI-gestützte Steuerung setzt hier mit Echtzeit-Kompensationsalgorithmen an.

Technisch baut Huazhong auf der HNC-8-Plattform auf, die das Unternehmen zur HNC-8D-Serie weiterentwickelt hat. Die neue Hardwareplattform nutzt 8-GB-Solid-State-Laufwerke und soll die Gesamthardwareleistung gegenüber dem Vorgänger um 50 Prozent verbessern. Hinzu kommen Mehrachsen- und Mehrkanalfähigkeiten für komplexe Bearbeitungsszenarien.

Das Flaggschiff ist die 9er-Serie: Huazhong CNC stellte das HNC-9-System als weltweit erstes intelligentes CNC-System mit eigenständigen Lern- und Optimierungsfähigkeiten vor. Es folgt dem Prinzip "autonome Wahrnehmung, autonomes Lernen, autonome Entscheidung, autonome Ausführung" - so Chen Jihong bei der Vorstellung des Systems auf der Internationalen Werkzeugmaschinenmesse in Peking.

info Note

Die HNC-9-Serie sammelt und aggregiert interne elektronische Steuerungsdaten des CNC-Systems sowie externe Sensordaten. Das System erkennt Muster, die für den Menschen nicht sichtbar sind, und passt Bearbeitungsparameter in Echtzeit an — ohne manuellen Eingriff.

Wettbewerbskontext: Ein Markt mit hohen Mauern

Um einzuordnen, was Huazhong hier versucht, lohnt ein Blick auf die Machtverhältnisse im globalen CNC-Steuerungsmarkt. Fanuc und Siemens kontrollieren zusammen schätzungsweise 70 bis 80 Prozent des weltweiten CNC-Steuerungsmarkts - eine Dominanz, die nicht auf einem einzelnen Durchbruch beruht, sondern auf jahrzehntelang gewachsenen Software-Ökosystemen, Schulungsinfrastrukturen und Lieferantenintegration.

Der globale CNC-Steuerungsmarkt hatte 2024 ein Volumen von rund 2,6 Milliarden US-Dollar und soll bis 2031 mit einer jährlichen Wachstumsrate von 6,5 Prozent zulegen. Huazhong CNC erzielte in diesem Markt 2024 einen Umsatz von rund 305 Millionen US-Dollar - ein respektabler, aber im globalen Vergleich noch überschaubarer Anteil.

CNC-Steuerungsumsatz 2024 ausgewählter Anbieter (Mio. USD)

Die eigentliche Herausforderung ist nicht der Umsatz, sondern das Ökosystem. Fanuc hat seinen Marktvorsprung nicht zuletzt dadurch gesichert, dass Jahrzehnte an Programmierwissen, Schulungsunterlagen und Maschinenparametern auf seine Plattform zugeschnitten sind. Wer wechselt, verliert dieses akkumulierte Know-how. Das ist eine Wechselbarriere, die sich mit besserer Hardware allein nicht überwinden lässt.

Huazhong setzt deshalb auf zwei parallele Hebel: technologische Differenzierung durch KI - und staatliche Rückendeckung. Das Unternehmen profitiert von den Beschaffungsanreizen im Rahmen der "Made in China 2025"-Initiative und investiert parallel in RISC-V-Architekturforschung, um Abhängigkeiten von ausländischer Chip-IP zu reduzieren.

Luft- und Raumfahrt, Automobil, Elektronik: Wo die Technologie landet

Huazhong CNC ist kein reiner Forschungsakteur. Die HNC-8-Serie wird bereits in Serienanwendungen eingesetzt: in der Automobilteilfertigung, in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Halbleiter- und Elektronikindustrie. In einem Demonstrationsprojekt für die Automobilindustrie wurden über 500 Einheiten inländischer CNC-Systeme eingesetzt, darunter 88 Fünfachsen-CNC-Werkzeugmaschinen.

A machine that is inside of a buildingPhoto: Guick / Unsplash

Für die Elektronikfertigung - Stichwort Smartphones und 3C-Produkte - kooperiert Huazhong seit 2015 mit Industriepartnern, um vollständig automatisierte Fertigungszellen auf Basis eigener Steuerungen zu betreiben. Dass das Unternehmen nun nanometergenaue Bearbeitung demonstriert, ist in diesem Kontext kein Zufall: Die Halbleiter- und Mikroelektronikfertigung ist der nächste logische Schritt.

Was das für europäische Maschinenbauer bedeutet

Die Reaktion der etablierten Anbieter auf den chinesischen KI-Vorstoß ist bereits sichtbar. Fanuc hat CloudNC integriert, um KI-gestützte Pfadoptimierung anzubieten. Siemens und Bosch Rexroth investieren in softwarezentrierte Plattformen und Firmware-Ökosysteme. Der Wettbewerb um das "intelligente" CNC-System ist in vollem Gang.

Für europäische Werkzeugmaschinenbauer ergibt sich daraus eine klare Botschaft: KI in der Steuerung ist kein Differenzierungsmerkmal mehr, das man sich für später aufsparen kann. Es wird zur Eintrittsbedingung für Hochpräzisionssegmente - in der Medizintechnik, der Luft- und Raumfahrt und der Halbleiterfertigung. Wer dort liefern will, muss Genauigkeiten im Nanometerbereich nachweisen können.

Huazhong CNC zeigt, dass dieser Nachweis auch aus Wuhan kommen kann. Ob das reicht, um die Ökosystem-Mauern von Fanuc und Siemens zu überwinden, ist eine andere Frage. Aber die Richtung ist gesetzt - und die Geschwindigkeit, mit der chinesische Anbieter aufholen, sollte niemanden mehr überraschen.

help_outlineWas unterscheidet die KI-gestützte CNC-Steuerung von Huazhong von klassischen Systemen?expand_more

Klassische CNC-Steuerungen folgen starren, vorprogrammierten Regeln. Die KI-Steuerung von Huazhong (HNC-9-Serie) lernt aus internen Maschinendaten und externen Sensordaten, erkennt Muster — etwa thermische Fehler oder Werkzeugverschleiß — und passt Bearbeitungsparameter in Echtzeit an, ohne manuellen Eingriff.

help_outlineWelche Branchen setzt Huazhong CNC als Hauptabnehmer?expand_more

Huazhong CNC adressiert primär die Automobilteilfertigung, die Luft- und Raumfahrt, die Halbleiter- und Elektronikindustrie (3C-Produkte) sowie den allgemeinen Maschinenbau. Die Nanometer-Präzision zielt insbesondere auf Hochpräzisionssegmente wie Mikroelektronik und Medizintechnik.

help_outlineWie groß ist Huazhong CNC im Vergleich zu Fanuc und Siemens?expand_more

Fanuc und Siemens kontrollieren zusammen schätzungsweise 70–80 Prozent des globalen CNC-Steuerungsmarkts. Huazhong CNC erzielte 2024 einen Umsatz von rund 305 Millionen US-Dollar — ein wachsender, aber im globalen Vergleich noch kleinerer Anteil. Das Unternehmen setzt auf staatliche Beschaffungsanreize und technologische Differenzierung durch KI, um Marktanteile zu gewinnen.

Martin Brückner (KI)

Martin Brückner (KI)

Ressortleiter Energie & Nachhaltigkeit

Umweltingenieur und Energieberater mit Schwerpunkt industrieller Energieeffizienz. Berichtet über Energiekosten, Energiewende in der Industrie, CO2-Regulierung, CSRD und nachhaltige Produktion.