Обзор отрасли аддитивного производства в 2019 г .:171 компания, двигающая отрасль вперед [обновлено]

Обновление от 26.05.2020:мы опубликовали наш отчет и инфографику о аддитивном производстве за 2020 год, в которых представлена ​​231 организация, которая помогает развивать цифровое производство. Ознакомьтесь с полной статьей.

Аддитивное производство пережило революцию за последние пять-десять лет. Когда-то технология AM считалась ориентированной на потребителя, сейчас она превратилась в жизнеспособное промышленное производственное решение.

По данным на 2019 год, стоимость индустрии аддитивного производства оценивается более чем в 9 миллиардов долларов. Хотя это по-прежнему часть более широкой обрабатывающей промышленности с оборотом в 12 триллионов долларов, ситуация быстро меняется, создавая огромные возможности для отрасли в целом.

Поскольку на рынок продолжают выходить новые игроки и развиваются новые технологии, сейчас самое интересное время, чтобы принять участие в этих изменениях.

В условиях постоянных изменений рыночной конъюнктуры производителям может быть сложно отслеживать ключевые компании, предлагающие решения для всего спектра AM.

По этой причине в феврале 2019 года AMFG опубликовала первый в отрасли ландшафт аддитивного производства, демонстрирующий ряд компаний, формирующих будущее отрасли.

Цель этого ландшафта заключалась в том, чтобы предоставить производителям и заинтересованным сторонам отрасли лучшее понимание текущего рынка AM и использовать это для оценки эволюции отрасли.

Отклик на нашу первую инфографику был намного больше, чем мы могли ожидать, и мы получили множество предложений о включении большего числа компаний. Принимая во внимание отзывы, мы обновили общую картину и составили технический документ, в котором подробно рассматриваются основные выводы.

Каковы перспективы аддитивного производства?

Отрасль аддитивного производства быстро развивается, и не отставать от ключевых компаний может быть непросто.

Стремясь классифицировать эту процветающую экосистему, мы составили первый в отрасли ландшафт аддитивного производства.

На графике собрана 171 компания, которая продвигает аддитивное производство к индустриализации. Эти компании делятся на следующие категории:

• Производители оборудования (Полимеры, рабочий стол, металлы и электроника)
• Поставщики программного обеспечения (Дизайн и САПР, рабочий процесс и безопасность)
• Поставщики материалов (Полимеры, композиты и металлы)
• Производители систем постобработки
• Обеспечение качества и проверка процесса
• Исследовательские институты и центры

Какие компании включены?

Собирая этот рисунок, мы решили сосредоточиться на промышленной 3D-печати.

Это означает, что на графике показаны только компании, которые в основном предлагают продукты и услуги B2B. Поэтому на этот раз мы исключили из рассмотрения компании, занимающиеся 3D-печатью, которые ориентированы на потребителя.

Конечно, мы могли бы добавить еще много категорий, например, сервисные бюро.

Однако для простоты мы решили не включать сервисные бюро или компании, основной сферой деятельности которых являются производственные услуги. Это будет включено в будущий рисунок.

Основные выводы

Вот некоторые из основных выводов ландшафта:

Цифры, показанные на диаграмме выше, не включают 11 исследовательских институтов, представленных в данной местности.

Преобладают металлические машины

• Безусловно, самый большой сегмент с точки зрения количества компаний - это категория металлических 3D-принтеров, в которую входят 44 производителя. Эти компании предлагают широкий спектр технологий 3D-печати металлом, от традиционных технологий плавления в порошковой подложке до новых запатентованных технологий.

Треугольник единорога

• На момент написания статьи существовало три компании, занимающиеся 3D-печатью, которые достигли статуса единорога - их стоимость превышала 1 миллиард долларов. Интересно, что все они производители оборудования: Desktop Metal (металл), Углерод (полимер) и Formlabs (рабочий стол).

Приобретений много

• Ситуация отмечена ключевыми слияниями и поглощениями по всем направлениям, от приобретений компанией ANSYS 3DSIM (2017 г.) и материальной компании Granta Design (2019 г.) до приобретений GE и Concept Laser, и Arcam (2017).

Компании, не относящиеся к AM, видят новые возможности в отрасли

• Примечательно, что компании, не относящиеся к обрабатывающей промышленности, все чаще рассматривают 3D-печать как хорошую возможность. Один из недавних примеров - Xerox, которая недавно приобрела Vader Systems, стартап, который занимается разработкой 3D-принтеров на жидком металле. К графическому изображению, конечно же, добавили Xerox.

Более пристальный взгляд на каждый сегмент

ОБОРУДОВАНИЕ

Оборудование составляет львиную долю рынка AM.

Поскольку количество компаний, стремящихся интегрировать AM для производства, продолжает расти, производители оборудования стремятся удовлетворить этот спрос с помощью систем промышленного уровня, которые могут печатать быстрее и точнее.

Здесь стоит отметить, что многие компании предлагают решения для всего спектра полимерных, металлических и настольных машин. Некоторые из них также активны в других сегментах, например, разрабатывая проприетарные материалы и программное обеспечение.

Полимерные системы:постоянно развивающийся ландшафт

Полимерная 3D-печать прошла долгий путь с момента своего возникновения как технология быстрого прототипирования. Но эволюционировала не только сама технология, но и ряд компаний, предлагающих машины для производства высококачественных полимерных деталей промышленного качества.

В сочетании с появлением высокоэффективных полимерных материалов (как мы рассмотрим ниже), полимерная 3D-печать явно превращается в промышленное решение как для прототипов, так и для конечных деталей.

Хотя на приведенном выше рисунке выделены хорошо зарекомендовавшие себя имена (3D Systems, EOS, Stratasys), есть ряд относительно новых игроков, предлагающих новые технологии, чтобы подорвать этот сегмент.

Углерод - один из них. 3D-принтеры Carbon используют собственный процесс CLIP (Continuous Liquid Interface Production) и технологию Digital Light Synthesis (DLS) для производства деталей, которые считаются стандартными для литья под давлением. У углерода был стремительный рост, благодаря ключевым партнерским отношениям с такими компаниями, как Adidas, Ford и Lamborghini.

Nexa3D - еще одна компания, стремящаяся изменить сложившуюся ситуацию с помощью своих высокоскоростных промышленных 3D-принтеров для стереолитографии. Также была разработана собственная технология - фотоотверждение Lubricant Sublayer Photo-curing, сокращенно от LSPc. Благодаря своей технологии LSPc Nexa3D надеется сократить время производства и обеспечить большую точность деталей.

Настольные компьютеры:взгляд в сторону предприятия

Исторически сложилось так, что настольная 3D-печать была ориентирована на потребителя, и преобладала мысль, что скоро в каждой семье появится 3D-принтер. Это, конечно, оказалось не так, и в последние годы производители настольных компьютеров обратили свое внимание на более прибыльные профессиональные и корпоративные рынки.

И это был мудрый шаг. Достижения, достигнутые в технологиях 3D-печати, позволили производителям настольных компьютеров заполнить пробел на рынке:спрос на меньшие, но не менее промышленные AM-системы по более низкой цене, чем их более крупные аналоги. Например, 3D-принтер Formlabs Form 2 SLA имеет начальную цену 3350 долларов.

Сегодня на рынке настольных компьютеров доминируют две компании:Formlabs и Ultimaker.

Обе компании были основаны в 2011 году, когда ажиотаж потребителей только достиг своего пика. Formlabs и Ultimaker представляют собой уникальные истории успеха. Восемь лет спустя компании прочно заняли свое место в сфере промышленной 3D-печати. ​​

Возьмем Formlabs, чья миссия - сделать 3D-принтеры со стереолитографией высокого разрешения (SLA) более доступными и доступными.

Компания, у которой есть клиенты, в том числе Boeing и Tesla, и привлекла более 100 миллионов долларов, теперь планирует расширить свою деятельность в области технологии селективного лазерного спекания (SLS), выпустив свой настольный аппарат Fusion 1 SLS. Машина, начальная цена которой составляет около 10 000 долларов, что составляет небольшую часть стоимости промышленных SLS-систем.

Рост 3D-печати металлом

Рост популярности 3D-печати металлом, особенно за последние пару лет, хорошо задокументирован. Только в прошлом году в отчете Wohler Report 2018 сообщалось о 80% росте продаж металлических систем AM в 2017 году.

Признанные бренды, такие как EOS, 3D Systems и SLM Solutions, конечно же, составляют ключевую часть этого роста.

Однако еще одним ключевым драйвером этого роста является приход новых игроков и развитие новых технологий. Они варьируются от таких стартапов, как Digital Alloys и Desktop Metal, до признанных брендов (см. HP's Metal Jet), которые решительно настроены. Все эти компании разработали собственные технологии 3D-печати металлом, которые отличаются от традиционного подхода SLM / DMLS.

Следует отметить компанию Desktop Metal, первую компанию по 3D-печати, которая достигла статуса единорога в 2015 году. Компания нацелена на два сегмента с ее Studio System (настольная) и Production System (нацелена на крупномасштабное производство).

Ажиотаж в секторе металлообработки AM еще больше стимулирует разработка новых процессов.

Например, компания Digital Alloys, которая в 2018 году получила раунд финансирования серии B в размере 12,9 млн долларов, разработала технологию Joule Printing, в которой в качестве сырья используется металлическая проволока вместо металлических порошков. Компания заявляет, что ее технологии помогут решить вопросы скорости, качества и стоимости.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Ландшафт программного обеспечения значительно изменился за последние несколько лет. Хотя в отрасли по-прежнему преобладают категории проектирования и моделирования, переход отрасли к производству привел к появлению двух других ключевых категорий:программное обеспечение для рабочих процессов и программное обеспечение безопасности.

Дизайн и САПР, моделирование:доминируют известные имена

Программное обеспечение для проектирования и моделирования жизненно важно для аддитивного производства. Поскольку AM предлагает возможность создания сложной геометрии, недостижимой с помощью традиционных методов производства, это привело к появлению растущего числа передовых инструментов проектирования, таких как генеративное проектирование и оптимизация топологии.

В категории программного обеспечения для проектирования и САПР преобладают уже известные поставщики САПР. Увидев возможности 3D-печати, эти компании, такие как Autodesk (Netfabb, Fusion 360), Dassault Systèmes (SOLIDWORKS) и ANSYS (Additive Suite), предприняли согласованные усилия по интеграции решений для 3D-печати в свои предложения.

В долгосрочной перспективе кажется, что в этой части программного ландшафта будут доминировать громкие имена, поскольку компании будут пытаться преодолеть разрыв между дизайном и производством.

Дизайн, САПР и моделирование - это также сегмент, изобилующий приобретениями. Просто чтобы назвать несколько примеров:в 2017 году ANSYS приобрела компанию по моделированию металлов, 3DSIM, а в начале этого года - компанию, специализирующуюся на информации о материалах, Granta Design.

Точно так же в 2018 году PTC приобрела компанию по разработке программного обеспечения Frustum за впечатляющие 70 миллионов долларов. Благодаря этому приобретению компания PTC добавит возможности искусственного интеллекта и генеративного проектирования в свой портфель программного обеспечения САПР Creo 5.0.

Эти приобретения демонстрируют, как более крупные компании стремятся объединить свои возможности AM и предложить более специализированные технологии для инженеров и дизайнеров.

Программное обеспечение рабочего процесса

Несмотря на меньшее внимание средств массовой информации, решения SaaS не менее важны для процесса аддитивного производства (мы должны заявить о нашем интересе, поскольку AMFG действительно предоставляет программное обеспечение для рабочих процессов для аддитивного производства).

По мере того, как компании стремятся внедрить технологии аддитивного производства, растет спрос на программное обеспечение, которое может управлять соответствующими этапами производства.

Именно здесь на помощь приходит программное обеспечение для рабочих процессов. За последние пять лет ландшафт программного обеспечения для рабочих процессов изменился, и теперь ряд поставщиков программного обеспечения предлагают решения для управления рабочим процессом AM.

По мере того как аддитивное производство получает широкое распространение, мы видим, что потребность в программном обеспечении для рабочих процессов будет только расти.

Безопасность

Аддитивное производство как технология цифрового производства поднимает ключевые вопросы, связанные с защитой интеллектуальной собственности и безопасностью данных.

В настоящее время три компании лидируют в области программных решений безопасности для AM.

Каждая из включенных компаний разработала программные решения для решения проблем, связанных с безопасностью. LEO Lane предлагает решения для обеспечения безопасности и IP-шифрования, GROW предлагает «защищенное распределенное производство» для обеспечения безопасного рабочего процесса AM, а Identify 3D разработала решения для защиты интеллектуальной собственности файлов проектов.

Хотя этот сегмент все еще очень мал по сравнению с остальной категорией программного обеспечения, мы ожидаем, что в ближайшие несколько лет ситуация существенно изменится, поскольку спрос на индивидуализированные решения безопасности возрастет.

МАТЕРИАЛЫ

Интересно, что есть несколько поставщиков, специализирующихся на AM. Скорее, большинство упомянутых компаний уже являются хорошо зарекомендовавшими себя поставщиками материалов, которые расширили сферу своей деятельности, предоставив материалы для "3D-печати".

Камнем преткновения стала высокая стоимость материалов. Однако по мере того, как на рынке материалов появляется все больше конкуренции, это также снижает стоимость материалов.

Полимеры и композиты

Хотя металлическая 3D-печать по-прежнему может привлекать большое внимание, сегмент полимеров остается крупнейшим на рынке материалов. И что интересно, так это разработки и деятельность, которые происходят на рынке полимеров и композитов, особенно по мере того, как материалы становятся более доступными.

Например, высокоэффективные полимеры, такие как PEEK и PAEK, способствуют росту рынка AM. SABIC - одна из компаний, поставляющих материалы ULTEM. Это сочетается с разработками в области аппаратного обеспечения:3ntr, Roboze и Apium - это всего лишь несколько производителей, которые производят 3D-принтеры, которые могут обрабатывать такие материалы, как PEEK и ULTEM.

Металлы

Рост производства металлических порошков и сплавов идет рука об руку с общей траекторией роста рынка металлических AM.

Титан - интересный сегмент, его рост обусловлен потребностями в аэрокосмической и медицинской сферах. Согласно отчету SmarTech, поставки титановых порошков выросли на 32% в 2018 году, при этом в отчете прогнозируется рост выручки от титановых сплавов на 24% в 2019 году.

Приобретения

Как и программное обеспечение, рынок материалов также отмечен большим количеством приобретений. В июле 2018 года BASF New Business GmbH (BNB) приобрела немецкую компанию Advanc3D, интегрировав ее в свое подразделение 3D-печати. Точно так же Карпентер приобрел LPW, ведущего поставщика металлических материалов. Компания теперь известна как Carpenter LPW.

ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ

Постобработку часто называют «грязным секретом» AM. Неизбежный этап постпроизводства для многих процессов 3D-печати, постобработка, как правило, выполнялась вручную и требовала много времени.

Три решения в сегменте постобработки предлагают системы, которые обещают автоматизировать стадию постобработки.

Технологии аддитивного производства » PostPro3D предлагает «автоматическую технологию обработки поверхности», которая, как говорят, может конкурировать с отделкой литьем под давлением. Аналогичным образом, PostProcess Technologies предлагает решения для автоматической обработки поверхности и удаления опор, а DyeManison предлагает системы окончательной обработки в больших объемах.

Хотя категория небольшая, в этом сегменте все еще наблюдается большая активность.

Базирующаяся в США компания PostProcess Technologies недавно объявила о планах выхода в Европу, объявив о недавнем партнерстве с Rösler Oberflächentechnik GmbH, производителем систем отделки для традиционного производства.

DyeMansion, базирующаяся в Германии, также стремится к расширению, получив в 2018 году инвестиции в размере 5 миллионов долларов в рамках серии A финансирования.

Аддитивное производство:растущий ландшафт, полный возможностей

Ситуация в аддитивном производстве отражает продолжающееся развитие аддитивного производства и исключительно позитивные перспективы для отрасли.

Безусловно, экосистема будет продолжать меняться и развиваться в течение следующих нескольких лет. Однако ясно то, что а) компании и инвесторы в равной степени выявляют возможности для роста и б) AM намерен подорвать рынок обрабатывающей промышленности с оборотом 12 миллиардов долларов.

В будущем мы обязательно увидим больше объявлений, поскольку на рынок продолжают выходить новые компании, объявляются о новых партнерских отношениях и разрабатываются новые технологии. Мы также увидим рост по всему спектру ландшафта, включая мало обсуждаемые сегменты, такие как системы постобработки, программное обеспечение для рабочих процессов и безопасности.

Через год будет интересно посмотреть, как будет развиваться ландшафт AM. В конце концов, в такой быстроразвивающейся отрасли, как AM, можно быть уверенным в одном изменении.

Нажмите здесь, чтобы загрузить полный технический документ по аддитивному производству .