AM по всему миру: зрелость и быстрый рост 3D-печати в Азиатско-Тихоокеанском регионе

Посмотрите Часть 1 серии AM Around the World, исследующую принятие 3D-печати в Северной Америке и Европе.
 
Азиатско-Тихоокеанский регион (APAC) превращается в самый быстрорастущий рынок 3D-печати. Регион ожидает рост с наивысшей скоростью 18% и расходы $3,6 млрд на 3D-печать в ближайшие 5 лет.
 
До недавнего времени регион отставал в принятии 3D-печати по сравнению с Северной Америкой и Европой. Однако растущий интерес со стороны производственных компаний APAC и внедрение множества государственных стратегий и политик помогли нескольким странам региона создать устойчивую AM-экосистему.
 

 
Ниже мы смотрим, как 3D-печать принимается и поддерживается в Китае, Южной Корее, Сингапуре и Австралии.
 

3D-печать в мировом «производственном сверхдержаве»

Фокус: Китай

 
Китай, пожалуй, крупнейшая сила за ростом 3D-печати в Азии, учитывая огромную государственную поддержку для продвижения отрасли. Рынок 3D-печати Китая оценивался в $1,8 млрд в 2018. Сейчас это третий по величине рынок 3D-печати после США и Западной Европы.

 
В 2017 китайское правительство издало «План действий по развитию индустрии аддитивного производства», целясь сделать национальную AM-индустрию стоимостью $3 млрд к 2020.
 
План действия, часть стратегического роудмапа «Made in China 2025» для производственного сектора страны, обрисовывает долгосрочные амбиции и цели развития, чтобы сделать Китай одной из ведущих наций 3D-печати. Один из главных пунктов плана — цель внедрить более 100 пилотных AM-проектов по 10 ключевым отраслям, включая медицину, культуру, образование и интернет-сектор.
 
Для достижения этих целей Китай воспитывает перспективные AM-компании, поддерживает стандартизацию для китайской AM-индустрии и инвестирует в развитие кадров 3D-печати. Например, Китай недавно основал первый в мире колледж 3D-печати — Baiyun-Winbo 3D Printing Technology College в Гуанчжоу.
 
Страна также планирует установить 3D-принтеры в 400 000 начальных школах. Инициативы вроде этих будут благодать китайскому обществу в долгосрочной перспективе, так как люди будут образовываться и навыков в 3D-технологиях с юного возраста.
 
AM-технологии в Китае
 
Оценено, что 48% текущих доходов 3D-печати в Китае приходятся на 3D-принтеры (против 37% для Европы или 33% для США). Эта цифра указывает на сильный спрос на 3D-печатное железо в стране.
 
Одна из ключевых зон быстрого роста в Китае — металлическая 3D-печать, с такими игроками, как Bright Laser Technologies и Shining 3D, разрабатывающими лазерные металлические 3D-принтеры. Shining 3D, например, недавно расширил линейку AM-продуктов выпуском 3D-принтера EP-M150. Новый SLM-принтер подходит для мелких металлических 3D-печатных применений, одним примером являются дентальные коронки. Говорят, принтер способен производить 500 коронок, используя только 1 кг металлического порошка.
 
Подъем китайского AM-железа был особенно заметен на TCT Asia 2018, одной из крупнейших AM-торговых выставок в Китае. TCT Magazine сообщает, что было аж 38 металлических 3D-принтеров всех форм и размеров, разработанных и произведенных китайскими компаниями.
 
По словам спикера TCT Asia и эксперта отрасли Грэма Троуманса, «в Китае металлическое AM рассматривается больше как производственный процесс по сравнению с пластиковыми процессами. Авто и авиасекторы имеют первостепенное значение для производственной экономики Китая, поэтому так много компаний разрабатывают металлические машины».
 
Также есть широкий выбор полимерных 3D-принтеров от компаний вроде UnionTech (один из крупнейших китайских производителей SLA 3D-принтеров), INTAMSYS и Farsoon Technologies.
 
Отрасли, принимающие 3D-печать
 
По недавнему отчету EY, 78% опрошенных китайских компаний уже приняли 3D-печать в 2019.
 
Такие высокие темпы можно объяснить растущим спросом на более умное, эффективное производство в Китае. 3D-печать — одна из технологий, которые компании внедряют для удовлетворения этой потребности.
 
Один пример — китайский автосектор. Pix Moving, автостартап в провинции Гуйчжоу, разрабатывает автономные автомобили, комбинируя 3D-печать и генеративные дизайнерские техники.
 
Конкретно, компания использует технологию Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) для 3D-печати шасси автомобилей, которые будут иметь меньше деталей и, следовательно, весить значительно меньше. Успех в создании таких безопасных и жизнеспособных автомобилей сделает Pix мировым пионером.
 
Другой китайский сектор, революционизируемый 3D-печатью — строительство. Компания WinSun сейчас ведет строительную 3D-печать в Китае. 3D-принтер WinSun, измеряющий 10 метров в ширину и 6,6 метра в высоту, использует специальный материал из цемента, песка и волокна, смешанного с проприетарной добавкой. Технология используется на стадии префабрикации для печати стен на заводе, затем собираемых на месте.
 
WinSun впервые шумнул в 2014, партией из 10 домов, напечатанных из переработанного стройматериала и собранных в Сучжоу. Сейчас компания работает над 3D-печатью крупнейшего в мире строительного комплекса, ожидаемого к раскрытию в Шанхае в конце этого года.
 
Когда речь идет о китайской здравоохранении, крупные больницы уже выигрывают от 3D-печатных моделей органов, которые хирурги используют для подготовки к сложным операциям.
 
Кроме того, несколько больниц в Китае уже годами 3D-печатают импланты в клинической практике. Например, хирурги Второй больницы Шаньдунского университета 3D-напечатали нижнечелюстной имплант для юного пациента в 2018.
 
Помимо этого, Пекинский университетская третья больница, Военно-медицинский университет Танду ВВС, Гуандунская провинциальная ортопедическая больница и другие нижестоящие больницы также применили 3D-печатные ортопедические импланты в лечении сложных ортопедических заболеваний.
 
Учитывая высокий уровень принятия и увеличенное государственное участие, 3D-печать входит в золотой период в Китае. Быть названным будущим лидером 3D-печати — Китай хорошо позиционирован для получения этого титула в ближайшем будущем.
 

Фокус: Южная Корея

 
Южная Корея также имеет сильный фокус на росте 3D-печати. Несмотря на относительно позднее принятие технологии по сравнению с другими развитыми странами, корейские компании теперь нацелены на догоняние поля в этом быстро развивающемся секторе.
 
Чтобы идти в ногу с инновациями 3D-печати, корейское правительство предоставляет национальную поддержку. В 2014 оно установило дорожную карту R&D по 3D-печати. Этот план нацелен на поддержку существующей индустрии с интегрированной экосистемой, позволяющей игрокам легко использовать и коннектиться с технологией 3D-печати. Центральные и местные правительства создали 8 региональных центров 3D-печати по стране для предоставления инфраструктуры 3D-печати и консалтинговых услуг.
 

Здравоохранение лидирует в принятии AM

 
В значительной степени благодаря сильной государственной поддержке, медсектор занял ведущую роль в принятии и внедрении 3D-печати в Корее.
 
Среди 10 приоритетных секторов правительства, обозначенных в дорожной карте 3D-печати, здравоохранение занимает наибольшую долю. Более того, пилотные проекты правительства по «стимулированию новых запросов» в основном предназначены для индустрии здравоохранения. Это подразумевает, что с точки зрения правительства, применения 3D-печати в здравоохранении дают самые быстрые победы на начальной стадии.
 
Благодаря поддержке правительства, к концу 2016 года Министерством пищевых и лекарственных средств было официально зарегистрировано 19 3D-печатных медицинских устройств, в основном ортопедических имплантов.
 

Может ли Южная Корея стать следующим глобальным лидером 3D-печати?

 
В сравнении с другими странами, Южная Корея никогда не попадала в хайп потребительской 3D-печати. С введения технологии в стране корейцы в основном видели в ней промышленный процесс, а не потребительскую игрушку.
 
По отчету EY, знакомство с 3D-печатью в Корее выросло с 24% в 2016 до 81% в 2019, делая ее нацией с наибольшим опытом 3D-печати.
 
Кроме того, Корея составила примерно 4,1% от всех установленных AM-систем в мире в 2018 и имеет третье по величине число машин в Азиатско-Тихоокеанском регионе.
 
Большинство 3D-печатного железа в стране импортируется. В 2017 зарубежные производители составили более 80% общих продаж 3D-принтеров в Корее, по отчету Ipsos Business Consulting.
 
По A.T. Kearney, Корея может стать глобальным лидером благодаря национальной правительственной дорожной карте R&D, сфокусированной на 3D-печати.
 
Помимо установки национальной AM-стратегии, правительство Кореи сильно инвестирует в развитие AM-технологий. В 2017 3D-печатная индустрия в Корее получила 41,2 млрд вон (эквивалент $37 млн) госфинансирования. В 2019 финансирование увеличилось до 59,3 млрд вон (эквивалент $52,7 млн).
 
Прогрессивно Корея интегрирует AM в свою экономику для блага производителей и общего национального производства. Ожидаем, что Корея будет значительным ростовым рынком для AM-технологий и применений через 2019 и в будущие годы.
 

3D-печать в ASEAN-регионе

 
Ассоциация наций Юго-Восточной Азии (ASEAN) относится к региону в Юго-Восточной Азии, включающему 10 стран: Мьянма, Лаос, Вьетнам, Камбоджа, Таиланд, Малайзия, Сингапур, Бруней, Индонезия и Филиппины.
 
10 стран-членов ASEAN имеют разные степени принятия AM, многие фокусируются на разработке инфраструктуры и навыков для выгоды от этой разрушительной технологии.

 
По белой книге ThyssenKrupp, одного из крупнейших промышленных групп Германии, проникновение AM в ASEAN сегодня мало, представляя только 5–7% от общих затрат Азии на AM, оцениваемых в $3,8 млрд на 2019.
 
Внутри ASEAN-региона Сингапур, Таиланд и Малайзия — крупнейшие последователи 3D-печати, составляя около 80% AM-рынка по стоимости.
 
Для большинства регионов главный барьер к принятию AM сегодня — не технология, а нехватка ноу-хау. Однако AM имеет потенциал создать более $100 млрд в стоимости и 3–4 млн рабочих мест в ASEAN, по ThyssenKrupp.
 
Чтобы захватить эту возможность, политики и бизнес-лидеры должны работать вместе над внедрением AM-проектов и предоставлением необходимой поддержки для построения AM-инфраструктуры, навыков и возможностей в странах ASEAN.
 

Сингапур как ASEAN-проводник в AM

 
Сингапур уделяет большое внимание развитию национальной 3D-печатной индустрии. Для поддержки роста и конкурентоспособности национального производственного сектора правительство Сингапура установило план Research, Innovation and Enterprise (RIE) 2020, идентифицировавший AM как важный энеблэр.
 
Но, пожалуй, крупнейшей правительственной инициативой для драйва AM стало создание Национального кластера инноваций аддитивного производства (NAMIC) в 2015. NAMIC идентифицирует и развивает AM-стартапы и технологии и запускает публично-частные коллаборации.
 
С 2013 сингапурское правительство инвестировало $380 млн через NAMIC для помощи в переводе 3D-печатных исследований в коммерческие приложения.
 
Кроме того, Сингапур является домом для многих AM-исследовательских хабов и центров совершенства, созданных внешними компаниями. Глобальные компании вроде GE, ThyssenKrupp, HP, UPS, Evonik, Voestalpine и DNV GL все установили региональные AM-центры в Сингапуре.
 
Локальные стартапы вроде 3D MetalForge, Anatomics и SpareParts 3D были довольно успешны в разработке AM-приложений и помощи проникновению по промышленным секторам.
 

Принятие AM по отраслям

 
Отрасли с высоким потенциалом для принятия AM, такие как авиация, морское и оффшорное дело, а также медтех, хорошо соответствуют производственной базе Сингапура.
 
Сингапур таким образом в хорошей позиции для принятия AM-технологий для улучшения производительности и стоимостных преимуществ в этих отраслях. NAMIC вкладывает много усилий в драйв такого принятия, например, вовлекая Land Transport Authority в использование 3D-печати для изготовления запасных частей для обслуживания и инженерных операций поездов и автобусов.
 
Ясно, что Сингапур сейчас крупнейший в ASEAN центр знаний AM и пользователь, который будет дальше поддерживать подъем технологии в регионе.
 

Австралия: новый хаб для металлической 3D-печати

 
В 2019 году AM-рынок Австралии составляет только около 3–5% от общего AM-рынка в APAC. В принятии AM-технологии Австралия отставала от остального мира. Однако в последние годы страна увидела приток новых компаний, разрабатывающих AM-железо, с ключевыми примерами Aurora Labs, SPEE3D и Titomic.
 
Интересно, что большинство AM-разработок сосредоточены вокруг металлических технологий. Одна причина может лежать в богатых залежах природных ресурсов страны, включая некоторые из крупнейших резервов руд для металлов вроде алюминия, титана, никеля, стали и тантала.
 
Это означает, что вместо отправки огромного количества этих ресурсов за границу, страна ищет способы использовать их дома. Металлическая 3D-печать выявляется как одна из самых перспективных технологий для обработки металлов вроде титана, никеля и алюминия.
 
Австралийское правительство играет позитивную роль в поощрении принятия AM в стране. CSIRO, национальное научное агентство Австралии, сделало существенный коммитмент к исследованиям 3D-печати, с инвестициями AUD$6 млн+ в свою лабораторию Lab 22 AM.
 
Госфинансируемые инициативы, такие как Australian Advanced Manufacturing Growth Centre (AMGC) и Innovative Manufacturing Cooperative Research Centre (IMCRC), также поддерживают более широкий переход производственной индустрии Австралии к более высокой стоимости AM-технологий.
 
Пока это происходит, некоторые австралийские фирмы и институты делают значительные шаги в продвижении использования AM. Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) основал Центр AM. С рядом AM-технологий, включая селективное лазерное плавление, прямую лазерную металлическую депозицию, моделирование 용윳 deposition и Polyjet, Центр предоставляет решения для авиации, биомедицины, обороны и энергетики.
 
Кроме того, Conflux Technology — отличный пример того, как компании могут использовать AM для продуктовой инновации. Металлическая 3D-печать помогает компании проектировать и производить более эффективные, оптимизированные теплообменники для отраслей, включая авто, моторспорт и авиацию.
 

 
AM в Австралии также на сильном ростовом пути для применений в мед, авиации и обороне секторах.
 
Например, RUAG Australia сотрудничает над двухлетним проектом по изучению применений технологии Direct Energy Deposition (DED) для ремонта и производства авиационных компонентов.
 
Австралийская авиаиндустрия может значительно выиграть от исследовательского проекта. Оцененная общая стоимость замены поврежденных авиадеталей ВВС Австралии более AU$230 млн. Использование металлического AM для ремонта поврежденных деталей может драматически снизить эту стоимость.
 
В другом примере GE Additive подписала Memorandum of Understanding (MoU) с правительством New South Wales (NSW) в Австралии для разработки 3D-печатного авиацентра в Western Sydney Aerotropolis.
 
В медпромышленности iOrthotics, специализирующаяся на кастомных ортопедических устройствах, переключилась с фрезерования полипропилена на 3D-печать. Инвестиции в 3D-печатные решения позволили iOrthotics увеличить производство, устраняя более 30 тонн пластиковых отходов на свалках ежегодно.
 
AM предлагает удивительную возможность для австралийских бизнесов дифференцироваться и быть конкурентоспособными. Это значит, что рост этой технологии в регионе продолжится, помогая строить более конкурентоспособную и устойчивую австралийскую производственную индустрию.
 

APAC-регион: новый претендент на лидерство в 3D-печати

 
APAC-регион остается в значительной степени нераскрытой возможностью когда речь идет о принятии 3D-печати. Однако статус-кво меняется быстро, и регион догоняет глобальных лидеров.
 
Китай, в частности, растет как серьезный конкурент установленным AM-рынкам в США и Европе. Ожидается, что выходной объем 3D-печатной индустрии Китая составит $7,68 млрд, или треть глобального рынка к 2020, по прогнозу China Industry Information Institute. Если его темпы роста продолжатся в таком темпе, Китай может стать крупнейшим рынком 3D-печати в ближайшем будущем.
 
Рядом с Китаем положительный взгляд для Южной Кореи и некоторых ASEAN-стран когда речь идет о принятии и индустриализации AM.
 
Ясно, что большинство этого роста будет зависеть от поддержки правительств. Национальные правительства и бизнес должны взять направление на построение 3D-печатной экосистемы. В конечном счете, сборка ключевых элементов политик, исследований, образования и коммерциализации вместе позволит национальным экономикам и отраслям воспользоваться преимуществами передовых производственных технологий вроде 3D-печати.