Ландшафт аддитивного производства 2020: 240 компаний, формирующих цифровое производство

Обновление 16/06/2020: По отзывам сообщества, в ландшафт добавлено девять компаний.

С момента выпуска первого ландшафта аддитивного производства AMFG в 2019 году отрасль ускорилась. Чтобы зафиксировать эту эволюцию, представляем второе издание ежегодного обзора.

К концу 2019 года глобальный рынок АМ оценивался свыше $10 млрд. Оборудование и материалы 3D-печати проникают в промышленные секторы, а пандемия COVID-19 ускорила цифровую трансформацию. 3D-печать даёт гибкость для преодоления сбоев поставок и колебаний спроса.

Скачать отчёт и инфографику

Ландшафт аддитивного производства в 2020 году

В этом году ландшафт включает 240 компаний и исследовательских институтов, посвящённых индустриализации 3D-печати. Сектор сегментирован на:

• Производители оборудования (Полимеры, Настольные, Металлы, Композиты, Керамика, Электроника)
• Поставщики ПО (Проектирование и симуляция, Слайсеры и подготовка данных, Рабочие процессы и MES, Безопасность)
• Поставщики материалов (Полимеры и композиты, Металлы)
• Производители систем постобработки
• Научно-исследовательские институты

Включены только индустриально-ориентированные решения; потребительские принтеры и сервис-провайдеры исключены для фокуса отчёта. Данные по сервис-провайдерам см. в опросе «Состояние отрасли».

Ключевые выводы

Обородование доминирует в ландшафте

Оборудование составляет 56% экосистемы АМ, благодаря притоку новых игроков. Появился новый сегмент — композитные 3D-принтеры, обещающий значительный будущий рост.

Металлические 3D-принтеры лидируют в сегменте оборудования

Производители металлических машин — 40% оборудования и 22,5% всего ландшафта. Лазерные системы остаются доминирующими, но binder jetting и принтеры для крупногабаритных деталей набирают обороты.

Стартапы ускоряют инновации

Многие участники ландшафта — стартапы, основанные за последние 5 лет, привлекающие значительный интерес инвесторов. В 2019 г. $1,1 млрд вложено в 77 раннестадийных АМ-компаний, преимущественно в оборудование.

Связность — критическая тема отрасли

Экосистема АМ остаётся фрагментированной, подчёркивая потребность в интегрированных, связанных решениях для цифровых производственных рабочих процессов.

Детальный разбор сегментов

Оборудование

Инновации в оборудовании продолжают повышать производительность, скорость и надёжность для серийного применения.

Полимерные 3D-принтеры

Полимерные системы остаются наиболее распространённой технологией: 72% опрошенных компаний используют полимеры против 49% для металлов. Прототипирование всё ещё доминирует, но полимерные принтеры всё чаще применяются для оснастки, запасных частей и конечных изделий благодаря высокопроизводительным термопластикам вроде PEEK и ULTEM.

Настольные 3D-принтеры

Настольные машины — особенно FFF (Fused Filament Fabrication) — остаются крупнейшей подкатегорией. Профессиональные настольные FFF-блоки теперь предлагают промышленные функции: двойной экструдер, нагреваемые камеры. Бренды вроде Ultimaker, MakerBot, BCN3D, Roboze иллюстрируют растущее разнообразие сегмента.

Металлические 3D-принтеры

Металлическое порошковое плавильное слоение (PBF) остаётся наиболее внедрённой технологией, но binder jetting системы появляются как экономичные и более быстрые альтернативы. Компании вроде ExOne, Digital Metal, GE, Desktop Metal, HP расширяют металлический портфель. Новый подсегмент компактных металлических принтеров, с ростом поставок 43% в 2019 г., служит функциональному прототипированию и малым сериям; лидируют Desktop Metal и Markforged.

Композитные 3D-принтеры

Композитная печать вошла в ландшафт с 10 ключевыми игроками — включая Markforged, Fortify, Anisoprint. Технология автоматизирует трудоёмкий процесс, сокращая циклы проектирования и открывая новые рынки. Недавние инвестиции превышают $150 млн, подтверждая уверенность отрасли.

Вызовы оборудования

Несмотря на прогресс оборудования, кризис COVID-19 может ограничить капитальные расходы. Аналитик SmarTech Analysis Скотт Данхэм прогнозирует скромный рост продаж оборудования в 2020 г., но ожидает более высокое использование существующих машин, стимулирующее продажи материалов.

«Продажи оборудования вряд ли куда-то денутся, так как капитальные расходы наверняка будут ограничены до конца года (по крайней мере). Но мы надеемся, что коэффициенты использования восстановятся для установленного парка машин, стимулируя продажи материалов для новых конечно-ориентированных приложений».

Материалы

В 2020 г. база Senvol перечисляет 2245 АМ-материалов, против 1700 в 2019 г. Полимеры остаются самым популярным классом, но спрос на металлы растёт: 40% респондентов опроса EY ищут стандартные сплавы, 31% — высокопроизводительные. Стоимость материалов остаётся барьером: АМ-полимеры и металлы всё ещё в несколько раз дороже традиционных аналогов.

ПО

Рост АМ как платформы цифрового производства стимулировал специализированное ПО для проектирования, симуляции, подготовки сборки и управления рабочими процессами.

«3D-печать не нова, ей почти 35 лет, но десятилетиями фокус был на платформах и материалах. Что догоняет — это ПО, необходимое для лучшего прогнозирования, коррекции и управления печатаемыми деталями».

Проектирование и симуляция

Продвинутые инструменты симуляции — топологическая оптимизация, генеративный дизайн — всё чаще применяются в авиации, автопроме и медицине, сокращая циклы проб и ошибок.

Подготовка сборки

Фрагментация слайсеров и инструментов постобработки усложняет процессы. Разработчики ПО теперь интегрируют эти функции в единые платформы, поддерживающие проверку печатаемости, ориентацию деталей, облегчение, генерацию опор и симуляцию.

Рабочие процессы и MES

Системы исполнения производства (MES) появляются для управления АМ-операциями, обеспечения прослеживаемости и масштабирования производства. Выбор MES требует оценки интеграционных возможностей и масштабируемости.

Интеллектуальная собственность и безопасность

По мере распространения 3D-печати защита интеллектуальной собственности становится критичной. ПО безопасности охраняет проектные данные через оборудование, отделы, сайты и поставщиков. Пока нишевым, спрос на специализированные решения безопасности должен расти.

Постобработка

Масштабирование производства требует автоматизированной постобработки для преодоления ручных, трудоёмких этапов, повышающих стоимость детали.

«Постобработка огромно влияет на способность производителей достичь целевых затрат при масштабировании производства».

«Фокус должен быть на устойчивых технологиях постобработки, полностью автоматизирующих рабочий процесс после выхода деталей из 3D-принтера, устраняющих запретительные затраты ручного труда. Только при достижении экономии масштабированное производство становится возможным».

Джозеф Крабтри, CEO Additive Manufacturing Technologies Ltd.

Компании вроде Additive Manufacturing Technologies, DyeMansion, PostProcess Technologies, Rösler, Quintus Technologies пионерствуют в автоматизированных решениях для очистки, удаления порошка, шероховки и окрашивания.

Аддитивное производство в 2020: формируем будущее цифрового производства

С первого издания ландшафт AMFG отслеживает быстро зреющую отрасль. Новые игроки, эволюция материалов и усиленный фокус на автоматизации и связности определяют траекторию сектора. Несмотря на глобальную неопределённость, ландшафт АМ предлагает обильные возможности, а отраслевое сотрудничество движет консолидацию и устойчивость.

Скачать белый бумагу и инфографику