著眼全球市場伶棒,釋放前瞻思維旺垒。TCT全新打造以洞悉3D打印行業(yè)趨勢、預測未來發(fā)展為著力點的AM國際觀察Global Perspectives于今年9月13日舉行肤无。會議邀請了來自Wohlers Associates, powered by ASTM International的副顧問 Joseph Kowen先生先蒋,以及3D科學谷創(chuàng)始人王曉燕女士,就最新市場行情及市場機遇展開演講舅锄,為初創(chuàng)企業(yè)鞭达、潛在新用戶提供靈感司忱。
以下內容根據會議現(xiàn)場速錄皇忿,由TCT編輯整理:
當今增材制造市場的狀況、規(guī)模和概況如何坦仍?
增材制造的哪些獨特特征為增材制造的成功和發(fā)展提供了廣闊的前景鳍烁?
擴大增材制造市場并引領其進入下一階段的發(fā)展需要克服什么叨襟?
Joseph Kowen先生:3D打印的歷史要比人們想象的更長,1984年誕生了立體光刻技術羞条,1989年研發(fā)了熔融沉積成形技術慌缨。它的名稱也從最開始的快速原型變成3D打印,到近些年我們熟知的增材制造资妇,從名字的變遷便可窺見這項技術的重點從“模具模型”轉移到了“制造技術”上娱背。
Wohlers Associates, powered by ASTM International的副顧問 Joseph Kowen先生
通過下圖的專利數量統(tǒng)計圖表,可以直觀感受到增材技術是一直在不斷地發(fā)展的水矢,這項新技術的發(fā)展吸引了眾多創(chuàng)新者和企業(yè)家的加入烂秘。
2012年-2015年,行業(yè)專利數量巩顶、創(chuàng)新數量出現(xiàn)了比較大幅的增長裳雕。(圖注:藍色代表專利的應用,紅色代表專利授權)
在過去28年當中日病,Wohlers Associates一直都在觀察和跟蹤增材制造市場的發(fā)展帜浇。其中,2022年整個增材制造市場的規(guī)模大概是180億美元秦辆,年增長率大概是18.3%项茸。從過去十年間來看,年復合增長率大約為20%梦重,增材制造市場的不斷發(fā)展是有目共睹的唠椭。預計到2028年,整個增材制造市場規(guī)模將達到500億美元忍饰。
單看這些數據確實很漂亮贪嫂,但是放眼整個制造業(yè)市場(每年規(guī)模約為12萬億美元),增材制造180億美元的市場規(guī)模卻只是占了非常小的比例艾蓝。
圖注:黃色代表產品力崇,藍色代表服務
關于增材制造的優(yōu)勢,相信行業(yè)人已經再熟悉不過了赢织。實現(xiàn)復雜幾何圖形的設計亮靴,一體化設計與生產,高效的小批量生產與產品迭代于置,供應鏈優(yōu)勢茧吊,個性化定制等等。
通過增材制造技術八毯,GE公司把零配件的個數從845下降到11個
德國的一家輪船公司通過3D打印快速生產備件搓侄,體現(xiàn)供應鏈優(yōu)勢
當然,增材制造是不完美的。首先是零件的經濟性問題偿寥,制造商可以造出完美梯撰、優(yōu)秀的零配件,但沒有辦法進行低成本的大批量制造填级。
第二是零配件的性能問題怎体,我們還不能保證產品在堆疊過程中不出現(xiàn)任何問題。
第三是行業(yè)缺乏相應的標準和規(guī)定怜人,缺乏標準意味著行業(yè)對于在各個應用領域需要達到什么水準是不夠有自信的愚缔,這也是行業(yè)成熟度的體現(xiàn)。最后是操作層面的問題癌羞,尤其是在我們處理粉末的時候值豫,需要確保工人的職業(yè)健康安全,避免粉塵爆炸戳明。
除了通用標準以外澈拖,還有各個行業(yè)的特殊標準與工藝
談到操作層面的挑戰(zhàn)(以金屬粉末的制造商為例),我們必須對金屬粉末進行管控赋焕,以確保操作人員的安全参歹;并且關注有效清理工件殘留粉末與粉末回收技術,這也是實現(xiàn)增材制造經濟性的一項重要舉措隆判。同時犬庇,確保供應零件的一致性也是相當重要的。
Align是一家美國的牙齒矯正器制造公司侨嘀,該公司的產量非常驚人臭挽,一天可以產出100多萬件。多年來咬腕,他們一直利用增材制造的工藝與系統(tǒng)欢峰,并于2023年9月收購了聚合物3D打印機制造商Cubicure,這也側面反映了很多公司并不完全是依賴外部的系統(tǒng)制造商涨共。對此纽帖,我想說明的是現(xiàn)在很多公司開始考慮如何盡可能縮短增材制造從文件到最終產品的路徑,盡可能多的讓產品和工藝都通過自動化形式實現(xiàn)举反。
應用可以說是增材制造領域未來發(fā)展的核心和關鍵懊直,新一代的工程師、技術員也在不斷地挖掘新的應用火鼻。隨著時間的推移旱醉,相信越來越多的行業(yè)將會開始了解增材制造的價值,并開始利用增材制造技術穗蚌。
“觀眾提問:我們是做激光器的廠家敬育,我們想了解一下在增材制造對激光器的要求更多是什么平葡?比如我們現(xiàn)在跟很多客戶合作,他們對一致性的要求可能會更高胶棕,對精度要求會更高,或者說對它未來的功率衰減整體的穩(wěn)定性會更高蔽宜。我想了解一下這塊水亮,以您專業(yè)的眼光來看,對激光器的判斷是怎樣的苫颤?謝謝枢菇。
Joseph Kowen:如果我理解得沒錯的話,不管是激光俯坐,還是其他的與增材制造有關的領域噩拼,標準是最重要的,我們首先需要設立標準寺晌。
觀眾提問:我想咨詢的問題是世吨,增材制造在電子電路領域也是有所涉及的,對于這個領域的技術發(fā)展和未來的前景是什么樣的看法呻征?
Joseph Kowen:確實有些公司在電子領域應用增材制造技術耘婚,如果是快速打印一個比較小的產品,是可以實現(xiàn)的陆赋,但是如果要做到電網線路這樣的規(guī)模沐祷,短期之內是比較難實現(xiàn)的。”
增材制造需要在技術上發(fā)生一個飛躍攒岛,否則潛力將要耗盡赖临。
有些看不見的東西非常值得我們思考,比如軟件灾锯、大數據與人工智能
01
行業(yè)發(fā)展趨勢
王曉燕女士:我們從VCD時代到DVD時代兢榨,從大哥大時代到如今的智能手機時代,新技術的發(fā)展都呈現(xiàn)出一種“跳躍”發(fā)展規(guī)律顺饮,而非線性發(fā)展色乾。再看增材制造技術的發(fā)展趨勢,也是如此皇驼。
來源于3D科學谷
我們將增材制造的發(fā)展階段分為5個階梯:
第一階梯是功能化的增材制造過程圾框;
第二階梯是可預測的增材制造過程;
第三階梯是自動化的增材制造過程畦怒;
第四階梯是全自動化的增材制造残团,包括前處理與后處理;
最高階梯是集成化的全自動化不同制造工藝的組合桶邑。
目前我們還處于第一階梯發(fā)展階段画眯,當下進入到增材制造領域的廠家企業(yè)都面向廣闊的機會,只要有能力解決通往金字塔尖的任何一個痛點,都有可能成為市場的領導者灌当。
3D科學谷創(chuàng)始人王曉燕女士
2022年您风,全球增材制造的市場價值是95億歐元,預計到2027年的復合增長率是17.7%京球。這其中包括了金屬與塑料打印設備参攻,以及材料和零件的制造服務。而工業(yè)金屬增材制造市場再2022年增長了20%以上怎晰,縮小了與塑料3D打印的差距髓绽。展會現(xiàn)場眾多的金屬3D打印展商就能帶給我們一個直觀的感受。
增材制造設備的供應商在2022年的設備銷售價值為25億歐元妆绞,其中美國占全球市場份額的33%顺呕,中國占17%。預計到2027年括饶,金屬市場份額的增長速度會是聚合物的兩倍以上株茶,從而縮小和塑料3D打印市場份額的差距。
目前塑料的市場份額是金屬的兩倍图焰,且由于塑料3D打印的應用市場和性質更加豐富忌卤,在應用端、打印服務等領域的收入要大得多楞泼。除了當前的醫(yī)療和消費領域驰徊,塑料3D打印下一個發(fā)展的熱點是電器制造,并且國內已經有了非常好的解決方案堕阔。
塑料3D打印預計從2022年的65億歐元棍厂,以每年12.9%的速度增長,其中聚合物粉末床熔融3D打印設備占設備銷售收入的14%超陆。到今年為止牺弹,聚合物的增材制造設備裝機量18.5萬臺,到2027年預計裝機量在36.5-46.4萬臺之間战架。
市場上基于顆粒的聚合物3D打印設備出現(xiàn)了更多的打印頭砸新,例如來自荷蘭初創(chuàng)公司 CEAD 的設備,現(xiàn)在將尺寸推向長達40米咸壮。
金屬3D打印的直接發(fā)展趨勢是超過600mm加工尺寸的大型設備需求上升拿奥。其中的驅動因素是航空航天,企業(yè)購買金屬3D打印單臺設備的均價在100萬歐元以上漆究,采購的設備一方面為了滿足大尺寸零件的加工母滤,一方面為了滿足小批量零件量產制造的要求。
到今年為止钉榔,金屬設備的歷史裝機量是1.66萬臺城砖,其中粉末床和定向能量沉積兩個主流技術翅窥,裝機量大概是1.4萬臺。到2027年廷诺,預計累計的金屬裝備裝機量是3.7-3.9萬臺之間没惶。
2022年,全球的金屬3D打印設備的銷售額達到了10億歐元簇抵,航空應用占1.68億庆杜,更多的金屬打印設備商會把研發(fā)中心放在更大、更高生產力正压、魯棒性更高的設備開發(fā)欣福。
在塑料領域责球,粉末床熔融焦履、光固化、熔融擠出這幾項技術在工業(yè)領域已經獲得了不斷擴張的應用雏逾,下一步的應用領域就是對這些技術自動化水平的集成嘉裤。
而金屬粉末床熔融3D打印是目前市場上最成熟的一個3D打印技術,全球范圍內有超過80家金屬粉末床熔融3D打印設備商栖博,占據80%的市場份額屑宠,中國在航空航天、國防領域的訂單爆增仇让,隨之帶來的是對金屬粉末需求的爆增典奉。
到2030年,預計金屬增材制造原材料的消耗量年增長在20-40%丧叽。我們看到展館里的大展臺基本上都是設備商卫玖,可能再過兩三年,TCT亞洲展上就會有一些大展位面積的材料廠商了宴忱。
特別值得一提的是辐胆,其中鈦合金、鎳基合金巾妇、鈷鉻合金40-60%的應用場景將通過3D打印實現(xiàn)卸研,而不銹鋼通過3D打印來實現(xiàn),大概也會增長到10-15%哥甲。
02
智能化時代—3D打印進入成熟發(fā)展期軟件賦能
有些看不見的東西非常值得我們思考多盅。目前來看,平臺性的軟件驅動增材制造其他類軟件的發(fā)展是一個很清晰的發(fā)展趨勢裹耗。
要實現(xiàn)可預測隙殴、質量的可重復的增材制造發(fā)展階段,就需要過程控制軟件蜡幼、仿真軟件掷栋、設計軟件端制,整體配合驅動整個增材制造從一個傻瓜型變成更智能化發(fā)展的態(tài)勢。
另外邦鲫,增材制造的數字化特征已經非常充分了灸叼,如果結合大數據和大模型訓練,那將進一步推動增材制造產業(yè)化發(fā)展庆捺。
我非常建議大家多關注做檢測類型方案的提供商古今,如果在檢測方面獲得突破,便可積累一批不錯的數據滔以,而這也將成為未來所有的制造過程中最大的金礦捉腥,當然它一定是動態(tài)的。
03
戰(zhàn)略思考出發(fā)點
結合國內增材制造發(fā)展的特點你画,有三個戰(zhàn)略思考出發(fā)點分享給大家抵碟。首先是品牌戰(zhàn)略,這包括了企業(yè)文化與價值觀坏匪,以及技術護成河與品牌護城河拟逮;第二個是價值鏈戰(zhàn)略,選擇有核心競爭力并創(chuàng)造附加值的環(huán)節(jié)适滓;最后是投資戰(zhàn)略敦迄,通過國內與海外投資與并購,加強抗風險的能力番恭,還可以思考怎樣打造企業(yè)級的產業(yè)投資孵化器奖岛,去更多的賦能他人。
TCT Asia 2024
時間與地點
5月7日 09:00 - 17:30
5月8日 09:00 - 17:30
5月9日 09:00 - 15:00
國家會展中心(上海)
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