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站在金字塔顶端的国际3d打印产业链你了解吗?

3D打印
2019-03-08

  3d打印技术自上世纪80年代诞生以来,在很长一段发展时期内都被认为是一种快速原型技术,但是在过去的五到十年里,3d打印技术的应用领域已经超越了用于原型的制造而是逐步向中小批量生产制造方向演化,成为一种增材制造技术。

  EOS公司曾经对2019年的3d打印行业发展进行了展望,增材制造将为经济和生产力发展带来新机遇。随着信息技术的进一步提升,特别是5G网络商用以后,一个万物互联的时代将会到来,促使制造业向去中心化和区域化的方向发展。

  站在金字塔顶端的那些国际3d打印产业链你了解吗?

  制造业数字化与增材制造的结合将推动分布式制造的发展。对于企业而言,这是一个利用增材制造实现增长和业务转型的好时机。采用增材制造这种数字化智能技术打印零部件的企业能够通过零部件重新设计和集成来降低生产成本、简化流程、缩短产品生产周期。这也使得在国内制造比从国外进口更具实用性。

  简而言之,3d打印赋能产品性能提升,将重塑万亿制造业市场的竞争格局。3d打印正在以附加值创造的方式与传统制造业深度结合,如果你是制造业中的一员,你不能选择忽略这种技术,因为这种技术不是噱头,增材制造不仅仅是一种制造工艺,最核心的是这种工艺的影响力,这种工艺创造的是产品的整个生命周期效益的提升,并重塑企业的竞争力。

  毋庸置疑的是,3d打印本身就是一个大的生态圈体系,3d打印推动分布式制造的发展是设备硬件、设计软件、打印材料、后处理、质量控制技术共同发展的结果。由这些企业所构成的3d打印上下游生态系统,将在未来几年持续发生变化,随着新的公司持续进入3d打印领域,3d打印企业不断推出新的技术、建立新的合作伙伴关系,未来我们将会更加清晰的看到3d打印进一步向生产制造方向演化的趋势。

站在金字塔顶端的国际3d打印产业链你了解吗?

图:国际增材制造/3d打印全景图

上图包含143家将增材制造业推向工业化国际3d打印企业,分为以下几类:

. 硬件制造商(塑料3d打印机,专业级桌面机,金属3d打印机陶瓷3d打印机及电子3d打印机)
.  软件供应商(设计和CAD,仿真软件、工作流程软件和安全类软件)
. 材料供应商(塑料与复合材料、金属)
.  质量控制与检测(过程中质量控制软件、质量检测)
. 图表中未包含普通消费者使用的桌面3d打印机和软件,未包含3d打印服务企业。

3d打印产业链

概述

站在金字塔顶端的国际3d打印产业链你了解吗?
图:3d打印各类企业所占比例

势头强劲的金属打印

  从3d打印各类企业所占比例中可以看到,在这143家3d打印企业中,就公司数量而言,金属3d打印设备制造企业是产业链中最大的群体-占比(30.7%),包括43家,这些企业所提供的金属3d打印技术包括粉末床选区金属熔化3D打印技术,以及粘结剂喷射等间接金属3d打印技术。

站在金字塔顶端的国际3d打印产业链你了解吗?
图:国际上主要金属3d打印设备品牌

站在金字塔顶端的国际3d打印产业链你了解吗?
图:国际上主要的金属3d打印设备品牌矩阵(横坐标为技术类别)

  到目前为止,就公司数量而言,最大的部分是金属3d打印机类别,其中包括43家制造商。这些公司提供一系列金属3d打印技术,从传统的基于粉末床的技术到新的专有技术。

3d打印界的独角兽

根据市场观察,目前有三家3d打印公司达到了独角兽的地位(估值超过10亿美元),包括:Formlabs, Carbon 和Desktop Metal。他们均为美国企业,提供包括3d打印设备、材料、设计解决方案在内的3d打印技术。

非3d打印企业向增材制造的跨界

  在传统制造领域经营多年的老牌企业,对3d打印有着极大的兴趣,通过收购具有核心技术的3d打印企业来增强自身增材制造竞争力,是这些企业中常见的战略。例如,仿真企业ANSYS收购3DSIM(2017),和材料公司Granta Design(2019),GE收购粉末床激光熔化设备制造商Concept Laser和电子束熔融设备制造商Arcam。Xerox(施乐)收购发液态金属3d打印机的初创公司Vader Systems。

3d打印

硬件

  随着希望将增材制造技术集成到生产中的制造企业的数量不断增加,3d打印硬件制造商正在持续研发更快、更准确地工业级3d打印设备来满足这种需求。

稳步发展的塑料3d打印设备

  立体光固化(SLA)、选区激光烧结(SLS)、熔融沉积成形(FDM)等塑料3d打印技术,在很长一段时期内都是作为一种快速原型技术。但是塑料3d打印技术从打印设备与打印材料两方面都在向工业级应用方向发展,在市场上提供生产高质量工业级塑料部件的3d打印设备公司数量在不断的增加,国际上的化工巨头们也陆续推出适合3d打印的工程塑料材料。塑料3d打印技术已逐渐成为一种最终产品制造的生产级技术。

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图:国际上主要塑料3d打印设备品牌

  在图中可以看到, “老牌” 3d打印设备企业与后起之秀们都在紧盯工业级的塑料3d打印市场。

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站在金字塔顶端的国际3d打印产业链你了解吗?

图:Carbon与阿迪达斯3d打印的运动鞋中底

  独角兽公司Carbon 作为塑料3d打印的后来者,在开发生产级应用时却走在了前沿,Carbon 与阿迪达斯合作,通过其数字光合成(DLS)3d打印技术开发的3d打印运动鞋中底,已迈入了年产10万双的量产阶段。

  惠普(HP)以喷墨打印技术领跑者的身份进入到增材制造领域,推出了多射流熔融(MJF)3d打印设备,使尼龙的3d打印在速度、精度上都上了一个台阶,这使得MJF 技术成为了SLS 3d打印技术的直接竞争者。

  老牌工业级塑料3d打印设备制造商在聚合物3d打印工艺上的革新也并没有丝毫的放松。

 

小结

  3d打印的技术与上下游生态圈的发展,目前达到了一定的成熟阶段,虽然离大规模生产所要求的质量高度一致性和稳定性还有很多差距,然而正如西门子所提到了,如果你能通过3d打印来制造叶片这么复杂的产品,那你几乎可以打印任何产品。

(来源:科学谷)

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