快捷搜索:  as

全球增材制造行业正在快速发展2021年市场规模将

增材制造技巧,或称3D打印技巧,根据电脑设计模型、采纳材料逐层累加的措施制造产品,被寄予周全改革制造业的厚望。然而,只管得到媒体的广泛报道,增材制造尚未在实际临盆实践中获得大年夜规模利用。

理论上,增材制造技巧可以制造更好的产品,包括更多的产品种类、更优的产品体现、更长的应用寿命和更轻的单位重量。同时,该技巧还将带来临盆工艺和流程的简化,例如,交货光阴因为临盆周期的缩短大年夜大年夜加快,临盆地点的选择加倍机动,临盆对象得以简化,临盆废物较传统工艺相连大年夜大年夜削减。

只管总体市场规模较小,增材制造行业正在快速成长,增速强劲。今朝,举世增材制造市场规模约为70亿美元,估计未来6年年复合增长率将高达24%,2021年市场规模约为265亿美元。

增材制造市场一样平常以光聚合物和热塑材料为主,金属材料只占此中很小一部分,但近年来,金属打印这一细分市场高速成长,为工业品领域的零部件加工带来全新的可能。

金属打印能否在临盆效率、质量稳定性和资源节制上满意汽车等行业大年夜规模商业化临盆的需求,今朝仍是未知数。但有来由信托,金属打印一旦获得大年夜规模利用,必将为当前工业化临盆带来厘革。

斟酌涉足金属打印行业的厂商和投资者,应摩厉以须,欢迎可能到来的行业厘革。竞争策略的拟订,应基于对金属打印技巧的利用领域以及其代价链的洞察,如斯,才有望把握住短期、中期和经久的行业迁移改变点。

1. 增材制造行业代价链

增材制造行业包括沿着上游、制造和办事代价链的六大年夜步骤(见图2)。此中,上游模块尤为紧张,必要将高度繁杂的零部件要求转化为图纸和3D模型(涉及设计、扫描、打印和反省软件)。今朝已有不少企业进入这一代价链模块。

以前几年中,增材制造行业内的企业经历多轮的创业和整合,头部厂商确立行业领先职位地方。Autodesk和Materialise是最主要的增材制造软件供应商,部分公司营业涉及行业代价链的多个环节,例如Stratasys临盆3D打印机和打印后续处置惩罚。部分3D打印机临盆商也自行临盆金属粉末,但跟着行业分工的成熟化,他们开始向专门金属粉末厂商采购。

估计行业代价链未来将继承快速蜕变,跟着材料资源的下降和临盆工艺的简化,增材制造的单位临盆效率将大年夜大年夜前进,并终极带来重大年夜行业厘革。代价链的中心环节将得以简化,尤其在临盆和临盆后续处置惩罚环节。

临盆流程将被重塑和重整,成长出一个无缝链接的端到端代价链。整合可以经由过程企业内部代价链延伸或企业之间的计谋相助来杀青,OEM厂商尤其必要增强对代价链各环节的深入懂得。此中,常识产权保护、软件研发和设计能力尤为紧张。

临盆效率的前进、增材制造技巧带来的新产品和产品德量改良,将进一步刺激需求真个增长,企业把握和使用好成长机会,而此中,备件临盆和翻新将是两个最紧张的近期时机。

2. 金属打印前驱:Siemens和GE

2017年2月,Siemens推出金属打印技巧临盆的燃气涡轮叶片,预示着早年期设计到临盆后处置惩罚的全线金属打印技巧将带来的重大年夜厘革。

Siemens首先研发出基于金属打印技巧的燃气涡轮叶片样品,并对样品进行抗高压能力测试(包括物理加压、高温和高离心力),在将该样品安装到涡轮机并成功测试后,Siemens开始量产金属打印的涡轮叶片,成长涡轮机的零部件后市场。

经由过程金属打印技巧的利用和临盆环节的内部整合,Siemens主要获益如下:

便于赓续改进设计,优化涡轮叶片产品体现

周全掌握核心常识产权

省去传统临盆流程中的锻造和打孔等多个繁杂环节

省去供应商环节,前进产品利润率

经由过程利用金属打印技巧,Siemens的全部临盆周期仅为18个月,与传统临盆工艺比拟,临盆周期大年夜大年夜缩短。此外,零部件金属打印技巧也可反哺其他产品的工程设计,为Siemens未来金属打印技巧的产品种类拓展做好筹备。

此外,Siemens还将金属打印技巧成功利用于涡轮机喷头的维修。此前,喷头的维修必要调换掉落大年夜部分喷头,在用传统措施从新安装新的喷头。如今,经由过程金属打印技巧的利用,只必要调换掉落一小部分喷头,再用金属打印零件添补即可。维修周期从44周缩短到4周,大年夜大年夜前进顾客供货效率、削减维修资源。

GE是另一家将金属打印技巧利用于全线临盆的前驱。它在金属打印技巧成长上共计投资15亿美元,此中5切切美元用于投资一家位于阿拉巴马州的工厂,主要临盆金属打印LEAP飞机引擎燃油喷嘴(估计2020年喷嘴产量达到35,000个)。跟由20个零部件组成的传统燃油喷嘴比拟,应用金属打印技巧临盆出来的燃油喷嘴为一个整体零件,重量削减25%,应用寿命延长5倍。喷嘴重量的减轻,为航空业客户带来燃油资源的显明下降。

3. 立异推动金属打印技巧的利用

只管金属打印市场仍处于发芽状态,GE、Siemens和Michelin/ Fives' AddUp等企业金属打印技巧立异的成功并非个例。多类金属被广泛利用于航空航天、汽车、航海、医药和牙科等诸多行业。

然而,金属打印技巧今朝大年夜多利用于中小型的繁杂高值零部件,而这些零部件本身不必要大年夜规模的产量,GE和Siemens的案例就是如斯。

此中一大年夜缘故原由在于,粉末床熔合技巧(Powder Bed Fusion)仍是主流,经由过程热能选择性地熔化金属粉末层区域。市道市面上大年夜多半(约80%)金属打印机所应用的都是这项技巧。

然后,一项新兴的金属打印技巧,即定向能量沉积技巧(Directed Energy Deposition),正在兴起。该技巧与传统粉末床熔合技巧比拟,临盆效率更高,能以更低的单位资源临盆更大年夜、更为繁杂的零部件,将进一步推动金属打印技巧领域的立异。

短期内,金属打印技巧用于大年夜规模临盆工业金属部件大概不大年夜现实,也不大年夜可能周全替代传统临盆工艺,但技巧的成长正在开发更多的行业时机。未来,传统临盆技巧下的诸多环节将进一步削减和整合,带来全部行业代价链的精简。

对付OEM厂商来说,拥有一套高成熟度的软件,对付产品设计和临盆流程的优化很紧张。拥有横跨整条代价链的周全能力也尤为紧张,可以经由过程企业间的计谋相助来完成。

这将是一个渐进式成长的行业,必要厂商从新核阅自己的商业模式,识别成功利用3D打印技巧所需的核心竞争力。

您可能还会对下面的文章感兴趣: