Experteninterview:Scott Dunham, Vice President of Research von SmarTech Analysis, über die wichtigsten Trends, die die additive Fertigungsindustrie prägen [Teil eins]

Sehen Sie sich den zweiten Teil unseres Interviews mit Scott Dunham an hier .

Mit der additiven Fertigungsindustrie sich in einem schnellen Tempo bewegen, mit Die neuesten Daten und Einblicke in den Markt sind von entscheidender Bedeutung. SmarTech Analysis ist ein führendes Marktforschungsunternehmen, das Branchenanalysen und Marktprognosen speziell für die additive Fertigungsindustrie anbietet. Die Forschungen, Prognosen und Berichte des Unternehmens bieten wertvolle Erkenntnisse für Unternehmen, die Lösungen für das gesamte AM-Spektrum anbieten, von Hardware und Materialien bis hin zu Software und Dienstleistungen.

Wir hatten das Glück, mit Scott Dunham, SMARTECH Vice President für Forschung zu sprechen, um die neuesten Trends im additiven Fertigung zu diskutieren, einschließlich der neu entstehenden Industrien zu achten, die Zukunft des Service-Provider-Markt und was die globalen Aussichten für die AM-Branche aussehen.

Können Sie mir etwas über Ihren Hintergrund erzählen und wie Sie in die additive Fertigung gekommen sind?

Ich beschäftige mich beruflich seit siebeneinhalb Jahren mit der additiven Fertigung.

Das Interesse am 3D-Druck habe ich während meiner Tätigkeit bei einem auf zweidimensionale Drucktechnologien spezialisierten Marktanalyseunternehmen geweckt. Der Markt war ziemlich ausgereift, daher suchte das Unternehmen nach einer Ausweitung seiner Abdeckung auf andere Bereiche, die seiner Meinung nach miteinander verbunden waren.

Zu dieser Zeit begann ich, mich mit 3D-Drucktechnologien zu befassen, um zu sehen, ob es mögliche Ähnlichkeiten gab. Letztendlich habe ich mich alleine auf den Weg gemacht und mich mit dem Präsidenten von SmarTech Analysis verbunden.

Der Präsident von SmarTech Analysis hatte damals die Idee, ein eigenes Marktanalyseunternehmen für den 3D-Druck zu gründen. Wir haben SmarTech offiziell Ende 2013 gestartet, aber zu diesem Zeitpunkt existierte es bereits seit etwa einem Jahr in einem frühen Startmodus.

Seitdem war es wirklich aufregend zu sehen, wie die Branche im Laufe der Jahre wächst und sich entwickelt.

Könnten Sie mir etwas genauer über Ihre Arbeit bei SmarTech erzählen?

Auf jeden Fall. Als Vice President of Research beaufsichtige, leite und verwalte ich alle Forschungsinitiativen, an denen SmarTech beteiligt ist.

Bei SmarTech kennen uns die meisten Marktteilnehmer möglicherweise für die von uns veröffentlichten Berichte, bekannt als syndizierte Marktforschungsstudien. Aber das ist nicht alles, was wir tun.

Zum Beispiel engagieren wir uns zunehmend in der kollaborativen Beratung mit Unternehmen der Branche. Wir hatten das Glück, mit den meisten, wenn nicht sogar allen führenden Unternehmen der Branche zusammenzuarbeiten. Ich bin sehr daran beteiligt, diese zu überwachen und auszuführen und auch die Forschungsmethodik zu entwickeln, um die unterschiedlichen Ziele der Kunden zu erreichen.

Normalerweise bietet SmarTech irgendeine Form der Chancenanalyse und der damit verbundenen Beratung an. Wir haben hier keinen ingenieurwissenschaftlichen Hintergrund, das heißt, wir helfen nicht auf technischer Ebene mit, neue Drucktechnologien zu entwickeln. Stattdessen helfen wir Unternehmen, Marktchancen zu definieren, Marktstrategien entsprechend festzulegen und einen detaillierten Einblick in die wirklichen Details der geschäftlichen Seite der Branche zu geben, um herauszufinden, wie die Dinge funktionieren. Wir präsentieren diese Informationen logisch, oft visuell und quantitativ.

Wir bieten auch Beratungsdienste an, bei denen wir typischerweise größeren Unternehmen, die ein berechtigtes Interesse daran haben, fortlaufende Informationen in der Branche zu erhalten, vierteljährliche Marktwachstums- oder Tracking-Daten anbieten.

Ich verfasse und beaufsichtige auch noch einige unserer größeren Berichtstitel, in denen wir versuchen, die verschiedenen Marktbereiche zu quantifizieren und die allseits beliebten Prognosen und Prognosen zu den Einnahmen herauszugeben, die aus verschiedenen Bereichen generiert werden in der 3D-Druckindustrie.

Wie hat sich Ihrer Meinung nach die additive Fertigungsindustrie im Laufe der Jahre verändert?

Es gibt definitiv Elemente, die sich geändert haben und Dinge, die gleich geblieben sind.

Zum Beispiel wurde das Thema des industriellen 3D-Drucks für die Fertigung – alles, was die Industrie aus der Rapid Prototyping-Blase herausführen könnte – schon vor sieben Jahren diskutiert.

Die Druckverfahren bleiben technisch weitgehend gleich. Was sich in dieser Zeit wirklich geändert hat, sind die Dinge, die es Unternehmen ermöglichen, den 3D-Druck für die Produktion zu nutzen, anstatt nur für Modellierung und Prototyping auf niedrigem Niveau.

Dazu gehören Workflow-Automatisierungssoftware und alle anderen Softwareelemente, insbesondere auf der Nachbearbeitungsseite, die einen großen Sprung nach vorne gemacht hat. Die Fortschritte in diesen Bereichen tragen dazu bei, die Herausforderungen zu meistern, denen sich Unternehmen gegenübersehen, die weitgehend dieselben Technologien verwenden, jedoch für unterschiedliche Ziele.

Diese Bereiche werden zu großen Kostenstellen, wenn ein Unternehmen versucht, sich zu vergrößern. Es sind die Bereiche, in denen die Dinge in der Serienproduktion kollabieren. Sie müssen diese wirklich verwalten und den Aufwand für die Vor- und Nachbearbeitung reduzieren.

Wir sehen allmählich einige interessante Änderungen in der Architektur bestimmter Maschinen. Die Maschinenarchitektur beginnt sich zu ändern, um dieses fertigungsbedingte Ziel zu unterstützen.

Nehmen wir als Beispiel Metallpulverbett-Schmelzsysteme. Wenn Sie sich ansehen, was vor sieben Jahren für die Herstellung vermarktet und verkauft wurde, werden Sie feststellen, dass es sich um Maschinen im Laborstil handelte, bei denen Sie das Pulver manuell in die Maschine einfüllen und die Maschine abkühlen lassen mussten, bevor Sie den Druck abnahmen Teil vom restlichen Pulver. Bevor Sie einen anderen Job beginnen konnten, mussten Sie die Maschine erneut mit Pulver beladen und so weiter.

Das ist natürlich ein ziemlich ineffizienter Prozess. Um die Gesamtproduktivität zu steigern und damit die Kosten für einzelne Teile zu senken, ist es heute üblich, eine Maschinenarchitektur mit individualisierten Material- und Laserbearbeitungsstationen zu haben. Bei dieser Maschinenarchitektur ziehen Sie das Material heraus, legen eine neue, vorbereitete Materialstation in das Druckmodul ein und es druckt weiter, während Sie das Teil aus dem Pulver holen und nachbearbeiten.

Dieser Ansatz ermöglicht Ihnen einen viel kontinuierlicheren Betriebszyklus. Es sind also immer noch die gleichen Prozesse. Sie werden hier und da stufenweise verfeinert, aber die wirklichen Dinge, die sich ändern, sind diese anderen Bereiche, die die Prozesse unterstützen.

Wir hören oft vom Einsatz des 3D-Drucks in Schlüsselbranchen wie der Medizin und der Luft- und Raumfahrt. Gibt es andere Branchen, in denen die Technologie zunehmend angenommen wird?

Luft- und Raumfahrt und Medizintechnik sind die etabliertesten Branchen, wenn es um die Einführung des 3D-Drucks geht. Aber die Wachstumsraten innerhalb dieser Branchen sind heute niedriger, wenn man Faktoren wie die kumulierte jährliche Wachstumsrate der in eine bestimmte Branche verkauften Hardwaremenge betrachtet.

Das liegt daran, dass diese Industrien in der Vergangenheit etablierter sind und sie einfach nicht mit der gleichen oder steigenden Rate im Laufe der Zeit wachsen werden.

Es gibt immer noch viel Wachstum in der Luft- und Raumfahrt und Medizin. Aber wenn man aus der Perspektive dessen betrachtet, was am schnellsten wächst und was schnell steigen könnte und gleichberechtigt mit der Luft- und Raumfahrt oder der Medizin sein könnte, ist Automobil definitiv im Gespräch.

Wir sollten auch die verschiedenen Bereiche der Konsumgüterindustrie sowie der kollektiven Energiewirtschaften wie Nuklear- und Öl- und Gasindustrie im Auge behalten.

Verbraucherprodukte sind ein sehr breiter Markt und wir sehen viele wirklich interessante Anwendungsfälle von Unternehmen wie Carbon, Desktop Metal und sogar den etablierteren wie EOS und 3D Systems.

Wir sprechen hier noch nicht von riesigen Anwendungen mit Hunderttausenden Teilen pro Jahr. Was wir jedoch beobachten, ist, dass diese Anwendungen, die früher als sehr randständig galten, aus der Perspektive untersucht werden, wie der 3D-Druck über Modellierung, Prototyping und Produktentwicklung hinaus in die Fertigung integriert werden kann.

Carbon hat eine großartige Fallstudie mit Vitamix, einem Hersteller von Mischanlagen. Mixer sind ein relativ banales Konsumprodukt, haben aber ein wirklich großes Potenzial in Bezug auf die Mengen.

Dieses spezielle Unternehmen erzielt einen hohen Return-on-Investment, wenn es nur ein paar Teile in einem seiner Produkte in einer seiner beliebten Produktlinien überarbeitet.

Solche Dinge werden das Wachstum der Technologie in dieser Branche in Zukunft wirklich vorantreiben. In der Medizin und in der Luft- und Raumfahrt gibt es noch viel Raum für Wachstum, aber in gewisser Weise haben andere Bereiche wie Konsumgüter ein deutlich größeres Potenzial.

Gibt es Beispiele für Nischenbranchen, in denen der 3D-Druck noch immer eine transformative Rolle spielen kann?

Öl und Gas sind definitiv eins. Elektronik ist eine andere. Es gibt viele additive Prozesse, die ausschließlich für elektronische Anwendungen existieren. Wir betrachten diese fast als einen separaten Bereich des additiven Bildes. Technisch sind sie additiv, aber in vielerlei Hinsicht spricht man von einer Abscheidung von sehr kleinen Materialmengen und das immer noch in fast zweieinhalb Dimensionen statt drei Dimensionen. Aber das soll nicht schmälern, was dort passiert.

Natürlich gibt es Bereiche der Unterhaltungselektronik, die nicht nur Leiterplatten sind. Es gibt Spritzgussteile, die in die Unterhaltungselektronik integriert werden und die großartige Kandidaten für 3D-Drucktechnologien sein könnten. Die Elektronik ist also sicherlich ein Bereich, den wir genau beobachten.

Eine Sache, die mich wirklich interessiert und die meiner Meinung nach ein guter Indikator für das Potenzial für die Einführung in viele Märkte ist, sind die Hersteller von 3D-Druckern selbst die Technologien nutzen, um Teile für ihre Hardware oder andere Anwendungen herzustellen.

HP hat dies sehr öffentlich gemacht und im Wesentlichen Teile gedruckt, die in seine Multi Jet Fusion-Drucker eingesetzt werden. Renishaw fertigt einen Teil seines optischen Kontrollsystems aus Metallteilen, die für Additiv neu entwickelt wurden.

Wenn Sie es aus dieser Perspektive betrachten, ist dies eine großartige Möglichkeit, Ihr Geld dort zu platzieren, wo Ihr Mund ist. Diese Maschinen werden vielleicht nicht in großen Mengen verkauft – wir sprechen von mehreren Hundert oder vielleicht bis zu 1000 Maschinen pro Jahr – aber das führt zu ernsthaften Produktionsmengen auf Teileebene.

Wenn sie bereit sind, ihren Technologien für diese Anwendungen zu vertrauen, ist dies eine großartige Fallstudie, die man anderen Industrieherstellern mitteilen kann und sagen:"Schauen Sie, wir machen dies bereits in unseren eigenen Produkten, also gibt es nichts hindert Sie wirklich daran, es nach ähnlichen Anwendungsfällen zu untersuchen.'

3D-Druckteile für 3D-Drucker begannen vor vielen Jahren mit dem RepRap-Projekt im kostengünstigen Desktop-Bereich. Es ist besonders spannend zu sehen, wie es jetzt viel ernsthafter und herstellerübergreifend auf das industrielle Niveau kommt.

Kürzlich hat SmarTech einen Bericht über den Dentalmarkt veröffentlicht. Könnten Sie unseren Lesern einige der wichtigsten Ergebnisse aus diesem Bericht mitteilen?

Absolut. Wenn Sie dies schon länger verfolgen, haben Sie vielleicht bemerkt, dass das Marketing rund um den 3D-Druck in der Zahnmedizin in den letzten Jahren stark zugenommen hat.

Der Dentalmarkt ist für viele Technologieentwickler rund um den 3D-Druck zu einem ernsthaften Ziel geworden. Wenn man es sich ansieht, ist die Zahnmedizin keine so große globale Chance, verglichen mit einigen anderen Bereichen, die der 3D-Druck verfolgt. Warum also sind alle so gehypt oder konzentrieren ihre Marketingbemühungen und ihre Lösungsentwicklung auf die Zahnmedizin?

Der Grund ist das Potenzial, die Produktionskapazität der gesamten Branche auf additive statt auf traditionelle manuelle, analoge Lösungen oder subtraktive digitale Technologien umzustellen.

Es gibt nicht viele Branchen, von denen man das sagen kann. Jeder spricht gerne über die Hörgeräteindustrie und wie fast 100 % aller Hörgeräte jetzt 3D-gedruckt sind. Aber das ist eigentlich eine fehlerhafte Fallstudie.

Der ganze Fall „alle Hörgeräte sind 3D-gedruckt“ ist überhaupt nicht wahr. Für kurze Zeit, als die Industrie noch sehr auf die Herstellung kundenspezifischer Produkte fokussiert war. Aber in den letzten Jahren haben Hörgerätehersteller aus verschiedenen Gründen nicht maßgeschneiderte Produkte vorangetrieben. Und es ist kein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis, nicht kundenspezifische Hörgeräteschalen zu drucken.

Zahnmedizin ist größer als die Hörgeräteindustrie. In der Zahnheilkunde könnte man theoretisch ein gutes Argument haben, über 80 % der Produktionsmittel auf eine additive Technologie umzustellen, und davon gibt es kein Zurück. Ich denke, in vielen Fällen wird es die Frästechnologien übertreffen und der Anwendungsfall für Frästechnologien wird mit der Zeit deutlich reduziert.

Digitale Prozesse in der Zahnheilkunde insgesamt sind bereits heute stark nachgefragt, egal ob additiv oder subtraktiv. Es besteht die Nachfrage, einen manuellen, sehr fachkundigen und kompetenzorientierten Produktionsprozess in einen digitalen, wiederholbaren und all die Vorteile digitaler Prozesse umzuwandeln.

Es gibt bereits einen guten Appetit da draußen und er wächst ziemlich schnell. Sicherlich nicht überall auf der Welt, aber vor allem in den USA, auf den westeuropäischen Märkten und sogar in Asien.

Auf der anderen Seite haben Sie ein immer überzeugenderes Leistungsversprechen für den Einsatz von 3D-Druckern, die jetzt mit mehr oder weniger nur einem Materialwechsel eine wirklich breite Palette von zahnärztlichen Geräten und Restaurationen drucken können. So können Sie mit einem System Dinge mit deutlich weniger Materialverschwendung produzieren.

Fräsmaschinen bieten definitiv eine wirklich gute Lösung, aber sie haben Grenzen, wenn es darum geht, die tatsächlichen Bedürfnisse der Anpassung von Dingen zu erfüllen, die in den Mund gehen. Additiv wächst also aufgrund dieser Faktoren wirklich.

Das wird es wirklich auf die nächste Stufe bringen und an den Punkt gelangen, die gesamte Branche auf additive oder die nächste Generation von dentalen 3D-Drucktechnologien umzustellen, die gerade erst auf den Markt kommen.

Sie haben insbesondere 3D-Drucker von 3D-Systems, Carbon und EnvisionTech. Alle verwenden Photopolymerisationstechniken; die meisten Leute nennen es Stereolithographie (SLA) oder harzbasiertes Drucken.

Diese Unternehmen verfügen heute über schichtlose und kontinuierliche Druckverfahren mit Harzmaterialien. Ziemlich schnell haben wir gesehen, dass der Photopolymerisations-3D-Druck so umgestellt wurde, dass er die meisten, wenn nicht alle Dentalmaterialien verwenden kann, die die Menschen in der Branche gewohnt sind.

Diese Prozesse in der Dentalindustrie bieten so viele Vorteile, von hoher Produktivität bis hin zu Zahnheilkunde aus einer Hand. Sie könnten eine Bohrschablone oder vielleicht sogar eine provisorische Versorgung in nur wenigen Minuten ausdrucken und einige Minuten für die Nachbearbeitung werfen.

Diese Technologien können dazu beitragen, die Nachbearbeitung, an die sich die Dentalindustrie gewöhnt hat, zu eliminieren, obwohl dies die Produktivität verlangsamt und den Einsatz in der Praxis erschwert. Aber diese Technologien der nächsten Generation können selbst diese Anforderungen erheblich reduzieren. Das wird wirklich eine große Rolle beim Übergang zu vollständig additiven Produktionsverfahren in der Zahnmedizin spielen.

Wie sieht der AM-Markt in außereuropäischen und nicht US-amerikanischen Gebieten aus? Ist die Adoptionsrate sehr unterschiedlich?

Die langfristigen Aussichten sind großartig. Asien ist in bestimmten Bereichen ziemlich weit fortgeschritten. Aus quantitativer Sicht, wie wir es bei Smartech tun, bietet Asien bereits eine große Chance. Aber es bleibt noch viel mehr Potenzial ungenutzt.

Wenn Sie jedoch in den Nahen Osten, Afrika oder Südamerika vordringen, ist die Akzeptanz viel weiter hinten und auf einem niedrigeren Niveau. Was in diese Bereiche vorgedrungen ist, sind die kostengünstigeren Maschinen. Was das Aussehen von einer Region zur anderen angeht, folgt die Einführung von Additiven dort tendenziell unterschiedlichen Trends.

Allerdings verteilt sich die tatsächliche Konzentration der Branche auf Nordamerika, Europa und Asien. Viele Leute denken, dass Asien ein aufstrebender Markt ist und weiter zurückliegt, aber es gibt ein schnelles Wachstum und ein langes, großes Potenzial.

Dennoch gibt es viele Unternehmen, die sich speziell auf China und Japan konzentrieren, die nicht unbedingt einen großen Einfluss auf die globale Ebene hatten. Aber in dieser Region passiert viel mehr, als die Menschen im Westen bei einem kurzen Blick erkennen.

Es gibt viele Druckereiunternehmen, die versuchen, diese Gelegenheit zu nutzen. Aber es gibt auch eine wachsende Präsenz von Dienstleistern in diesem Bereich, die den 3D-Druck auf fortschrittlichere Weise nutzen. Rapid Prototyping ist seit langem auf Asien konzentriert.

Die nordamerikanischen und europäischen AM-Unternehmen bauen zunehmend ernsthafte Servicebeziehungen in Asien auf. Sie sind aus verschiedenen Gründen definitiv stark auf diesen Bereich für zukünftiges Wachstum ausgerichtet. Diese Unternehmen zielen auf die ausgelagerte Fertigung ab, die bereits Teil der Industrien ist. Dem zu folgen, wo es lebt, ist definitiv einer der Gründe.

Um mehr über SmarTech Analysis zu erfahren, besuchen Sie: https://www.smartechanalysis.com/