AM auf der ganzen Welt:Wie ausgereift ist der 3D-Druck im asiatisch-pazifischen Raum?

Siehe Teil 1 der Serie AM Around the World, in der die Einführung von . untersucht wird 3D-Druck in Nordamerika und Europa .

Asien-Pazifik (APAC) entwickelt sich zum am schnellsten wachsenden Markt für 3D-Druck. Die Region wird voraussichtlich mit 18 % am höchsten wachsen und . ausgeben 3,6 Milliarden US-Dollar für 3D-Druck innerhalb der nächsten 5 Jahre.

Bis vor kurzem hinkte die Region bei der Einführung des 3D-Drucks im Vergleich zu Nordamerika und Europa hinterher. Das wachsende Interesse von Fertigungsunternehmen in APAC und die Einführung vieler von der Regierung geleiteter Strategien und Richtlinien haben jedoch mehreren Ländern in der Region geholfen, erfolgreich ein nachhaltiges AM-Ökosystem zu schaffen.



Im Folgenden sehen wir uns an, wie der 3D-Druck in übernommen und unterstützt wird China, Südkorea, Singapur und Australien.

3D-Druck im „Kraftwerk der Fertigung“ 

Spotlight:China

China ist angesichts der enormen staatlichen Unterstützung zur Förderung der Branche vielleicht die stärkste Kraft hinter dem Wachstum des 3D-Drucks in Asien. Chinas 3D-Druckmarkt wurde 2018 auf 1,8 Milliarden US-Dollar geschätzt. Derzeit ist es der drittgrößte 3D-Druckmarkt nach den USA und Westeuropa.

2017 hat die chinesische Regierung den „Aktionsplan zur Entwicklung der additiven Fertigungsindustrie“ herausgegeben, mit dem Ziel, bis 2020 eine nationale AM-Industrie im Wert von 3 Milliarden US-Dollar aufzubauen.

Der Aktionsplan, der Teil von . ist Der strategische Fahrplan „Made in China 2025“ für den Fertigungssektor des Landes skizziert langfristige Ambitionen und Entwicklungsziele, um China zu einer der führenden 3D-Drucknationen zu machen. Einer der Höhepunkte des Plans ist das Ziel, über 100 AM-Pilotprojekte in 10 Schlüsselbranchen einzuführen, darunter Medizin, Kultur, Bildung und Internet.

Um diese Ziele zu erreichen, fördert China vielversprechende AM-Unternehmen, die die Standardisierung für die chinesische AM-Industrie unterstützen und in die Personalentwicklung im 3D-Druck investieren. China hat beispielsweise kürzlich das erste 3D-Druck-College der Welt, das Baiyun-Winbo 3D-Druck-Technologie-College in Guangzhou, gegründet.

Das Land plant außerdem, 3D-Drucker in 400.000 Grundschulen zu installieren. Initiativen wie diese werden der chinesischen Gesellschaft langfristig zugutekommen, da die Menschen schon in jungen Jahren in der 3D-Technologie ausgebildet und qualifiziert werden.

AM-Technologien in China

Es wird geschätzt, dass 48 % der aktuellen 3D-Druckerlöse in China mit 3D-Druckern erzielt werden (im Vergleich zu 37 % in Europa oder 33 % in den USA). Diese Zahl zeigt, dass im Land eine starke Nachfrage nach 3D-Druckhardware besteht.

Einer der Schlüsselbereiche mit schnellem Wachstum in China ist der 3D-Metalldruck, wobei Bright Laser Technologies und Shining 3D metalllaserbasierte 3D-Drucker entwickeln. Shining 3D zum Beispiel hat kürzlich seine AM-Produktlinie mit der Einführung des 3D-Druckers EP-M150 erweitert. Der neue SLM-3D-Drucker eignet sich für kleine Metall-3D-Druckanwendungen, beispielsweise für Zahnkronen. Der Drucker soll mit nur 1 kg Metallpulver 500 Kronen herstellen können.

Der Aufstieg chinesischer AM-Maschinen war auf der TCT Asia 2018, einer der größten AM-bezogenen Messen in China, besonders deutlich. Das TCT Magazine berichtet, dass es bis zu 38 Metall-3D-Drucker aller Formen und Größen gab, die von chinesischen Unternehmen entwickelt und hergestellt wurden.

Laut dem Sprecher und Branchenexperten von TCT Asia, Graham Tromans, „wird Metall-AM in China eher als Herstellungsprozess im Vergleich zu Kunststoffprozessen angesehen. Die Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie sind für Chinas verarbeitende Wirtschaft von größter Bedeutung und deshalb entwickeln so viele Unternehmen Metallmaschinen.'

Es gibt auch eine große Auswahl an Polymer-3D-Druckern von Unternehmen wie UnionTech (einer der größten Hersteller von SLA-3D-Druckern in China), INTAMSYS und Farsoon Technologies.

Branchen, die den 3D-Druck einsetzen

Laut einem aktuellen EY-Bericht haben 78% der befragten chinesischen Unternehmen 2019 bereits 3D-Druck eingeführt. 

Solch hohe Raten lassen sich durch eine wachsende Nachfrage nach intelligenteren, effizientere Produktion in China. 3D-Druck ist eine Technologie, die Unternehmen implementieren, um diesen Bedarf zu decken.

Ein Beispiel hierfür ist der chinesische Automobilsektor. Pix Moving, ein Automobil-Start-up in der Provinz Guizhou, entwickelt autonom fahrende Autos durch die Kombination von 3D-Druck und generativen Designtechniken.

Das Unternehmen verwendet insbesondere die Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM)-Technologie, um Autochassis in 3D zu drucken, die weniger Teile haben und daher viel weniger wiegen. Der Erfolg, solche Autos sicher und lebensfähig zu machen, würde Pix zu einem Weltpionier machen.

Ein weiterer chinesischer Sektor, der durch den 3D-Druck revolutioniert wird, ist das Bauwesen. Das Unternehmen WinSun ist derzeit führend im Bau 3D-Druck in China. Der 3D-Drucker von WinSun mit einer Breite von 10 Metern und einer Höhe von 6,6 Metern verwendet ein spezielles Material aus Zement, Sand und Fasern, gemischt mit einem proprietären Additiv. Die Technologie wird während einer Vorfertigungsphase verwendet, um die Wände in der Fabrik zu drucken, um sie dann vor Ort zu montieren.

WinSun machte 2014 erstmals Furore, als eine Charge von 10 Häusern aus recyceltem Baustoff gedruckt wurde Material und montiert in Suzhou. Derzeit arbeitet das Unternehmen am 3D-Druck des größten Gebäudekomplexes der Welt, der voraussichtlich Ende dieses Jahres in Shanghai eröffnet werden soll.

In der chinesischen Gesundheitsbranche profitieren bereits große Krankenhäuser von 3D-gedruckten Organmodellen, mit denen Chirurgen komplexe Operationen vorbereiten.

Darüber hinaus setzen mehrere Krankenhäuser in China seit vielen Jahren 3D-Druckimplantate in der klinischen Praxis ein. Chirurgen des Zweiten Krankenhauses der Universität Shandong haben beispielsweise 2018 ein Unterkieferimplantat für einen jungen Patienten in 3D gedruckt. 

Zusätzlich das Dritte Krankenhaus der Peking-Universität, das Tangdu-Krankenhaus der Air Force Military Medical University, Guangdong Das Orthopädische Provinzkrankenhaus und andere untergeordnete Krankenhäuser haben ebenfalls 3D-gedruckte orthopädische Implantate bei der Behandlung komplexer orthopädischer Erkrankungen eingesetzt.

Angesichts der hohen Akzeptanzrate und des verstärkten Engagements der Regierung tritt der 3D-Druck in China in eine goldene Zeit ein. China wird als zukünftiger Marktführer im Bereich 3D-Druck gefeiert und ist gut aufgestellt, um diesen Titel in naher Zukunft zu beanspruchen.

Spotlight:Südkorea 

Südkorea hat auch einen starken Fokus auf das Wachstum des 3D-Drucks. Trotz der relativ späten Einführung der Technologie im Vergleich zu anderen fortgeschrittenen Ländern streben koreanische Unternehmen jetzt an, in diesem sich schnell entwickelnden Sektor aufzuholen.

Um mit der 3D-Druckinnovation Schritt zu halten, Die koreanische Regierung bietet nationale Unterstützung. Im Jahr 2014 wurde eine 3D-Druck-Roadmap für Forschung und Entwicklung erstellt. Dieser Plan zielt darauf ab, die bestehende Branche mit einem integrierten Ökosystem zu unterstützen, das es den Spielern ermöglicht, die 3D-Drucktechnologie einfach zu verwenden und zu verbinden. Zentrale und lokale Regierungen haben 8 regionale Zentren für den 3D-Druck im ganzen Land eingerichtet, um 3D-Druckinfrastruktur und Beratungsdienste bereitzustellen.

Das Gesundheitswesen ist führend bei der Einführung von AM 

Vor allem dank starker staatlicher Unterstützung hat der Medizinsektor eine führende Rolle bei der Einführung und Implementierung des 3D-Drucks in Korea eingenommen.

Unter den 10 vorrangigen Sektoren der Regierung, die in der 3D-Druck-Roadmap aufgeführt sind, hat das Gesundheitswesen den höchsten Anteil. Darüber hinaus richten sich die Pilotprojekte der Regierung zur „Förderung neuer Anforderungen“ vor allem an die Gesundheitswirtschaft. Dies bedeutet, dass aus Sicht der Regierung 3D-Druckanwendungen im Gesundheitswesen in der Anfangsphase die schnellsten Erfolge bieten.

Dank der Unterstützung der Regierung wurden 19 3D-gedruckte medizinische Geräte, hauptsächlich orthopädische Implantate, offiziell registriert vom Ministerium für Lebensmittel- und Arzneimittelsicherheit, bis Ende 2016. 

Könnte Südkorea der nächste globale Marktführer im 3D-Druck werden?

Im Vergleich zu anderen Ländern wurde Südkorea nie vom Hype um den 3D-Druck der Verbraucher erfasst. Seit der Einführung der Technologie im Land betrachten die Koreaner sie weitgehend als einen industriellen Prozess und nicht als Konsumspielzeug.

Laut einem Bericht von EY wuchs die Vertrautheit mit dem 3D-Druck in Korea von 24 % im Jahr 2016 auf 81 % im Jahr 2019 und ist damit das Land mit der meisten Erfahrung im Bereich 3D-Druck.

Darüber hinaus machte Korea im Jahr 2018 rund 4,1 % aller installierten AM-Systeme weltweit aus und verfügt über die drittgrößte Anzahl von Maschinen im asiatisch-pazifischen Raum.

Der Großteil der 3D-Druckhardware des Landes wird importiert. Im Jahr 2017 machten ausländische Hersteller laut einem Bericht von Ipsos Business Consulting mehr als 80 % des gesamten 3D-Druckerumsatzes in Korea aus.

Laut AT Kearney könnte Korea dank . zum Weltmarktführer werden eine nationale regierungsgeführte F&E-Roadmap mit Schwerpunkt auf dem 3D-Druck.

Neben der Festlegung der nationalen AM-Strategie investiert die koreanische Regierung stark in die Entwicklung der AM-Technologie. Im Jahr 2017 erhielt die 3D-Druckindustrie in Korea 41,2 Milliarden Won (das entspricht 37 Millionen US-Dollar) an staatlicher Förderung. Im Jahr 2019 wurde die Finanzierung auf 59,3 Milliarden Won (umgerechnet 52,7 Millionen US-Dollar) erhöht.

Korea integriert AM schrittweise in seine Wirtschaft zum Nutzen der Hersteller und seiner gesamten nationalen Produktion. Wir gehen davon aus, dass Korea bis 2019 und in den kommenden Jahren ein bedeutender Wachstumsmarkt für AM-Technologien und -Anwendungen sein wird.

3D-Druck in der ASEAN-Region

Der Verband Südostasiatischer Nationen (ASEAN) bezieht sich auf eine Region in Südostasien, die 10 Länder umfasst:Myanmar, Laos, Vietnam, Kambodscha, Thailand, Malaysia, Singapur, Brunei, Indonesien und die Philippinen.

Die 10 ASEAN-Mitgliedsländer haben einen unterschiedlichen Grad an AM-Einführung, wobei sich viele von ihnen auf die Entwicklung der Infrastruktur und der Fähigkeiten konzentrieren, um von dieser disruptiven Technologie zu profitieren.

Laut einem Whitepaper von ThyssenKrupp, einem der größten Industriekonzerne in Deutschland, ist die AM-Durchdringung in ASEAN heute gering und macht nur 5 bis 7 % der gesamten AM-Ausgaben Asiens für 2019 auf 3,8 Mrd. $ geschätzt. 

In der ASEAN-Region sind Singapur, Thailand und Malaysia die größten Anwender des 3D-Drucks und machen wertmäßig etwa 80 % des AM-Marktes aus.

Für die meisten Regionen die größte Hürde Die Einführung von AM ist heute nicht die Technologie, sondern mangelndes Know-how. Laut ThyssenKrupp hat AM jedoch das Potenzial, einen Wert von mehr als 100 Milliarden US-Dollar und 3 bis 4 Millionen Arbeitsplätze in ASEAN zu schaffen.

Um diese Chance zu nutzen, müssen politische Entscheidungsträger und Wirtschaftsführer bei der Umsetzung von AM-Projekten zusammenarbeiten und die notwendige Unterstützung für den Aufbau von AM-Infrastruktur, Fähigkeiten und Fähigkeiten in den ASEAN-Ländern bereitstellen.

Singapur als Vorreiter der ASEAN in AM 

Singapur hat großen Wert auf die Entwicklung der nationalen 3D-Druckindustrie gelegt. Um das Wachstum und die Wettbewerbsfähigkeit des nationalen Fertigungssektors zu unterstützen, hat die Regierung Singapurs den Plan für Forschung, Innovation und Unternehmen (RIE) 2020 aufgestellt, der AM als einen wesentlichen Wegbereiter identifiziert.

Die vielleicht größte Regierungsinitiative zur Förderung von AM war jedoch die Gründung des National Additive Manufacturing Innovation Cluster (NAMIC) im Jahr 2015. NAMIC identifiziert und entwickelt AM-Start-ups und -Technologien und fördert öffentlich-private Kooperationen .

Seit 2013 hat die singapurische Regierung 380 Millionen US-Dollar über NAMIC investiert, um die 3D-Druckforschung in kommerzielle Anwendungen umzusetzen.

Darüber hinaus beherbergt Singapur viele AM-Forschungszentren und Exzellenzzentren, die von externen Unternehmen gegründet wurden. Globale Unternehmen wie GE, ThyssenKrupp, HP, UPS, Evonik, Voestalpine und DNV GL haben in Singapur regionale AM-Zentren eingerichtet.

Lokale Start-ups, wie 3D MetalForge, Anatomics und SpareParts 3D, waren recht erfolgreich bei der Entwicklung von AM-Anwendungen und trugen zur Durchdringung in Industriesektoren bei.

AM-Akzeptanz in allen Branchen

Branchen, die ein hohes Potenzial für die Einführung von AM haben, wie Luft- und Raumfahrt, Marine und Offshore sowie Medizintechnik, passen gut zu Singapurs Produktionsstandort.

Singapur befindet sich damit in einer gute Position, um AM-Technologien für verbesserte Leistung und Kostenvorteile in diesen Branchen einzusetzen. NAMIC unternimmt große Anstrengungen, um eine solche Einführung voranzutreiben, indem es beispielsweise die Land Transport Authority mit dem Einsatz von 3D-Druck beauftragt, um Ersatzteile für die Wartung und den technischen Betrieb von Zügen und Bussen herzustellen.

Eindeutig , Singapur, ist derzeit ASEANs größtes AM-Wissenszentrum und -Benutzer, das den Aufstieg der Technologie in der Region weiter unterstützen wird.

Australien:Eine neue Drehscheibe für den Metall-3D-Druck

2019 macht der australische AM-Markt nur etwa 3 bis 5 % des gesamten AM-Marktes in APAC aus. Bei der Einführung der AM-Technologie hinkt Australien dem Rest der Welt hinterher. In den letzten Jahren hat das Land jedoch einen Zustrom neuer Unternehmen erlebt, die AM-Hardware entwickeln, wobei die wichtigsten Beispiele Aurora Labs, SPEE3D und Titomic sind.

Interessanterweise konzentrieren sich die meisten AM-Entwicklungen auf metallbasierte Technologien. Ein Grund könnte in den reichlich vorhandenen natürlichen Ressourcen des Landes liegen, darunter einige der größten Erzreserven für Metalle wie Aluminium, Titan, Nickel, Stahl und Tantal.

Das bedeutet, dass das Land, anstatt eine riesige Menge dieser Ressourcen ins Ausland zu schicken, nach Möglichkeiten sucht, diese Ressourcen zu Hause zu nutzen. Der Metall-3D-Druck erweist sich als eine der vielversprechendsten Technologien zur Verarbeitung von Metallen wie Titan, Nickel und Aluminium.

Die australische Regierung hat eine positive Rolle bei der Förderung der Einführung von AM im Land gespielt. CSIRO, Australiens nationale Wissenschaftsbehörde, hat sich mit einer Investition von mehr als 6 Millionen AUD in seine Lab 22 AM-Einrichtung stark der 3D-Druckforschung gewidmet.

Staatlich finanzierte Initiativen wie das Australian Advanced Manufacturing Growth Centre (AMGC) und das Innovative Manufacturing Cooperative Research Center (IMCRC) haben auch den breiteren Übergang der australischen Fertigungsindustrie hin zu höherwertigen AM-Technologien unterstützt .

In der Zwischenzeit machen einige australische Firmen und Institutionen bedeutende Fortschritte bei der Förderung der Nutzung von AM. Das Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) hat das Center for AM gegründet. Mit einer Reihe von AM-Technologien, darunter selektives Laserschmelzen, direkte Lasermetallabscheidung, Fused Deposition Modeling und Polyjet, bietet das Zentrum Lösungen für die Luft- und Raumfahrt-, Biomedizin-, Verteidigungs- und Energieerzeugungsindustrie.

Außerdem bietet Conflux Technologie ist ein großartiges Beispiel dafür, wie Unternehmen AM für Produktinnovationen nutzen können. Der 3D-Metalldruck hilft dem Unternehmen, effizientere, optimierte Wärmetauscher für Branchen wie Automobil, Motorsport und Luft- und Raumfahrt zu entwickeln und herzustellen.

AM in Australien befindet sich auch bei Anwendungen in den Bereichen Medizin, Luft- und Raumfahrt und Verteidigung auf einem starken Wachstumspfad.

Zum Beispiel arbeitet RUAG Australia an einem zweijährigen Projekt zusammen, um den Einsatz der Direct Energy Deposition (DED)-Technologie für die Reparatur und Herstellung von Flugzeugkomponenten zu untersuchen.

Die australische Luftfahrt Die Industrie könnte erheblich von dem Forschungsprojekt profitieren. Die geschätzten Gesamtkosten der australischen Luftwaffe für den Ersatz beschädigter Flugzeugteile belaufen sich auf mehr als 230 Millionen AUD. Die Verwendung von Metall AM zur Reparatur beschädigter Teile könnte diese Kosten drastisch senken.

In einem anderen Beispiel hat GE Additive ein Memorandum of Understanding (MoU) mit der Regierung von New South Wales (NSW) in Australien unterzeichnet, um ein 3D-Druck-Luft- und Raumfahrtzentrum in der Western Sydney Aerotropolis zu entwickeln.

In der Medizinbranche hat iOrthotics, das sich auf kundenspezifische Orthesen spezialisiert hat, vom Polypropylen-Fräsen auf den 3D-Druck umgestellt. Investitionen in 3D-Drucklösungen haben es iOrthotics ermöglicht, seine Produktion zu steigern und gleichzeitig über 30 Tonnen Plastikmülldeponien jährlich zu vermeiden.

AM bietet australischen Unternehmen eine großartige Gelegenheit, sich von anderen abzuheben und wettbewerbsfähig zu sein. Dies bedeutet, dass das Wachstum dieser Technologie in der Region fortgesetzt wird und zum Aufbau einer wettbewerbsfähigeren und nachhaltigeren australischen Fertigungsindustrie beiträgt.

APAC-Region:Ein neuer Anwärter auf die Führungsposition im 3D-Druck 

Die Region APAC bleibt eine weitgehend ungenutzte Chance, wenn es um die Einführung des 3D-Drucks geht. Der Status Quo ändert sich jedoch schnell, und die Region holt zu den Weltmarktführern auf.

Vor allem China wächst als ernsthafter Konkurrent zu den etablierten AM-Märkten in den USA und Europa. Laut einer Prognose des China Industry Information Institute wird Chinas 3D-Druckindustrie bis 2020 voraussichtlich einen Produktionswert von 7,68 Milliarden US-Dollar oder ein Drittel des Weltmarktes haben. Wenn die Wachstumsraten in diesem Tempo anhalten, könnte China in naher Zukunft der größte 3D-Druck-Markt werden.

Neben China gibt es positive Aussichten für Südkorea und einige ASEAN-Länder, wenn es um die Einführung und Industrialisierung von AM geht.

Der größte Teil dieses Wachstums wird eindeutig davon abhängen Unterstützung von Regierungen. Nationale Regierungen und Unternehmen sollten gleichermaßen einen Weg zum Aufbau eines 3D-Druck-Ökosystems einschlagen. Letztendlich wird die Zusammenführung von Schlüsselelementen von Politik, Forschung, Bildung und Kommerzialisierung es den Volkswirtschaften und Industrien ermöglichen, fortschrittliche Fertigungstechnologien wie den 3D-Druck zu nutzen.