Additive Manufacturing Landscape 2020: 240 Unternehmen prägen die digitale Fertigung

Update 16.06.2020: Auf Basis von Community-Feedback umfasst die Landscape nun neun zusätzliche Unternehmen.

Seit AMFG 2019 die erste Additive Manufacturing Landscape veröffentlichte, hat die Branche rasant an Tempo gewonnen. Um diese Entwicklung abzubilden, präsentieren wir die zweite Auflage unseres jährlichen Branchenradars.

Ende 2019 wurde der globale AM-Markt auf über 10 Milliarden Dollar bewertet. 3D-Druck-Hardware und -Materialien expandieren in industrielle Sektoren, und die COVID-19-Pandemie hat digitale Transformationsbemühungen beschleunigt. 3D-Druck bietet die Flexibilität, um Lieferkettenstörungen und Nachfrageschwankungen zu bewältigen.

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Die Additive Manufacturing Landscape 2020

Die diesjährige Landscape umfasst 240 Unternehmen und Forschungseinrichtungen, die sich der Industrialisierung des 3D-Drucks widmen. Der Sektor ist segmentiert in:

• Hardware-Hersteller (Polymere, Desktop, Metalle, Verbundwerkstoffe, Keramik, Elektronik)
• Software-Anbieter (Design & Simulation, Slicer & Datenaufbereitung, Workflow & MES, Sicherheit)
• Materiallieferanten (Polymere & Verbundwerkstoffe, Metalle)
• Nachbearbeitungssystem-Hersteller
• Forschungseinrichtungen

Nur industriell fokussierte Lösungen sind enthalten; Consumer-Drucker und Dienstleister sind ausgeklammert, um den Fokus zu wahren. Für Dienstleister-Daten siehe unsere State of the Industry Survey.

Wesentliche Erkenntnisse

Hardware dominiert die Landscape

Hardware macht 56 % des AM-Ökosystems aus, getrieben von einem Zustrom neuer Marktteilnehmer. Ein neues Segment – Composite-3D-Drucker – ist entstanden und verspricht erhebliches künftiges Wachstum.

Metall-3D-Drucker führen das Hardwaresegment an

Metallmaschinenhersteller stellen 40 % der Hardware und 22,5 % der Gesamtlandscape. Laserbasierte Systeme bleiben dominant, aber Binder Jetting und Großteildrucker gewinnen an Zugkraft.

Start-ups beschleunigen Innovation

Viele Landscape-Einträge sind Start-ups der letzten fünf Jahre, die beträchtliches Investoreninteresse auf sich ziehen. 2019 flossen 1,1 Milliarden Dollar in 77 AM-Frühphasenunternehmen, überwiegend in Hardware.

Konnektivität als kritisches Branchenthema

Das AM-Ökosystem bleibt fragmentiert, was den Bedarf an integrierten, vernetzten Lösungen unterstreicht, die digitale Fertigungsworkflows ermöglichen.

Segment-Deep-Dive

Hardware

Hardware-Innovationen treiben Leistung, Geschwindigkeit und Zuverlässigkeit für den Produktionseinsatz voran.

Polymer-3D-Drucker

Polymersysteme bleiben die verbreitetste Technologie: 72 % der befragten Unternehmen nutzen Polymere, verglichen mit 49 % für Metalle. Während Prototyping dominiert, finden Polymerdrucker zunehmend Anwendung in Werkzeugbau, Ersatzteilen und Endbauteilen, getrieben von Hochleistungsthermoplasten wie PEEK und ULTEM.

Desktop-3D-Drucker

Desktop-Maschinen – insbesondere Fused Filament Fabrication (FFF) – bleiben die größte Unterkategorie. Professionelle Desktop-FFF-Geräte bieten nun Industriemerkmale wie Doppellextrusion und beheizte Bauräume. Marken wie Ultimaker, MakerBot, BCN3D und Roboze illustrieren die wachsende Vielfalt des Segments.

Metall-3D-Drucker

Metal Powder Bed Fusion (PBF) bleibt die am weitesten verbreitete Technologie, doch Binder-Jetting-Systeme entstehen als kosteneffiziente, schnellere Alternativen. Unternehmen wie ExOne, Digital Metal, GE, Desktop Metal und HP erweitern das Metallportfolio. Ein neues Subsegment kompakter Metall-Drucker mit 43 % Versandzuwachs 2019 bedient funktionales Prototyping und Kleinserienfertigung; Desktop Metal und Markforged führen diesen Raum an.

Composite-3D-Drucker

Composite-Druck ist mit 10 Schlüsselakteuren – darunter Markforged, Fortify und Anisoprint – in die Landscape eingetreten. Composite-Technologie automatisiert einen arbeitsintensiven Prozess, verkürzt Designzyklen und eröffnet neue Märkte. Jüngste Investitionen übersteigen 150 Millionen Dollar und unterstreichen das Branchenvertrauen.

Hardware-Herausforderungen

Trotz Hardware-Fortschritten könnte die COVID-19-Krise Kapitalausgaben begrenzen. Forschungsanalyst Scott Dunham von SmarTech Analysis prognostiziert moderates Hardware-Wachstum 2020, erwartet aber höhere Auslastung bestehender Maschinen, was Materialverkäufe für neue endverbrauchsorientierte Materialien antreibt.

„Hardware-Verkäufe werden wahrscheinlich nicht steigen, da Kapitaleinsätze zweifellos eng bleiben (zumindest für den Rest des Jahres). Aber wir hoffen, dass die Auslastungsraten der bestehenden installierten Maschinenbasis wieder anziehen und Materialverkäufe für neue, endverbrauchsorientierte Materialien treiben.“

Materialien

2020 listet die Senvol-Datenbank 2.245 AM-Materialien, gegenüber 1.700 im Jahr 2019. Polymere bleiben die beliebteste Klasse, aber Metallnachfrage steigt: 40 % der EY-Umfrageteilnehmer suchen Standardlegierungen, 31 % Hochleistungslegierungen. Materialkosten bleiben eine Barriere, da AM-Polymere und -Metalle weiterhin ein Vielfaches konventioneller Alternativen kosten.

Software

Der Aufstieg von AM als digitale Fertigungsplattform hat spezialisierte Software für Design, Simulation, Bauvorbereitung und Workflow-Management beflügelt.

„3D-Druck ist nicht neu, mit fast 35 Jahren Geschichte, aber der Fokus lag jahrzehntelang auf Plattformen und Materialien. Was aufholt, ist die Software, um gedruckte Teile besser vorherzusagen, zu korrigieren und zu managen.“

Design und Simulation

Fortgeschrittene Simulationswerkzeuge – Topologieoptimierung, Generatives Design – werden zunehmend in Luftfahrt, Automotive und Medizintechnik eingesetzt und reduzieren Trial-and-Error-Zyklen.

Bauvorbereitung

Fragmentierung über Slicer und Nachbearbeitungstools hinweg erhöht die Komplexität. Softwareentwickler integrieren diese Funktionen nun in einzelne Plattformen, die Druckbarkeitsprüfung, Teileorientierung, Leichtbauoptimierung, Supportgenerierung und Simulation unterstützen.

Workflow und MES

Manufacturing Execution Systems (MES) entstehen, um AM-Operationen zu steuern, Rückverfolgbarkeit zu bieten und Produktion zu skalieren. Die MES-Auswahl erfordert die Bewertung von Integrationsfähigkeit und Skalierbarkeit.

IP und Sicherheit

Mit der Verbreitung von 3D-Druck wird der Schutz geistigen Eigentums kritisch. Sicherheitssoftware schützt Designdaten über Hardware, Abteilungen, Standorte und Lieferanten hinweg. Zwar derzeit noch Nische, doch die Nachfrage nach dedizierten Sicherheitslösungen wird wachsen.

Nachbearbeitung

Skalierung der Produktion erfordert automatisierte Nachbearbeitung, um manuelle, zeitintensive Schritte zu überwinden, die die Kosten pro Teil in die Höhe treiben.

„Nachbearbeitung hat enormen Einfluss darauf, Hersteller ihre Kostenziele bei skalierter Produktion zu erreichen.“

„Fokus sollte auf nachhaltigen Nachbearbeitungstechnologien liegen, die den Workflow nach dem Druck vollständig automatisieren und die prohibitiv hohen Kosten manueller Workflows eliminieren. Erst wenn Einsparungen erreicht sind, ist skalierte Produktion möglich.“

Joseph Crabtree, CEO von Additive Manufacturing Technologies Ltd.

Unternehmen wie Additive Manufacturing Technologies, DyeMansion, PostProcess Technologies, Rösler und Quintus Technologies sind Pioniere automatisierter Lösungen für Reinigung, Entpulvern, Oberflächenveredelung und Färbung.

Additive Manufacturing 2020: Die Zukunft der digitalen Fertigung gestalten

Seit der ersten Auflage verfolgt AMFGs Landscape eine rasant reifende Branche. Neue Marktteilnehmer, sich entwickelnde Materialien und ein verstärkter Fokus auf Automatisierung und Konnektivität definieren die Sektortrajektorie. Trotz globaler Unsicherheit bietet die AM-Landscape reichlich Chancen, wobei Branchenkollaboration Konsolidierung und Resilienz vorantreibt.

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