Het landschap van de additieve productie-industrie 2019:171 bedrijven die de industrie vooruit helpen [Updated]

Update 26/05/2020:we hebben nu ons Additive Manufacturing Landscape 2020-rapport en infographic gepubliceerd, met 231 organisaties die digitale productie helpen stimuleren. Bekijk het volledige artikel.

Additive manufacturing heeft de afgelopen vijf tot tien jaar een soort revolutie doorgemaakt. AM werd ooit beschouwd als een op de consument gerichte technologie, maar is nu uitgegroeid tot een levensvatbare industriële productieoplossing.

Vanaf 2019 wordt de additive manufacturing-industrie geschat op meer dan $ 9 miljard dollar. Hoewel dit nog steeds een fractie is van de bredere maakindustrie van $ 12 biljoen, evolueert het landschap snel, wat enorme kansen creëert voor de industrie als geheel.

Nu nieuwe spelers de markt blijven betreden en nieuwe technologieën worden ontwikkeld, is het nu een opwindende tijd om deel uit te maken van de verandering.

Met deze constante verschuivingen in het marktlandschap kan het voor fabrikanten moeilijk zijn om de belangrijkste bedrijven bij te houden die oplossingen bieden over het hele spectrum van AM.

Om deze reden publiceerde AMFG in februari 2019 het eerste Additive Manufacturing Landscape in de branche, waarin de reeks bedrijven wordt getoond die de toekomst van de industrie vormgeven.

Het doel van dit landschap was om fabrikanten en belanghebbenden in de industrie een beter begrip te geven van de huidige AM-markt en dit te gebruiken om de evolutie van de industrie te benchmarken.

De respons op onze eerste infographic was veel meer dan we hadden verwacht, en we ontvingen talloze suggesties voor meer bedrijven om op te nemen. Met de feedback aan boord hebben we het landschap bijgewerkt en een whitepaper samengesteld waarin we de belangrijkste bevindingen in detail bekijken.

Wat is het landschap van additieve productie?

De additieve productie-industrie evolueert snel en het kan een uitdaging zijn om gelijke tred te houden met de belangrijkste bedrijven.

In een poging om dit bloeiende ecosysteem te categoriseren, hebben we het eerste Additive Manufacturing-landschap in de branche samengesteld.

De grafiek bevat 171 bedrijven die additive manufacturing naar industrialisatie stimuleren. Deze bedrijven zijn onderverdeeld in de volgende categorieën:

• Hardwarefabrikanten (Polymeren, desktop, metalen en elektronica)
• Softwareleveranciers (Ontwerp &CAD, workflow en beveiliging)
• Materiaalleveranciers (Polymeren, composieten en metalen)
• Fabrikanten van nabewerkingssystemen
• Kwaliteitsborging en procesinspectie
• Onderzoeksinstellingen en -centra

Welke bedrijven zijn inbegrepen?

Bij het samenstellen van deze afbeelding hebben we besloten ons te concentreren op industrieel 3D-printen.

Dit betekent dat de grafiek alleen bedrijven bevat die voornamelijk B2B-producten en -diensten aanbieden. Daarom hebben we deze keer 3D-printbedrijven die consumentgericht zijn buiten beschouwing gelaten.

Natuurlijk zijn er ook veel meer categorieën die we hadden kunnen toevoegen - servicebureaus zijn een goed voorbeeld.

Omwille van de eenvoud hebben we echter besloten geen servicebureaus of bedrijven op te nemen waarvan de primaire activiteit productieservices is. Dit zal worden opgenomen in een toekomstige afbeelding.

Belangrijkste afhaalrestaurants

Hier zijn enkele van de belangrijkste zaken uit het landschap:

De cijfers in de bovenstaande grafiek zijn exclusief de 11 onderzoeksinstellingen die in het landschap voorkomen.

Metaalmachines domineren

• Veruit het grootste segment, in termen van het aantal bedrijven, is de categorie metalen 3D-printers, waaronder 44 fabrikanten. Deze bedrijven bieden een reeks metalen 3D-printtechnologieën, van traditionele poederbedfusietechnologieën tot nieuwe, gepatenteerde technieken.

De eenhoorn trifecta

• Op het moment van schrijven zijn er drie 3D-printbedrijven die de status van eenhoorn hebben bereikt - een waardering van meer dan $ 1 miljard. Interessant is dat het allemaal hardwarefabrikanten zijn:Desktop Metal (metaal), Koolstof (polymeer) en Formlabs (bureaublad).

Aanwinsten in overvloed

• Het landschap wordt gekenmerkt door belangrijke fusies en overnames over de hele linie, van ANSYS' overnames van 3DSIM (2017) en materiaalbedrijf Granta Design (2019), tot GE's overnames van zowel Concept Laser als Arcam (2017).

Niet-AM-bedrijven zien nieuwe kansen in de branche

• Met name bedrijven buiten de maakindustrie zien 3D-printen steeds meer als een rijpe kans. Een recent voorbeeld is Xerox, dat onlangs Vader Systems overnam, een startup die vloeibaar-metaal 3D-printers ontwikkelt. Xerox is natuurlijk toegevoegd aan de afbeelding.

Elk segment nader bekeken

HARDWARE

Hardware vormt het leeuwendeel van het AM-landschap.

Aangezien het aantal bedrijven dat AM voor productie wil integreren blijft stijgen, willen hardwarefabrikanten aan deze vraag voldoen met industriële systemen die sneller en nauwkeuriger kunnen printen.

Het is vermeldenswaard dat veel van de bedrijven oplossingen bieden over het hele spectrum van polymeer-, metaal- en desktopmachines. Een aantal is ook actief in andere segmenten, bijvoorbeeld door eigen materialen en software te ontwikkelen.

Polymeersystemen:een gestaag evoluerend landschap

Polymeer 3D-printen heeft een lange weg afgelegd sinds zijn oorsprong als een snelle prototyping-technologie. Maar het is niet alleen de technologie zelf die is geëvolueerd, net als het aantal bedrijven dat machines aanbiedt die hoogwaardige, industriële polymeeronderdelen produceren.

In combinatie met de opkomst van hoogwaardige polymeermaterialen (zoals we hieronder zullen onderzoeken), is 3D-printen met polymeren duidelijk aan het uitgroeien tot een industriële oplossing voor zowel prototypes als eindonderdelen.

Terwijl de bovenstaande afbeelding de gevestigde namen benadrukt (3D Systems, EOS, Stratasys), zijn er een aantal relatief nieuwe spelers die nieuwe technologieën aanbieden om het segment te ontwrichten.

Koolstof is er een van. De 3D-printers van Carbon gebruiken het eigen CLIP-proces (Continuous Liquid Interface Production) en Digital Light Synthesis (DLS)-technologie om onderdelen te produceren waarvan wordt gezegd dat ze de spuitgietstandaard zijn. Carbon heeft een snelle opkomst gehad, met belangrijke partnerschappen met bedrijven als Adidas, Ford en Lamborghini.

Nexa3D is een ander bedrijf dat het huidige landschap wil verstoren met zijn snelle, industriële stereolithografische 3D-printers. Het heeft ook zijn eigen technologie ontwikkeld – Lubricant Sublayer Photo-curing, een afkorting voor LSPc. Door zijn LSPc-technologie hoopt Nexa3D de productietijden te verkorten en een grotere nauwkeurigheid van onderdelen te bieden.

Desktopmachines:op zoek naar ondernemingszin

Van oudsher was desktop 3D-printen gericht op de consument, waarbij de heersende gedachte was dat elk huishouden binnenkort een 3D-printer zou bezitten. Dit bleek natuurlijk niet het geval te zijn en de afgelopen jaren hebben desktopfabrikanten hun aandacht gericht op de meer lucratieve professionele en zakelijke markten.

En dit is een verstandige zet geweest. Door de vooruitgang in 3D-printtechnologieën hebben desktopfabrikanten een gat in de markt kunnen vullen:een vraag naar kleinere, maar niet minder industriële AM-systemen tegen lagere kosten dan hun grotere tegenhangers. De Form 2 SLA 3D-printer van Formlabs heeft bijvoorbeeld een startprijs van $ 3350.

Tegenwoordig wordt de desktopmarkt aantoonbaar gedomineerd door twee bedrijven:Formlabs en Ultimaker.

Beiden opgericht in 2011, op een moment dat de consumentenhype net zijn hoogtepunt bereikte, zijn Formlabs en Ultimaker unieke succesverhalen. Acht jaar later hebben de bedrijven hun plaats stevig veroverd in het industriële 3D-printlandschap.

Laten we Formlabs nemen, wiens missie het is om stereolithografie (SLA) 3D-printers met hoge resolutie toegankelijker en betaalbaarder te maken.

Het bedrijf, dat klanten heeft zoals Boeing en Tesla en meer dan $ 100 miljoen heeft opgehaald, wil nu uitbreiden naar Selective Laser Sintering (SLS) -technologie met de release van zijn desktop Fusion 1 SLS-machine. De machine heeft een startprijs van ongeveer $ 10.000, een fractie van de kosten van industriële SLS-systemen.

De groei van 3D-printen van metaal

De opkomst van 3D-metaalprinten, met name de laatste jaren, is goed gedocumenteerd. Vorig jaar kondigde het Wohler Report 2018 een groei van 80% aan in de verkoop van metalen AM-systemen in 2017.

Gevestigde merken als EOS, 3D Systems en SLM Solutions vormen natuurlijk een belangrijk onderdeel van deze groei.

Een andere belangrijke motor voor deze groei is echter de komst van nieuwe spelers en de ontwikkeling van nieuwe technologieën. Deze variëren van startups zoals Digital Alloys en Desktop Metal tot erkende merken (zie HP's Metal Jet) die de sprong wagen. Deze bedrijven hebben allemaal hun eigen metalen 3D-printtechnologieën ontwikkeld, die verschillen van de traditionele SLM/DMLS-aanpak.

Een opmerkelijk bedrijf is Desktop Metal, het eerste 3D-printbedrijf dat in 2015 de status van eenhoorn bereikte. Het bedrijf richt zich met zijn Studio System (desktop) en Production System (gericht op grootschalige productie) op twee segmenten.

De opwinding binnen de metaal-AM-sector wordt verder gestimuleerd door de ontwikkeling van nieuwe processen.

Digital Alloys, dat in 2018 een Series B-financieringsronde van $ 12,9 miljoen binnenhaalde, heeft bijvoorbeeld zijn Joule Printing-technologie ontwikkeld die metaaldraad in plaats van metaalpoeders als grondstof gebruikt. Het bedrijf zegt dat zijn technologie zal helpen om de problemen van snelheid, kwaliteit en kosten aan te pakken.

SOFTWARE

Het softwarelandschap is de afgelopen jaren flink veranderd. Hoewel het nog steeds wordt gedomineerd door de ontwerp- en simulatiecategorieën, heeft de verschuiving van de industrie naar productie geleid tot de opkomst van twee andere belangrijke categorieën:workflow- en beveiligingssoftware.

Ontwerp &CAD, simulatie:bekende namen domineren

Ontwerp- en simulatiesoftware zijn essentieel voor additive manufacturing. Omdat AM de mogelijkheid biedt om complexe geometrieën te creëren die niet haalbaar zijn met traditionele productiemethoden, heeft dit geleid tot een groeiend aantal geavanceerde ontwerptools zoals generatief ontwerp en topologie-optimalisatie.

De categorie ontwerp- en CAD-software wordt gedomineerd door reeds gevestigde CAD-leveranciers. Deze bedrijven, zoals Autodesk (Netfabb, Fusion 360), Dassault Systèmes (SOLIDWORKS) en ANSYS (Additive Suite), zien de kansen in 3D-printen en hebben een gezamenlijke inspanning geleverd om 3D-printoplossingen in hun aanbod te integreren.

Op de lange termijn lijkt het erop dat dit deel van het softwarelandschap zal worden gedomineerd door de grote namen, aangezien bedrijven de kloof tussen ontwerp en productie proberen te overbruggen.

Ontwerp, CAD en simulatie is ook een segment dat bol staat van acquisities. Om maar een paar voorbeelden te noemen:in 2017 nam ANSYS het metaalsimulatiebedrijf 3DSIM over en nam eerder dit jaar het materiaalinformatiebedrijf Granta Design over.

Evenzo verwierf PTC in 2018 ontwerpsoftwarebedrijf Frustum voor een indrukwekkende $ 70 miljoen. Met deze overname voegt PTC AI en generatieve ontwerpmogelijkheden toe aan zijn Creo 5.0 CAD-softwareportfolio.

Deze overnames laten zien hoe grotere bedrijven hun AM-capaciteiten willen consolideren en meer gespecialiseerde technologie willen aanbieden voor ingenieurs en ontwerpers.

Workflowsoftware

Hoewel het onderwerp van minder media-aandacht is, zijn SaaS-oplossingen niet minder integraal onderdeel van het additive manufacturing-proces (we zouden hier onze interesse moeten aangeven, aangezien AMFG workflowsoftware levert voor additive manufacturing).

Omdat bedrijven op zoek zijn naar additieve fabricagetechnologieën, is er een toenemende vraag naar software die de betrokken productiestappen kan beheren.

Dit is waar workflowsoftware om de hoek komt kijken. Het landschap voor workflowsoftware is de afgelopen vijf jaar geëvolueerd en nu bieden een aantal softwareleveranciers oplossingen om de AM-workflow te beheren.

Naarmate additieve productie mainstream wordt, zien we dat de behoefte aan workflowsoftware alleen maar toeneemt.

Beveiliging

Als digitale productietechnologie roept additieve productie belangrijke vragen op over IP-bescherming en gegevensbeveiliging.

Momenteel zijn drie bedrijven toonaangevend op het gebied van softwarebeveiligingsoplossingen voor AM.

Elk van de betrokken bedrijven heeft softwareoplossingen ontwikkeld om de problemen rond beveiliging aan te pakken. LEO Lane biedt beveiligings- en IP-coderingsoplossingen, GROW biedt 'beveiligde gedistribueerde productie' om een ​​veilige AM-workflow mogelijk te maken en Identificeer 3D heeft oplossingen ontwikkeld om het intellectuele eigendom van ontwerpbestanden te beveiligen.

Hoewel dit segment nog steeds erg klein is in vergelijking met de rest van de softwarecategorie, verwachten we dat dit de komende jaren aanzienlijk zal veranderen, aangezien de vraag naar op maat gemaakte beveiligingsoplossingen toeneemt.

MATERIALEN

Interessant is dat er weinig AM-specifieke leveranciers zijn. In plaats daarvan zijn de meeste van de genoemde bedrijven reeds gevestigde materiaalleveranciers die hun reikwijdte hebben uitgebreid om '3D-printbare' materialen te leveren.

Een knelpunt waren de hoge materiaalkosten. Naarmate er echter meer concurrentie op de materialenmarkt komt, zal dit ook de materiaalkosten drukken.

Polymeren en composieten

Hoewel 3D-printen van metaal nog steeds veel aandacht krijgt, blijft het polymeersegment het grootste binnen de materialenmarkt. En wat spannend is, zijn de ontwikkelingen en activiteiten die plaatsvinden binnen de markt voor polymeren en composieten, vooral nu de materialen betaalbaarder worden.

Hoogwaardige polymeren, zoals PEEK en PAEK, dragen bijvoorbeeld bij aan de groei van de AM-markt. SABIC is een bedrijf dat ULTEM-materialen levert. Dit gaat gepaard met ontwikkelingen op het gebied van hardware - 3ntr, Roboze en Apium zijn slechts enkele fabrikanten die 3D-printers produceren die materialen als PEEK en ULTEM kunnen verwerken.

Metalen

De groei in metaalpoeders en legeringen gaat hand in hand met het algemene groeitraject van de metaal-AM-markt.

Titanium is een interessant segment, de groei wordt aangedreven door behoeften in de lucht- en ruimtevaart en de medische sector. Volgens een rapport van SmarTech groeiden de verzendingen van titaniumpoeders met 32% in 2018, waarbij het rapport een groei van 24% in de inkomsten van titaniumlegeringen voorspelde in 2019.

Acquisities

Net als software wordt ook de materialenmarkt gekenmerkt door een groot aantal acquisities. In juli 2018 nam BASF New Business GmbH (BNB) het Duitse bedrijf Advanc3D over en integreerde het bedrijf in zijn 3D-printafdeling. Evenzo heeft Carpenter LPW overgenomen, een toonaangevende leverancier van metalen materialen. Het bedrijf is nu bekend als Carpenter LPW.

NAVERWERKING

Nabewerking wordt vaak het 'vuile geheim' van AM genoemd. Een onvermijdelijke postproductiestap voor veel 3D-printprocessen, de nabewerking was doorgaans zeer handmatig en tijdrovend.

Drie oplossingen binnen het nabewerkingssegment bieden systemen die beloven de nabewerkingsfase te automatiseren.

PostPro3D . van Additive Manufacturing Technologies biedt 'geautomatiseerde oppervlakteafwerkingstechnologie' waarvan gezegd wordt dat het kan wedijveren met spuitgietafwerking. Evenzo biedt PostProcess Technologies geautomatiseerde oplossingen voor oppervlakteafwerking en ondersteuning voor verwijdering, terwijl DyeManison hoogwaardige afwerkingssystemen biedt.

Hoewel het een kleine categorie is, is er nog steeds veel activiteit in dit segment.

Het in de VS gevestigde PostProcess Technologies heeft onlangs plannen aangekondigd om uit te breiden naar Europa en heeft een recente samenwerking aangekondigd met Rösler Oberflächentechnik GmbH, een fabrikant van afwerkingssystemen voor traditionele productie.

DyeMansion, gevestigd in Duitsland, kijkt ook naar uitbreiding, na een investering van $ 5 miljoen in een serie A-financieringsronde in 2018 te hebben ontvangen.

Additive Manufacturing:een groeiend landschap, vol kansen

Het Additive Manufacturing-landschap weerspiegelt de voortdurende rijping van additive manufacturing – en een overweldigend positieve vooruitzichten voor de industrie.

Zeker, het ecosysteem zal de komende jaren blijven verschuiven en evolueren. Wat echter duidelijk is, is dat a) bedrijven en investeerders kansen voor groei identificeren en b) AM de productiemarkt van $ 12 miljard zal verstoren.

In de toekomst zullen we zeker meer aankondigingen zien, aangezien nieuwe bedrijven de markt blijven betreden, nieuwe partnerschappen worden aangekondigd en nieuwe technologieën worden ontwikkeld. We zullen ook groei zien over het hele spectrum van het landschap - inclusief de minder spraakmakende segmenten zoals naverwerkingssystemen en workflow- en beveiligingssoftware.

Het wordt interessant om over een jaar te kijken hoe het AM-landschap zal zijn geëvolueerd. In een branche die zo snel gaat als AM, is verandering immers de enige zekerheid.

Klik hier om de volledige whitepaper Additive Manufacturing Landscape te downloaden.