10 voorspellingen over de toekomst van 3D-printen [Expert Roundup]
Ongetwijfeld is 2019 een spannende tijd voor 3D-printen. De industrie blijft evolueren naar industrialisatie en de technologie wordt steeds meer onderdeel van het bredere productie-ecosysteem.
Maar in zo'n snel evoluerende industrie kan het moeilijk zijn om gelijke tred te houden met de belangrijkste trends die de toekomst van 3D-printen bepalen.
Om u te helpen beter te begrijpen waar 3D-printen naartoe gaat, hebben we meer dan 30 van onze expertinterviews doorgenomen die de afgelopen 12 maanden zijn gehouden en belangrijke inzichten verkregen over wat de toekomst in petto heeft voor deze opwindende technologie .
1. 3D-printen wordt een mainstream technologie voor serieproductie
"Additive manufacturing gaat zeer opwindende tijden tegemoet, omdat het geleidelijk mainstream wordt."
Andy Kalambi, CEO van Rize
3D-printen is al lang niet meer alleen als een prototyping-oplossing te beschouwen.
Elke dag vinden bedrijven nieuwe manieren om de technologie in hun productie op te nemen, met toepassingen variërend van gereedschap tot reserve-/vervangende onderdelen en sommige eindgebruikcomponenten.
Van auto's tot consumptiegoederen, bedrijven in verschillende sectoren worden zich bewust van de voordelen die 3D-printen biedt voor productie. Volgens Sculpteo's 2019 State of 3D Printing-rapport maakt 51% van de bedrijven actief gebruik van 3D-printen voor productie.
Er zijn natuurlijk de goed gepubliceerde gevallen. Grote autobedrijven zoals Ford, Volkswagen en BMW produceren bijvoorbeeld al 3D-geprinte onderdelen voor hun voertuigen. Eind vorig jaar kondigde BMW aan dat het zijn miljoenste 3D-geprinte onderdeel voor zijn BMW i8 Roadster had gemonteerd.
Terwijl het totale aantal onderdelen dat in deze gevallen wordt geprint, klein is in verhouding tot de massaproductievolumes , zal het aantal, evenals het bereik van onderdelen die met 3D-printen worden geproduceerd, alleen maar toenemen.
De volgende stap voor zowel de technologie als de industrie is om dit momentum vast te houden en te werken aan het mogelijk maken van meer toepassingen op grotere schaal.
“We bereiken een keerpunt en het aantal onderdelen dat daadwerkelijk in productie gaat, neemt toe. Over vijf jaar zie je veel contractfabrikanten die aanzienlijk zijn opgeschaald en honderden van deze systemen op hun vloer hebben staan, die onderdelen produceren met langetermijncontracten voor productie."
Zachary Murphree, VP of Technology Partnerships bij VELO3D
Een belangrijk element dat dergelijke productievolumes mogelijk zal maken, is de technologie. De afgelopen jaren zijn er nieuwe technologieën op de markt gebracht en er zijn er al een aantal aangekondigd voor de komende jaren.
Zo is er aan de kant van het 3D-printen van metaal een enorm potentieel voor nieuwere metalen binder jetting-technologieën om een groter deel van de traditionele metaalproductiemarkt te veroveren. Bedrijven zoals Desktop Metal, 3DEO, ExOne, HP en GE werken allemaal aan oplossingen voor het spuiten van metalen bindmiddelen van de volgende generatie.
Met lagere hardware- en materiaalkosten dan andere metalen 3D-printtechnologieën, binder jetting-machines hebben het potentieel om onderdelen in grotere volumes te produceren tegen een concurrerende prijs.
Natuurlijk zal 3D-printen machinale bewerking, gieten of spuitgieten niet vervangen. Het echte doel van de technologie is om een levensvatbare productiemethode te worden die op gelijke voet met andere technologieën kan worden gebruikt.
Naarmate er meer moeite wordt gedaan om te zorgen voor een grotere herhaalbaarheid en snelheid met industrieel 3D-printen, komen we steeds dichter bij het bereiken van dit doel.
2. Ontwerpsoftware voor additieven wordt meer geïntegreerd en gebruiksvriendelijker
“Een belangrijke trend is de ontwikkeling van ontwerpsoftwaretools voor AM. De volgende stap is dat ze volledig en naadloos worden geïntegreerd in populaire CAD-softwareproducten.”
Terry Wohlers, oprichter en voorzitter van Wohlers Associates
Ontwerpen voor additive manufacturing is een uitdagend proces, niet in de laatste plaats omdat het contra-intuïtief kan zijn voor ingenieurs die zijn opgeleid om te ontwerpen voor traditionele productie.
Wat dit nog ingewikkelder maakt, is Computer-Aided Design (CAD)-software, waarvan een groot deel tot voor kort niet was geoptimaliseerd voor de ontwerpvereisten van 3D-printen.
"Additive manufacturing kan ongelooflijke dingen doen als het gaat om het creëren van complexe geometrieën, maar om te verwachten dat één persoon of zelfs een team van mensen gaat zitten en dat soort geometrie creëert, zou een echt knelpunt creëren als het allemaal zou worden gedaan met behulp van conventionele gereedschappen.”
Ian Campbell, professor aan de Universiteit van Loughborough
Het kan bijvoorbeeld moeilijk zijn om traditionele CAD-software te gebruiken om componenten te ontwerpen die gemaakt zijn met gegradeerde materialen, om roosterstructuren te creëren of porositeit te modelleren.
Het combineren van meerdere softwarepakketten kan deze beperking tot op zekere hoogte verminderen. Schakelen tussen verschillende softwareoplossingen is echter een zeer inefficiënt proces. In een ideale wereld zouden ingenieurs en ontwerpers in één ontwerpomgeving werken zonder de noodzaak om gegevens van het ene softwareproduct naar het andere te verplaatsen.
Gelukkig beginnen softwarebedrijven geïntegreerde ontwerpoplossingen te ontwikkelen voor additive manufacturing .
Bedrijven als Autodesk, Dassault Systèmes en PTC beginnen manieren te zoeken om het ingenieurs zo gemakkelijk mogelijk te maken hun ontwerpen te optimaliseren voor additive manufacturing.
Neem Autodesk's Netfabb als voorbeeld. Netfabb is ontwikkeld om te werken met STL-bestanden voor 3D-printen en kan bestanden analyseren en repareren, ondersteunende structuren en roosters genereren en een simulatie uitvoeren voor een ontwerp van een metalen 3D-geprint onderdeel - alles in één pakket.
Evenzo biedt PTC zijn Creo 6.0-software aan om ontwerp en printvoorbereiding in één omgeving mogelijk te maken. Eind 2018 nam PTC het generatieve ontwerpsoftwarebedrijf Frustum over. Het bedrijf werkt nu aan het toevoegen van generatieve ontwerptechnologie, die vaak wordt gecombineerd met 3D-printen, aan zijn CAD-platform.
Uiteindelijk zal het creëren van geïntegreerde 3D-printsoftwareoplossingen een cruciaal onderdeel zijn van de puzzel om de technologie mainstream te maken.
"We zullen meer softwaretools zien waarmee ingenieurs onderdelen beter kunnen ontwerpen voor een bepaald proces. Softwaregestuurde build-instellingen zoals oriëntatie, pre-deformatie zullen daar deel van uitmaken … Deze ontwikkelingen zullen helpen om het aantal benodigde iteraties te verminderen, vooral als het doel is om te printen voor productie.”
Greg Paulsen, directeur Application Engineering bij Xometry
3. Door te focussen op onderwijs zullen meer 3D-printtoepassingen en adoptie mogelijk worden
“In termen van vaardigheden heeft innovatie naar mijn mening alles te maken met mensen en technologieën. Het heeft geen zin om te streven naar geavanceerde technologieën zonder de mensen om ze te adopteren .”
Revannth Murugesan, algemeen directeur bij Carbon Performance
Er is veel gezegd over de behoefte aan meer onderwijs binnen de 3D-printindustrie. Uit onze recente State of the Industry Survey bleek dat een gebrek aan opleiding de grootste uitdaging is waarmee servicebureaus tegenwoordig worden geconfronteerd.
Hoewel het adopteren van 3D-printen voor prototyping relatief eenvoudig is, kan het een uitdaging zijn om 3D-printen voor productie tot stand te brengen. Niet alleen zijn investeringen in hardware vereist, bedrijven moeten ook de tijd nemen om de benodigde expertise te ontwikkelen.
Vooral een gebrek aan expertise kan voor veel toetredingsdrempels zorgen. Ten eerste zullen bedrijven zonder de juiste kennis over additive manufacturing waarschijnlijk moeite hebben om een businesscase of use case voor 3D-printen te ontwikkelen.
“Dat personeelsbestand is nu echt van cruciaal belang. Er zijn niet genoeg ingenieurs, managers, leidinggevenden die de technologie echt goed genoeg begrijpen om te werken en een strategie te ontwikkelen om te krijgen wat ze nodig hebben om eruit te halen.”
John Barnes, oprichter van The Barnes Group Advisors
"De industrie erkent wat additive manufacturing niet kan en het feit dat het veel meer kan dan de meesten het tegenwoordig gebruiken."
Harold Sears, technisch leider van additieve productietechnologieën bij Ford
Dat gezegd hebbende, neemt het bewustzijn over de mogelijkheden van 3D-printen geleidelijk toe. Er wordt veel energie gestoken in het voorlichten van de markt om aan de slag te gaan met 3D-printen en er het maximale uit te halen.
Tegelijkertijd lanceren bedrijven zowel online als on-site cursussen, organiseren ze beurzen en workshops voor gebruikers en creëren ze educatieve inhoud om het woord over 3D-printen te verspreiden.
Adviesbureau, de Barnes Group Advisors, bijvoorbeeld, lanceerde eerder dit jaar een online cursus met Purdue University om ingenieurs te voorzien van de mogelijkheid om relevante kennis op te doen in additive manufacturing.
Pas als bedrijven de mogelijkheden en beperkingen van 3D-printen leren kennen, kunnen ze deze kennis gebruiken om succesvolle toepassingen voor de technologie te ontwikkelen.
Neem Boyce Technologies als voorbeeld. Het ingenieursbureau kocht een grootschalige 3D-printer om prototypes te maken voor communicatiesystemen zoals informatiezuilen en noodhulpsystemen.
Het bedrijf was echter bereid te experimenteren met 3D-printen om de ware mogelijkheden ervan te begrijpen.
Door de ins en outs van de technologie te leren, ontdekte Boyce dat dezelfde 3D-printer die voor prototyping wordt gebruikt, ook kan worden gebruikt om bepaalde polymere onderdelen voor eindgebruik te maken. Sindsdien is de technologie een belangrijk onderdeel van Boyce's bedrijf geworden en wordt ze 90% van de tijd gebruikt voor productietoepassingen.
Uiteindelijk zullen de gebruikers, naarmate het begrip van AM groeit, meer industriële toepassingen voor de technologie kunnen identificeren, waardoor de reikwijdte van 3D-printen naar nieuwe horizonten wordt verlegd.
4. Dental neemt 3D-printen over als dominante productietechnologie
"In de tandheelkunde zou je in theorie een goede zaak kunnen hebben om 80% van de productiemiddelen om te zetten in een additieve technologie."
Scott Dunham, Vice President of Research bij SmarTech Analysis
3D-printen speelt al een grote rol in de tandheelkundige industrie, met de productie van kronen, chirurgische geleiders en de meeste tandheelkundige uitlijnmallen. Maar de technologie heeft het potentieel om een dominante technologie in deze sector te worden.
Uit een rapport van SmarTech Analysis blijkt dat de verkoop van 3D-printers in de tandheelkundige industrie in 2025 groter zal zijn dan de verkoop van hardware voor machinale bewerking, en dat de technologie tegen 2027 wereldwijd de leidende productiemethode voor tandheelkundige restauraties en apparaten zal worden.
De drijvende kracht achter deze paradigmaverschuiving is de evolutie van op hars gebaseerde 3D-printtechnologieën zoals SLA, DLP en material jetting. Op hars gebaseerde 3D-printers kunnen met hoge snelheid aangepaste tandheelkundige apparaten produceren met een uitstekende oppervlaktekwaliteit en fijne details. De tandheelkundige industrie kan profiteren van deze mogelijkheden, aangezien tandartsen sneller en goedkoper diensten kunnen verlenen.
“We zien dat 3D-printen een van de belangrijkste hulpmiddelen wordt op gebieden als tandverzorging en tandrestauratie. De digitale draad daar is grotendeels doorontwikkeld van intraoraal scannen tot de workflows en de planning - niet alleen in het laboratorium, maar ook in de tandheelkundige kliniek. Dus daar zie je een markt die klaar is voor massale adoptie.”
Avi Reichental, oprichter van XponentialWorks
Bovendien worden 3D-printers met hars steeds betaalbaarder voor tandheelkundige laboratoria, met een gemiddelde prijs van ongeveer $ 5.000. Deze printers zijn ook geoptimaliseerd om te werken met gecertificeerde tandheelkundige drukharsen, waarvan het aantal de afgelopen jaren aanzienlijk is gegroeid.
EnvisionTec, een van de grootste fabrikanten van hars-3D-printers, biedt 13 verschillende soorten harsmaterialen die zijn geoptimaliseerd voor tandheelkundige toepassingen.
Formlabs, een andere belangrijke speler op de markt voor 3D-printen van hars, biedt 5 soorten harsen, waarvan sommige kunnen worden gebruikt om direct tandprothesen te produceren. Het bedrijf zou ook zijn marktaandeel in de tandheelkundige 3D-printmarkt de afgelopen twee jaar meer dan 20-voudig hebben vergroot.
De productie van additieven is doorgedrongen in een aanzienlijk aantal sectoren en industrieën. Dental blijkt echter de primaire markt waar digitale fabricage in de vorm van 3D-printen ten volle kan worden omarmd.
5. 3D-printen wordt slimmer
"Onderdeel van het machine learning-proces is om een hoge mate van herhaalbaarheid te introduceren en de gebruiker in staat te stellen gemakkelijker te voorspellen hoe de prestaties zullen functioneren."
Joshua Martin, CEO van Fortify
Het efficiënter en productiever maken van 3D-printen is een voortdurende zoektocht binnen de industrie. Een trend die dit mogelijk maakt, is de ontwikkeling van slimmere systemen, aangedreven door sensoren en machine learning.
Fabrikanten van 3D-printers beginnen hun systemen uit te rusten met sensoren om monitoring tijdens het proces mogelijk te maken. Sensoren en camera's die in een 3D-printer zijn geplaatst, kunnen worden gebruikt om meerdere aspecten van een build in realtime te meten, om het bouwproces te documenteren en ervoor te zorgen dat aan de vereisten wordt voldaan.
Bij 3D-printen van metaal met poederbed kunnen camera's bijvoorbeeld de grootte en temperatuur van het smeltbad vastleggen, wat een directe invloed heeft op de microstructuur, materiaaleigenschappen, oppervlakteafwerking en algehele prestaties van onderdelen.
Het integreren van machine learning-algoritmen met dergelijke sensoren kan helpen om 3D-printen een veel slimmer proces te maken. Sensoren kunnen waardevolle gegevens verzamelen die vervolgens kunnen worden ingevoerd in een machine learning-systeem.
Het systeem analyseert de gegevens en geeft vervolgens feedback over hoe het proces kan worden verbeterd. Het kan worden gebruikt om de kans op defecten of bouwfouten te voorspellen, waardoor ingenieurs in het proces kunnen ingrijpen en eventuele defecten vroegtijdig kunnen voorkomen.
Momenteel staat dit concept nog in de kinderschoenen en zijn er nog maar weinig oplossingen op de markt. VELO3D, een in de VS gevestigde fabrikant van metalen 3D-printers, heeft een systeem ontwikkeld dat is uitgerust met sensoren die de status van de build kunnen rapporteren. Evenzo biedt de fabrikant van 3D-printers, EOS, de EOSTATE-bewakingssuite, die kwaliteitsrelevante gegevens in realtime kan vastleggen.
MIT-startup, Inkbit, koppelt zijn multi-materiaal inkjet 3D-printer aan ingebouwde scanners en een machine learning-systeem. Het monitoringsysteem scant elke laag van het object, terwijl het machine learning-systeem die informatie gebruikt om het kromtrekgedrag van materialen te voorspellen en eventuele fouten automatisch in realtime te corrigeren.
"Ik denk dat dat de heilige graal voor AM is, want met controle tijdens het proces kun je vrijwel onmiddellijk reageren op tekortkomingen in je proces."
Yves Hagedorn, algemeen directeur bij Aconity3D
In de toekomst verwachten we dat alle 3D-printers zullen worden geïntegreerd met slimme technologieën zoals sensoren en machine learning. Deze technologieën, in combinatie met 3D-printen, zullen de herhaalbaarheid van processen aanzienlijk vergroten door het risico op bouwfouten te verminderen.
Een intelligenter proces zal uiteindelijk resulteren in een eenvoudigere kwaliteitsborging en de deur openen voor hogere productiviteit met 3D-printen op de fabrieksvloer.
6. De markt voor 3D-printservicebureaus zal blijven groeien
Servicebureaus zijn een essentieel onderdeel van de additive manufacturing-industrie en helpen de vooruitgang van de technologie te bevorderen. Met het oog op de toekomst is het servicebureausegment klaar voor aanhoudende groei.
Deze voorspelling wordt ondersteund door een aantal experts die zijn geïnterviewd voor ons State of the 3D Printing Industry Survey Report en respondenten die positieve vooruitzichten voor het komende jaar geven.
De groei zal grotendeels worden aangedreven door de toenemende specialisatie in bepaalde 3D-printtechnologieën (bijvoorbeeld metaal AM) of industrieën (bijvoorbeeld medisch).
“De specialisten die ongeëvenaarde expertise op een specifiek gebied van AM kunnen cultiveren, moeten hun investering in expertise terugverdienen. Aan de andere kant zouden die bedrijven die een scala aan printtechnologieën aanbieden om onderdelen voor klanten te maken, evenals ondersteuning van nabewerkings- en ontwerpservices voor elk, uiteindelijk ook naar de top moeten stijgen."
Scott Dunham, Vice President of Research bij SmarTech Analysis
Servicebureaus zullen veel kansen creëren voor andere spelers in de industrie om naar uit te breiden.
“Er zullen de komende jaren veel fusies en overnames plaatsvinden. Voor sommige van de grotere fabrikanten van 3D-printmaterialen is het een logische stap om een servicebureau aan hun bedrijf te koppelen. Er is een reële kans voor de andere fabrikanten om deals te sluiten of servicebureaus op te kopen om hun specifieke materialen te promoten.”
Jonathan Warbrick, Business Development Manager bij Graphite Additive Manufacturing
We hebben deze voorspelling al zien uitkomen met recent nieuws over Sandvik, een producent van metaalpoeders voor AM, die een belang verwerft in 3D-printserviceprovider, Beam-IT.
Aan de andere kant zullen productiemarkten zoals 3D Hubs en Xometry, die bedrijven toegang bieden tot een wereldwijd netwerk van leveranciers (voor zowel AM als traditionele productiediensten) op aanvraag, ook snel groeien.
Productie heeft het moeilijk om flexibeler te reageren op snelle veranderingen in de vraag van klanten, technologie en markten. Met een Manufacturing-As-A-Service (MaaS) bedrijfsmodel, kunnen online 3D-printplatforms flexibiliteit en snellere doorlooptijden bieden, waardoor een schijnbaar lucratief marktgat wordt opgevuld.
“[MaaS is] een win-winsituatie omdat de winkels werk krijgen zonder dat er marketing voor nodig is. We laten fulfilment en kwaliteitsonderdelen maken. En tot slot heeft de klant een centrale locatie om zijn onderdelen te bestellen via vele productietechnologieën .”
Greg Paulsen, directeur Application Engineering bij Xometry
7. Metaal 3D-printen zal blijven rijpen
"Als het gaat om 3D-printen van metaal, hebben we net een krasje gemaakt. ”
Scott Dunham, Vice President of Research bij SmarTech Analysis
Metaal 3D-printen blijft een van de snelst groeiende segmenten in 3D-printen. De vele experts die we hebben geïnterviewd, zijn het er echter over eens dat, hoewel de markt voor 3D-printen voor metaal het afgelopen decennium aanzienlijk is geëvolueerd, het echte potentieel ervan nog niet volledig is gerealiseerd.
"Als je de omvang van de AM-industrie vergelijkt met de omvang van de traditionele maakindustrie, hebben we veel ruimte om te groeien. ”
Zachary Murphree, VP of Technology Partnerships bij VELO3D
Volgens Scott Dunham van SmarTech zullen materialen de sleutel zijn tot de rijping van metaal 3D-printen:
“Naarmate de industrie volwassener wordt, zou je natuurlijk zien dat veel meer nadruk op materialen, omdat de bezettingsgraad van de 3D-printers idealiter is gestegen om productie in grotere volumes en regelmatiger seriegebruik te ondersteunen. ”
EOS, een belangrijke speler in de wereld van poederbedfusie 3D-printen, is sterk gefocust op het ontwikkelen van meer materialen voor metaal AM. In mei 2019 lanceerde het bedrijf vier nieuwe metalen materialen, waaronder roestvrij staal CX, aluminium AlF357 en twee soorten titanium.
Een andere essentiële vereiste voor de adoptie van 3D-metaalprinten voor productie is kwaliteitsborging.
"Kwaliteitscontrole, d.w.z. het begrijpen van de kwaliteitseisen en het kunnen valideren van uw onderdeel, zal in de toekomst echt een verschil maken. ”
Doug Hedges, president van Sintavia
Wanneer een betrouwbaar, sneller proces en een bredere materiaalkeuze samenkomen, "zullen we de acceptatie gestaag zien verbeteren in alle sectoren, niet alleen de early adopters, zoals de ruimtevaart en de medische sector ”, meent Dave Conover, Chief Technologist of Additive Manufacturing van ANSYS.
Inderdaad, fabrikanten in de automobiel-, industriële goederen- en energiesector beginnen vertrouwen te krijgen in 3D-printen van metaal als oplossing. BMW heeft onlangs zijn 3D-printproductie van metalen dakbeugels gelanceerd, terwijl bedrijven zoals GE en Conflux Technology de volgende generatie warmtewisselaars met de technologie ontwikkelen.
Ongetwijfeld zijn er nog veel mogelijkheden om te verkennen met 3D-metaalprinten. Om deze te vangen, moet de industrie krachtiger samenwerken bij het ontwikkelen van normen en best practices om herhaalbare processen en resultaten van hoge kwaliteit te garanderen.
8. Composiet 3D-printen biedt enorme marktkansen
"De composietruimte is misschien wel het nieuwste segment in 3D-printen. Dit brengt uitdagingen met zich mee, maar er zijn ook veel kansen. ”
Joshua Martin, CEO van Fortify
De composietmarkt is een van de belangrijkste opkomende kansen voor 3D-printen. Composieten zijn lichtgewicht, sterke materialen, zeer gewild in industrieën zoals lucht- en ruimtevaart, auto's, olie en gas en industriële goederen.
In een rapport van SmarTech Analysis wordt geschat dat composiet 3D-printen in het komende decennium zal uitgroeien tot een bedrijf van bijna $ 10 miljard. Binnen dit tijdsbestek zullen onderdelen voor eindgebruik naar verwachting de grootste inkomstenkans worden.
Het vermogen om de traditionele composietproductie te stroomlijnen en de kosten te verlagen, zal de belangrijkste drijvende factor achter deze groei zijn.
"Composite productie is momenteel erg arbeids-, hulpbronnen- en kapitaalintensief, wat betekent dat het niet echt kan worden opgeschaald naar grote volumes. Bovendien zijn er lange ontwerpcycli vanwege ontoereikende software en inefficiënte simulatie .”
Wiener Mondesir, medeoprichter en Chief Technology Officer bij Arevo
Het aantal bedrijven dat de fabricage van composieten wil automatiseren met 3D-printen, groeit met grote sprongen. Momenteel is Markforged misschien wel de grootste speler op het gebied van marktaanwezigheid, maar ook andere bedrijven zoals Arevo, Fortify, Impossible Objects en Thermwood zien een opmerkelijke groei.
Fortify heeft bijvoorbeeld onlangs een serie A-financieringsronde van $ 10 miljoen afgesloten, terwijl technologiebedrijf Arevo de succesvolle toepassing van zijn composiet 3D-printtechnologie voor de productie van fietsframes aankondigde. De Large Scale Additive Manufacturing-technologie van Thermwood wint ook terrein bij de productie van composietgereedschap voor ruimtevaarttoepassingen.
Het is duidelijk dat het potentieel voor het 3D-printen van composieten enorm is. Om te blijven evolueren, zullen bedrijven echter moeten werken aan het verder verbeteren van hun technologieën en het uitbreiden van het toepassingsgebied dat geschikt is voor composiet 3D-printen.
9. Automatisering wordt een belangrijk aandachtspunt voor de industrie
Automatisering wordt de volgende stap in de evolutie van additive manufacturing. Door een combinatie van hardware en software, robotica, sensoren en netwerken, zal automatisering zorgen voor meer gestroomlijnde processen als onderdeel van een end-to-end digitale productiecyclus.
Aan de hardwarekant lanceren bedrijven nieuwe, geïntegreerde productie-eenheden, die robotica en slimme fabrieksconcepten bevatten om verschillende stappen van de productieworkflow te automatiseren.
Bijvoorbeeld, Digital Metal, een fabrikant van binder jetting metalen 3D-printers, heeft zijn systemen gekoppeld aan robots, die handmatig werk afhandelen, zoals het verwijderen van buildboxen en het afleveren ervan aan een nabewerkingseenheid. Jabil gebruikt ook robots om de verwerking van onderdelen in secundaire AM-processen te automatiseren en computervisie om inspectieprocessen te automatiseren.
Aan de softwarekant wint workflowautomatisering aan kracht, aangezien bedrijven beseffen dat het bereiken van seriële productie met 3D-printen zal vrijwel onmogelijk zijn zonder een end-to-end managementsysteem.
Bovendien wordt de AM-nabewerkingsfase, die doorgaans een handmatig proces was, steeds meer gedigitaliseerd.
“Automatisering van de nabewerking wordt een van de belangrijkste dingen om op te letten. Dit komt omdat de echte stapsgewijze verandering zit in de mogelijkheid om de postproductie te automatiseren."
Neil van Es, oprichter van Parts on Demand
Verschillende bedrijven, zoals Additive Manufacturing Technologies en Post Process Technologies, overwinnen dit knelpunt nu door nabewerkingsoplossingen te bieden die het proces van ondersteuningsverwijdering en oppervlakteafwerking versnellen - door middel van geautomatiseerde nabewerkingsmachines.
Uiteindelijk zal het toevoegen van automatisering aan een 3D-printvergelijking fabrikanten in staat stellen om 3D-printen om te zetten in een continu proces dat veel beter zal werken in een volumeproductieomgeving.
10. Het landschap van additieve productie zal concurrerender worden
"In de komende jaren zullen we veel meer competitieve chaos zien als gevolg van een redelijk druk veld."
Scott Dunham, Vice President of Research bij SmarTech Analysis
Met nieuwe spelers die de industrie betreden, is er een toenemende mate van concurrentie binnen de AM-markt. Een groeiend aantal startups, evenals gevestigde bedrijven buiten AM, betreden de arena voor 3D-printen om te profiteren van de groei van de industrie.
AMFG's Additive Manufacturing Industry Landscape 2019 heeft meer dan 80 3D-printerfabrikanten geïdentificeerd, waarvan de meeste in de afgelopen vijf tot tien jaar verschenen.
Er is een enorm potentieel voor nieuwkomers om meer gevestigde spelers te verslaan.
Zoals Avi Reichental, oprichter van adviesbureau, XponentialWorks, opmerkt, “[gevestigde bedrijven] hebben een nogal oneerlijk nadeel ten opzichte van nieuwe spelers omdat ze veel legacy-problemen hebben om leef ermee. Omdat ze binnen bepaalde technologieën werken, is de kans groter dat ze lineaire, incrementele verbeteringen implementeren en introduceren. Daarentegen kan een volledig nieuw bedrijf een soortgelijk probleem oplossen zonder de verouderde technologie en organisatorische problemen.”
Naarmate de concurrentie heviger wordt, zullen de spelers in de industrie zich moeten heroriënteren en opnieuw moeten uitvinden om te overleven. We hebben al enkele bewegingen in deze richting gezien. Zo heeft Ultimaker onlangs een rebranding ondergaan om zijn merk te versterken als een professionele B2B 3D-printonderneming. 3D Hubs, ooit een community-based 3D-printmarktplaats, heeft onlangs zijn focus verlegd naar de B2B-industriële ruimte.
“We leven in een periode waarin je ofwel innoveert ofwel verdampt. Met andere woorden, je verstoort of je wordt gestoord.”
Avi Reichental
Het is duidelijk dat het landschap competitiever wordt dan ooit. Dat gezegd hebbende, concurrentie kan een positief teken zijn, wat wijst op de groei van de industrie. Concurrentie kan helpen om de industrie vooruit te helpen, omdat het bedrijven dwingt zich te concentreren op innovatie en ontwikkeling.
De toenemende concurrentie betekent echter ook dat het voor bedrijven een cruciale tijd is om innovatief te blijven om hun plaats op de markt te behouden.
Trends wijzen op een mooie toekomst voor AM
"Ik denk dat de additieve productie-industrie haar belofte zal waarmaken."
Simon Fried, mede-oprichter van Nano Dimension
De hierboven besproken trends weerspiegelen één kernidee:3D-printen bereikt volwassenheid. De vooruitgang in de hardware, software, materialen en toepassingen suggereert dat 3D-printen uiteindelijk de zoveelste productietechnologie zal worden.
Natuurlijk zal de acceptatiegraad van 3D-printen in de loop van de tijd toenemen, waarbij sommige segmenten, zoals de tandheelkunde, bijna volledig overschakelen op 3D-printen. Het groeiende bewustzijn van 3D-printen en de voordelen ervan zal deze groei vergemakkelijken.
"Ik denk echt dat je de impact van digitale productie zult zien als een oplossing voor grootschalige productie."
Philip DeSimone, medeoprichter en VP Business Development bij Carbon
In de tussentijd vereist het competitieve landschap van 3D-printen dat bedrijven zich van concurrenten onderscheiden door gebruik te maken van hun unieke expertise en een duidelijke waardepropositie te ontwikkelen.
Gezien de recente vooruitgang van de technologie en deze voorspellingen van experts, is 3D-printen duidelijk op weg naar een mooie toekomst van digitale, slimme productie.
Meer Expert Roundups:
10 van de grootste uitdagingen bij het schalen van additieve productie voor productie [Expert Roundup]
Expert Roundup:20 experts delen hun voorspellingen voor 3D-printen voor 2020
3d printen
- De toekomst van live-tv
- Hoe digitalisering essentieel is voor de toekomst van medisch 3D-printen
- 6 manieren om de kosten van 3D-printen te verlagen
- Expertinterview:Nanoe CEO Guillaume de Calan over de toekomst van keramisch 3D-printen
- Expert Interview:Ultimaker President John Kawola over de toekomst van 3D-printen
- Applicatie Spotlight:3D-geprinte raketten en de toekomst van de fabricage van ruimtevaartuigen
- De rol van nesten in 3D-printen van polymeren
- De zekering 1 afdrukken met de zekering 1
- De toekomst van industriële machines in 2020 en daarna
- De toekomst van 3D-printen in de maakindustrie
- Is 3D-printen de toekomst van productie?