3D打印市場的發(fā)展,將使傳統(tǒng)制造渠道逐漸消亡。作為輔助制造的一部分,技術已從各種應用的原型生產(chǎn)向實際可使用的部件和產(chǎn)品生產(chǎn)演進。這一過程包含不同層的產(chǎn)品構建,無需切割和鉆孔,只需通過軟件的調(diào)整就可創(chuàng)建不同的產(chǎn)品。一旦絕大多數(shù)的部件生產(chǎn)使用這種模式—大模型和原型,生產(chǎn)者將實現(xiàn)從生產(chǎn)少量產(chǎn)品向生產(chǎn)跨不同行業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)過渡。
與大規(guī)模生產(chǎn)技術不同,3D打印的引入將導致很多部件的成本降低;有助于生產(chǎn)可靠的產(chǎn)品、需求少的重復性產(chǎn)品的開發(fā);減少新產(chǎn)品進入市場的時間、減少原材料的浪費;生產(chǎn)出一些傳統(tǒng)制造業(yè)無法生產(chǎn)的產(chǎn)品。生產(chǎn)開發(fā)和研發(fā)活動的擴展,將促進3D打印市場的發(fā)展,重要的驅動力來自終端用戶使用的增長,比如:醫(yī)療健康行業(yè);對成本降低的需求逐漸增加;設計的自由度增加;不同應用的制造更方便。但人才缺乏是影響3D打印發(fā)展的主要障礙。
目前,可用于3D打印的材料包括聚合物、金屬、陶瓷制品和其它。使用最廣泛的是聚合物—丙烯腈,但使用的材料開始向金屬方向轉移,聚合物還會在一段時間內(nèi)成為市場的主導材料。金屬材料更多的用于牙醫(yī)行業(yè),主要有鈦、鋁、鉻、鈷等,按收入計算,市場占有率在30%以下。航空將成為驅動金屬材料使用增長的主要領域,例如:通用公司使用金屬材料生產(chǎn)8.5個飛躍式噴氣發(fā)動機萬的燃油噴嘴。借助3G打印,可使生產(chǎn)和成本更有效。盡管使用新方法和新材料生產(chǎn)3D產(chǎn)品的成本還較高,但隨著用于3G打印的材料種類越來越多,3D打印的手段更靈活性,總成本還會下降。
在IT系統(tǒng)云化集約的大背景下,3D打印應用廣泛的領域包括制造、醫(yī)療、教育、考古、建筑和軍隊等,其中使用較多的企業(yè)主要有航空、航天等多個領域的大企業(yè)。
從區(qū)域發(fā)展角度來看,2012年,北美占全球3D打印市場的份額最大,達到了42.2%,主要因為兩家最大的3D制造商在北美,分別是:3D Systems 和Stratasys.2020年,歐洲將取代美國成為全球最大的3D打印市場,市場價格將達到35.06億美元。亞洲最大的3D打印市場是日本,國家政府鼓勵專業(yè)級3D打印機的生產(chǎn)和銷售,中國在3D領域發(fā)揮的作用越來越大,主要原因是政府在勞動力成本的增長應對上,將重點放在高價值的成品上。國家建立了新的3D打印中心,支持國家制造能力的發(fā)展。
2014年,全球3D打印市場規(guī)模為41億美元,包括軟件、設備、材料和服務,其中打印設備占46.5%,包括個人和工業(yè)。工業(yè)應用主要在美國、日本和德國,美國市場占有率為40%。美國工業(yè)級的3D打印機銷售在汽車和機器人(300024)行業(yè)的銷售中占三分之一,到2020年這一比較將達到42%。 2017年,美國將是全球最大的3D打印市場,占全球銷售總額的42%,美國和歐洲將主導金屬3D打印市場,中國繼續(xù)以原型機和消費者市場為主。
從競爭的角度來看,3D行業(yè)的主導經(jīng)營者是3DSystems和Stratasys。通過收購,3DSystems和Stratasys成為全球最大的兩家3D打印巨頭,業(yè)務覆蓋整個3D打印產(chǎn)業(yè)鏈。根據(jù)銷售值計算,2014年兩家的占比是34%,F(xiàn)在,中國的3D打印市場仍處于發(fā)展初期,3D打印的核心組件和材料仍需從海外進口。中國的3D打印市場規(guī)模近46.5億美元,到2018年,市場規(guī)模的平均增長將達到40%,數(shù)額200億人民幣。
Envisiontec GmbH和Materialise NV。也是市場的主要競爭者。競爭將促進價格的下降、3D打印出貨量的增加。隨著產(chǎn)品的迅速成熟,迭代增料技術將縮小3D方法與傳統(tǒng)方法產(chǎn)品制造的差異。
根據(jù)Gartner的分析,當一種技術的采用率達到20%的水平時,就可稱之為主流技術。2014年,PwC的調(diào)查顯示,11%的部件產(chǎn)品生產(chǎn)來自3D打印。3D打印市場增長的主要驅動力是技術的使用,3維技術可用于迅速而有效的原型機制造、推動管制加工、定制化、生產(chǎn)集成。中國在國防和航空領域的3D打印技術處于世界領先。
3D打印未來的發(fā)展,不僅取決于制造商3D打印的采用率,而且與創(chuàng)新的發(fā)明率有關。2005年,全球與輔助制造(包括材料、軟件、設備)相關的專利只有80個,2013年近600個。兩家領先的企業(yè)Stratasys 和3D系統(tǒng),分別持有57個和49個專利(無重疊專利)。還可列舉一些企業(yè)。這些企業(yè)深知輔助制造給他們帶來是競爭優(yōu)勢。
版權侵犯和知識產(chǎn)權是3D打印市場發(fā)展的主要障礙之一。目前,專利和IP還不是生產(chǎn)的決定因素,隨著生產(chǎn)的規(guī);,這一問題會日益突出。
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