Экосистема аддитивного производства 2020

  • автор:

Экосистема аддитивного производства в 2020 году успешно развивается.

Рынок аддитивного производства (АМ), или 3D-печать, в настоящее время растет более чем на 30% в год. Важно получить общий взгляд на 7-сегментную экосистему AM. Хотя большинство людей связывают 3D-печать с 3D-принтерами и иногда расширяют ее определение для связанных печатных материалов.

Чтобы понять их чересстрочную динамику, а также то, как ориентироваться в них как член сообщества «создатель».

По материалам: medium.com

Экосистема аддитивного производства - определение сегментов

Экосистема аддитивного производства — определение сегментов

Общие приложения

Мы можем обобщить приложения аддитивного производства (АМ) на 3 основные категории:

— Персональные (для общего пользования, для личного пользования, для обучения, принтеры стоимостью менее $ 5 тыс.)

— Профессиональный (офисное использование, создание прототипов, обучение и исследования, инструменты,> $ 5K).

— Промышленные (производство, литье, выкройки, небольшие партии и т.д.).

Эти категории в основном представляют разделение между различными типами 3D-принтеров. Однако, на рынке аддитивного производства есть гораздо больше, как мы увидим ниже.

Экосистема аддитивного производства

Когда мы слышим 3D-печать, мы обычно ассоциируем ее с 3D-принтерами. Тем не менее, появление технологий AM позволяет генерировать периферийные сегменты рынка. Созданная экосистема аддитивного производства в настоящее время испытывает скачок роста> 30% в год. По оценкам, достигла рыночной стоимости в диапазоне до 20 млрд долларов в 2020 году.

Экосистема аддитивного производства сложна. многие теряются в лавине статей, веб-сайтов, электронных писем, рекламы, новостей и т.д. Либо из личного интереса к 3D-печати, либо из профессиональной необходимости.

Чтобы упростить понятие 3D-печать. Важно знать о некоторых динамических аспектах экосистем, которые могут повлиять на вас. Получение представления об этой динамике и некоторых связанных проверках реальности может помочь сэкономить много времени и избежать дорогостоящих ошибок.

Понимание динамики и реалий экосистемы AM является первым шагом к преобразованию 3D-печати из рынка, подобного ремеслу, в структурированный и технически ориентированный рынок. Приносящий пользу как бизнесу, так и пользователям в сообществе производителей.

Основываясь на этой структуре сегментов экосистемы, давайте теперь подробнее рассмотрим основные сегменты и некоторые из их реалий. Которые, например, могут повлиять на вашу работу по 3D-печати.

Экосистема аддитивного производства - динамика и реалии-производители оборудования

Экосистема аддитивного производства: производители оборудования

Экосистема аддитивного производства — посмотрим на взаимодействие между некоторыми из ключевых сегментов.

Производители оборудования

Производители оборудования для 3D-принтеров и другого оборудования, связанного с AM, такого как 3D-сканеры, диверсифицированы. И очень поляризованы с точки зрения размеров. Есть несколько гигантов, которые стремятся предложить очень широкий спектр технологий 3D-принтеров. Охватывающих личные, профессиональные и промышленные применения. Например, 3D Systems и Stratasys.

Они доминируют на различных долях рынка в зависимости от технологического сектора.

С другой стороны, есть несколько стартапов, вплоть до крупных производителей. Которые отвечают нишевым рынкам целевыми линейками продуктов.

Например, такими как промышленные металлические принтеры DMLS, персональные принтеры FDM или DLP. Это Carbon 3D, MakerBot, Concept Lasers, SLM Solutions, Arcam AB и др.

Другие производители уже являются крупными компаниями. Они расширяют свой продуктовый портфель. Добавляя продукты или модули AM в свои существующие продуктовые линейки. Например, Trumpf, Renishaw и т.д.

То, что вы должны знать:

Что касается принтеров персонального класса, большинство производителей продают товары напрямую потребителям. А также распространяют свою продукцию на различных торговых площадках. Например, таких как Amazon, Alibaba, Walmart, Home Depot и т.д.

Что касается профессиональных и промышленных принтеров, большинство из них предпочтут продавать свою продукцию с использованием официальных местных дистрибьюторов или сервисных бюро. За исключением нескольких высококлассных нишевых поставщиков.

Большинство дистрибьюторов будут иметь эксклюзивные соглашения с неконкурентными производителями, ограничивающие ассортимент предлагаемой продукции. А также поляризующие технические преимущества/недостатки для данной технологии печати для потенциального покупателя.

Производители являются экспертами в области машиностроения. Но чаще всего им не хватает знаний об использовании их в приложениях. Вот почему многие из них будут сотрудничать с сервисными бюро для бета-тестирования и сбора отзывов.

Пользователи, которые рассматривают возможность покупки принтера значительной стоимости (профессиональные и промышленные классы), должны обязательно поговорить с опытными сервисными бюро.

Которые могут взглянуть на конкурирующие технологии, чтобы предложить лучшие рекомендации.

Что надо учитывать

Экосистема аддитивного производства — что учитывать? Остерегайтесь выбора источников материалов и расходных материалов (запасных частей) при рассмотрении вопроса о производителе принтера. Многие производители «привязывают» своих клиентов к принтерам с закупкой деталей и расходных материалов по высокой цене через свои эксклюзивные каналы распространения. Даже если они не производят материалы.

Для персональных и профессиональных принтеров это существенно меняет стоимость эксплуатации. Для промышленных принтеров это может ограничить количество печатаемых материалов, доступных у производителя. На основе их собственных тестов и соответствующих наборов параметров машины. Другими словами, это делает исследование нового печатного материала более сложным и ограничивающим.

Для профессиональных и промышленных принтеров следует учитывать послепродажное обслуживание. Особенно когда производитель продает через дистрибьютора. Часто услуги, предоставляемые после первоначальной установки, ограничены дистрибьютором.

Затем обслуживание и управление сервисом оставляются на усмотрение пользователей. Которым иногда приходится иметь дело как с дистрибьютором, так и с производителем отдельно. Оцените аспект «единого окна» в выборе поставщика принтера.

Большинство высокопроизводительных профессиональных и промышленных производителей принтеров не будут рекламировать свои цены, учитывая разнообразие доступных вариантов и т.д.

Прежде чем вы выбираете поставщика для оценки, мы рекомендуем внимательно изучить и понять ЗА и ПРОТИВ на конкурирующих моделях/технологиях. От программного обеспечения пользовательского интерфейса до качества и стабильности материалов, до постобработки деталей принтера.

При выборе технологии печати важно уделять особое внимание необходимой последующей обработке напечатанных деталей. Чтобы сделать их функциональными/законченными. Другими словами, насколько сложно удаление несущих конструкций? Сколько отходов создает процесс печати и очистки? Как это ограничивает возможности печати функциональной части?

Давайте теперь рассмотрим более подробно один из ключевых сегментов современного рынка 3D-печати.

Экосистема аддитивного производства: сервисные бюро

Сервисные бюро

За последнее десятилетие сервисные бюро (поставщик услуг 3D-печати) разработали бизнес-модель, аналогичную бизнес-цехам. Это изготовление деталей на станках AM, предлагая широкий спектр возможных вариантов отделки деталей и производные процессы изготовления. Такие как литье. Например, ProtoCafe Inc, LayerWise, StudioFathom, Proto Labs и т.д.

Другие магазины широкого потребления начинают предлагать принтеры, услуги по печати и поддержке дизайна. В основном для пользователей персонального класса. Например, ProtoCafe Inc, LayerWise, StudioFathom, Proto Labs и т.д.

В последние годы появились сервисы онлайн-печати, предлагающие различные варианты печати. С онлайн-библиотекой файлов, пользовательским интерфейсом загрузки файлов и оценкой цен в реальном времени. Например, iMaterialize, Shapeways, Sculteo и т.д.

Важно проводить различие между дистрибьюторами и сервисными бюро. Часто сервисные бюро дополняют свое портфолио, распространяя также принтеры. С другой стороны, распространители принтеров часто предлагают «образцы отпечатков». Чтобы обеспечить продажу принтеров. Но обычно не предлагают услуги печати.

Экосистема аддитивного производства — что надо знать:

Большинство поставщиков онлайн-печати, как правило, оптимизированы для не зависящих от времени прототипов или тестовых отпечатков. Преимущество, как правило, стоимость и удобство процесса. Однако остерегайтесь общего «невмешательства» в характер поставляемой детали. Как правило, существует минимальный уровень гарантийных или конструктивных отзывов/взаимодействий.

Для чувствительных ко времени приложений быстрого прототипирования локальные «кирпичные и минометные» сервисные бюро, как правило, являются наилучшим вариантом. Чтобы извлечь выгоду из экономии времени, предлагаемой 3D-печатью для приложений быстрого макетирования.

Однако эти детали, как правило, стоят дороже, чем те, которые получены от онлайн-сервисов. Но обычно лучше подходят для приложений из-за более тесного взаимодействия с клиентами.

Многие сервисные бюро, которые также являются дистрибьюторами, часто ограничены в своих технологиях печати, которые они предлагают. Из-за своих эксклюзивных соглашений с производителями принтеров, Цените тех, кто представляет опыт с рядом технологий печати и производителей.

Некоторые сервисные бюро будут предлагать мелкосерийное производство в дополнение к предложению быстрого прототипирования. Как правило, стоимость разработки (также известная как NRE) требуется для того, чтобы покрыть итерации макетирования и проектирования.

Сервисные бюро являются отличным способом для изучения промышленного применения 3D-печати. А также для быстрого создания прототипов деталей или конструкций для:

— Визуализация / Demo / Маркетинг

— Форма / Fit / функция

— Итерация дизайна / Прототипирование

— Мелкосерийное производство

— Исследования / Образование

— Инструментальное / Casting1

Не все Сервисные бюро созданы равными!

При выборе или квалификации сервисного бюро следует учитывать

Специально для исследовательских, профессиональных и промышленных применений при выборе или квалификации сервисного бюро следует учитывать следующие факторы:

— Знание приходит из опыта. Отчет о том, как долго они работали с данной технологией AM станет хорошим началом для проверки потенциального уровня качества печатной части.

— Способность помочь и/или проконсультировать по аспектам дизайна частей. Идентифицируя ключевые функциональные драйверы для печати.

— Способность давать советы, когда не рекомендуется использовать 3D-печать для производственных приложений.

— Возможность быстрой доставки для непроизводственных приложений. Преимущества экономии времени являются ключевыми в быстром прототипировании.

— Опыт работы с различными технологиями AM, знание преимуществ и недостатков каждой технологии от разных производителей принтеров.

Будьте осторожны с Service Bureaus, которые имеют исключительные права не только в распространении принтеров, но и в портфеле сервисных принтеров. Это может ограничить общие лучшие параметры печати для пользователя.

Остерегайтесь сервисных бюро, которые не берут на себя ответственность за частичную отделку или успех печати. Обычно они дешевле, но вы получаете результаты, за которые платите.

— Возможность последующей обработки напечатанной детали. Начиная от очистки опорных конструкций, обработки поверхности, дополнительной обработки. Например, покраска, нанесение покрытия, нарезание резьбы и т.д. До термического отжига, электроэрозионной обработки проволоки, дробеструйной обработки, фрезерования и т.д. для металлических деталей,

Проблемы выбора сервисного бюро

Одной из самых больших проблем, с которыми приходится сталкиваться сервисным бюро при получении запросов на печать от клиентов, является форматирование файла CAD.

Как правило, процесс экспорта из формата .CAD (или любого собственного программного обеспечения САПР) в формат .STL может создать неработающие ссылки. Или многие другие типы проблем в процессе создания сетки.

Что будет препятствовать работе программного обеспечения среза (программного обеспечения, используемого 3D-принтерами для подготовки задания на печать), чтобы успешно завершить процесс.

Одним из наиболее трудоемких (а иногда и дорогостоящих) этапов 3D-печати является подготовка файлов. Хорошее сервисное бюро обычно предпочитает получать собственные файлы .CAD. Например, Solidworks, ProE, Spaceclaim и т.д.

Или упрощенный файл .STP, которые позволяют им эффективно воссоздать формат файла .STL, необходимый для процесса печати. Пользователи должны ознакомиться с хорошим «сетевым» программным обеспечением. Например, Autodesk Meshmixer, Netfabb Studio, MeshLab и т.д.

Но убедитесь, что файл, предоставленный в Сервис-бюро, «очищен» от любых ошибок в сетке.

Другая распространенная ошибка пользователей, экспортирующих файлы .STL — это разрешение параметров сетки (насколько маленькими могут быть треугольники), что приводит к сегментированным поверхностям.

Проблемы выбора сервисного бюро

Помните: всегда безопаснее предоставлять в Сервисное бюро собственные файлы .CAD или упрощенные файлы .STP, а не только файл сетки .STL.

Существуют различные виды сервисных бюро:

Производители оборудования:

Магазины производителей оборудования уже имеют опыт работы с традиционными методами производства, такими как субтрактивные. Например, фрезерование, резка и т.д. И формирующее (например, литье).

Как правило, производители оборудования фокусируются на поставке полностью функциональных и/или полностью готовых деталей или узлов в соответствии со спецификациями. Печатный аспект изготовления обычно не является основным направлением бизнес-модели. Некоторые могут также предоставить услугу помощи дизайна.

Ведение бизнеса с производителями оборудования обычно предпочитают промышленники. Которые имеют достаточный уровень знаний о проектировании для 3D-печати. И, как правило, нацелены на небольшие или крупные заказы на партии из-за обширного дизайна и требуемого NRE.

Вот лишь несколько примеров: VDL ETG, UCT, ProtoLabs и т.д.

Помните: обязательно проверяйте общие возможности изготовления при проверке мощного сервисного бюро для промышленных приложений, а не только возможности 3D-печати.

ПРОФИ:

Универсальный магазин, предоставляющий общие возможности изготовления от А до Я.

Недостатки: Как правило, не для приложений быстрого прототипирования. Возможности AM могут быть незрелыми в зависимости от опыта и знающих специализированных инженерных кадров.

Услуги онлайн печати:

Как правило, ориентированные на обычных потребителей или профессионалов. Которым необходим доступ к быстрому прототипированию AM для целей исследования, бюро онлайн-услуг предлагают удобный для пользователя интерфейс загрузки файлов и оценки цен. Сводя к минимуму взаимодействие с персоналом поставщика печати.

Их основная бизнес-модель заключается в максимизации использования 3D-принтеров путем объединения различных запросов на работу, загруженных онлайн, в одну и ту же работу печати; максимизация использования машин.

Предлагают широкий спектр материалов и технологий AM. Хотя пользователи обычно выбирают материал, а не технологию AM для запроса на печать. Бюро онлайн-услуг, как правило, не тратят много времени на доработку дизайна для обеспечения наилучшего функционирования и допусков.

Ответственность за соответствие части требованиям лежит исключительно на стороне потребителя. Как правило, бюро онлайн-обслуживания предоставляет бинарные отзывы.

Независимо от того, можно ли распечатать проект САПР или нет. Когда штатный персонал просматривает проект и пытается подготовить файл для очереди печати.

Важно отметить, что онлайн-сервисы обычно не предлагают быстрых изменений. Хотя основным приложением является быстрое создание прототипов. Что снижает выгоды от экономии времени при печати 3D для приложений быстрого макетирования.

Вот лишь несколько примеров таких онлайн-сервисов: iMaterialize, Shapeways, Sculpteo и т.д.

Плюсы: как правило, дешевле, удобнее загружать файлы и ссылаться на них

Недостатки: Ограниченные возможности постобработки. Отсутствие помощи при проектировании. Более длительное время выполнения заказа.

Местное сервисное бюро:

Эта категория провайдеров услуг AM находится между производителями оборудования и провайдером онлайн-услуг. В основном фокусируя свою бизнес-модель на аспекте 3D-печати в процессе изготовления. Предлагая при этом некоторые возможности постобработки.

Наиболее опытные и структурированные поставщики предложат некоторый уровень помощи при проектировании, ряд технологий и материалов AM. А также некоторые базовые возможности окончательной обработки или последующей обработки для отделки печатных деталей.

Например, таких как полировка, покраска, нанесение покрытий, нанесение покрытия, проволока, EDM, отжиг и т.д. Иногда местным бюро обслуживания AM необходимо передать на аутсорсинг некоторые процессы постобработки.

Как правило, быстрое создание прототипов является основным приложением для сервисного бюро. Особенно для пластиковых деталей. Несмотря на то, что в некоторых случаях возможно создание небольших партий. И они требуют больше времени на разработку/оптимизацию.

Они обычно предлагают быстрый оборот, чтобы сохранить преимущества, экономящие время. Но основная целевая клиентура этих сервисных бюро обычно региональная. Из-за растущего числа конкурентов.

Важно проводить различие между деталями на пластиковой основе и сервисными бюро на основе металлических деталей. Сервисных бюро по металлу гораздо меньше, чем на пластиковых. Благодаря инвестициям и знаниям, необходимым для успешной печати функциональных деталей.

Кроме того, поскольку производство, как правило, является их основным применением, и из-за более обширной базовой необходимой последующей обработки. Например, отжиг, электроэрозионная обработка проволоки, очистка, чистка.

Их время выполнения и участие в оптимизации и окончательной обработке конструкции детали обычно значительно больше, чем бюро на пластиковой основе.

Плюсы и минусы

Плюсы: Быстрый итог (пластик). Как правило, поставка деталей, отвечающих требованиям. Местоположение.

Минусы: как правило, предлагают только базовые возможности пост-обработки. Более дорогие, чем онлайн-сервис.

Помните: При оценке/выборе сервисного бюро учитывайте послужной список опыта племени. Старайтесь понять функции и ключевые требования. Предоставляйте отзывы для оптимизации дизайна. А также предлагайте возможности для печати из различных технологий AM и доставки полностью готовая часть после постобработки.

Давайте теперь рассмотрим более подробно, что является вкладом и взаимодействием сообщества разработчиков в экосистеме. Будучи массовыми драйверами роста рынка, это неотъемлемо важный сегмент.

Экосистема аддитивного производства - динамика и реалии-сообщество разработчиков

4. Экосистема аддитивного производства: сообщество разработчиков

Растущее сообщество создателей.

Хотя первая технология 3D-печати (стереолитография) была впервые запатентована в 1986 году, прошло еще 20 лет, прежде чем более доступная технология AM (FDM — Fused Deposition Modeling) привела к появлению сообщества начального уровня и движению с открытым исходным кодом, с самовоспроизводящимся 3D-принтером RepRap в 2006 году.

Вскоре появился первый коммерческий принтер FDM (2006). MakerBot (в настоящее время принадлежит Stratasys) — одна из первых компаний, которая позволила обычным потребителям исследовать и совершенствовать «искусство 3D-печати».

В результате, всегда есть много факторов «искусства» или «мастерства» для 3D-печати. Которые привели к созданию сообщества Maker и экосистемы AM. Независимо от того, какой тип принтера задействован.

Следующие эволюционные изменения стали основными драйверами для развития и роста стартапов сообщества и новых сервисов:

Возможность проектирования от пользователей: знание пользователем дизайна САПР

Программное обеспечение для проектирования: доступность доступного программного обеспечения САПР

Программное обеспечение для подготовки файлов: эффективное и доступное программное обеспечение .STL и слайсер

Цена принтеров: доступность владения 3D принтером и материалами AM

Удобство для пользователя: обращение к большинству любителей технологий, от детей до профессионалов

Печатная часть качества: печать полезных и функциональных частей

Наличие запасных частей и материалов: выбор источников и разумные цены

В результате этих движущих факторов различные экосистемные и коммерческие услуги в настоящее время заполняют экосистему AM. И, особенно для рынка 3D-печати персонального класса, в последние несколько лет стимулировали рост рынка и его ажиотаж.

Например, потребность в инструментах проектирования и программном обеспечении для подготовки файлов, под руководством известных компаний и новичков. Предлагающих облачные (например, TinkerCAD), бесплатные (например, Google SketchUp или Blender). Или относительно доступные и удобные для пользователя программы САПР. Например, SpaceClaim, SolidWorks, AutoCAD и т.д.

Другие дополнительные услуги и бизнес

Постоянно растет список производителей, предлагающих принтеры начального класса. Например, 3D Systems, Stratasys, XYZ printing, Flashforge, Ultimaker, MakerBot, Dremel, RepRap, и т.д.

Быстро растет осведомленность и информирование общественности о потенциальных преимуществах 3D.

В типографии мы сейчас видим появление следующих услуг и предприятий:

Онлайновые рынки файлов: бесплатные или продающиеся. Ряд веб-сайтов теперь предлагают библиотеки файлов для пользователей принтеров личного класса. Что упрощает их обоснование. Например, Thingiverse, Pinshape, Sculpteo, Shapeways, MyMiniFactory).

Сетевые концентраторы для онлайн-печати: владельцы 3D-принтеров могут печатать детали для пользователей сообщества, которые хотят печатать детали. Это Uber 3D-печати. Например, 3DHubs, MakeXYZ.

Специальные мероприятия и шоу: выставки, на которых встречаются производители и поставщики услуг. Например, CES, Inside3DPrinting и т.д.). Профессиональные ассоциации. Например, ASPE, ASME и т.д. И несколько блогов и веб-сайтов. Например, 3Ders.org, 3Dprinting.org, 3D Printing for Beginners и т.д.)

Ресурсы с открытым исходным кодом: недорогая сеть, запасные части, программное обеспечение, прошивка. Например, rep rap, SeeMeCNC, MeshLab).

Статья относится к разделу аналитического обзора «Рынок 3D-печати»: Мировой рынок 3D-печати (аддитивного производства).

Все новости в наших группах: вконтакте, twitter, facebook