2013年11月29日,罗兰贝格管理咨询公司近期出版最新报告《增材制造——制造业的新规则?》。 报告指出,3D打印(增材制造)技术不久就可以应用在金属物价的大批量生产过程中了。 早在1980年代,就有企业已经充分掌握利用这种技术制造模板和小批量生产所需的时间、成本以及设计收益。 2012年,全球增材制造市场规模为17亿欧元,而金属结构制造占据其中10%左右的份额。 罗兰贝格专家认为,未来10年内,由于相关成本迅速下降,3D金属打印技术销售额将是现在的4倍多。 因此,增材制造在很多应用领域中具有巨大吸引力。
罗兰贝格专家在报告中说明了现在增材制造技术发展的成熟程度,并描述了该技术的优点与局限、市场前景、机器供应商与制造供应商的机会以及相应的建造率增长与成本下降等问题。 本次报告的核心是工程品行业的金属复合材料与激光增材制造话题。
“用3D打印机生产金属产品,已经在注射式喷嘴、假体、工具芯件等特殊部件中显现出巨大潜力。 早期即进入市场并提供合理解决方案的研发与制造企业,将在未来几年内从不断增长的需求中获益良多。 ”罗兰贝格合伙人马丁?埃森霍特(Martin Eisenhut)预测道。
增材制造——未来销量增长势头强劲
金属结构3D打印市场仍处于起步阶段:增材制造全球总销量只占全球机床业销量的1%,但未来几年增材制造市场的增长势头将十分强劲。 “过去十年,市场对该技术的需求增长得非常慢,但这一情况将很快改变。 ”罗兰贝格执行总监伯恩哈德?朗格菲尔德(Bernhard Langefeld)解释道,“从现在起到2015年,增材制造销量将有望翻两番,这是因为德国拥有数量众多的工程品制造商,他们现在占据全球几乎70%的市场份额。 ”
同时,增材制造服务市场也在逐渐兴起,涵盖制造、流程制定与设计优化等领域。 提供该类服务的供应商通常都将店面建立在与高科技航空或者一级方程式赛车制造商较近的地点。
应用更多,成本更低
3D打印技术成本大幅下降将是推动这一市场快速发展的重要原因。 现在,金属3D打印的成本比传统制造方式高10倍以上,但该项技术的材料成本在未来5年将下降50%。 在这之后的5年内,还将下降30%左右。 “越来越多来自不同行业领域的企业将发现并应用该项技术。 ”埃森霍特预测。
虽然成本仍旧很高,但很多工业领域已经感受到增材制造的好处。 如果产品生命周期成本,尤其是燃料消费由于针对流程的设计方案有所下降,那么这项技术未来将十分具有竞争力。 例如,这项技术让飞机制造商可以大幅降低安全带卡扣的重量。 这样做的好处非常明显,就一架飞机总的使用期而言,这将节省300多万升的煤油,或者说200万欧元。 由于3D打印可以实现任何几何形状,因此未来可以制造出燃烧率更高、注射式喷嘴更先进的飞机引擎。
增材制造还可成功用于牙科技术。 通过增材制造,每台机器每天可生产450个牙套,而一个牙科技师每天也只能制作出40个左右。 “3D扫描的好处是可以非常精准地定制产品,”朗格菲尔德说道,“通过使用这一流程,新的几何造型、特征和综合功能都能体现在金属部件中,而对于传统机器而言,这是不可能实现的,而这都将不受几何形状的复杂度或者零部件批量规模的限制。 这些前景都将帮助这一创新技术获得新的突破。 ”朗格菲尔德总结道。