Marktbericht für automatisierten 3D-Druck: Größe, Marktanteil und Trendanalyse nach Angebot (Hardware, Software, Dienstleistungen), Prozess (Automatisierte Produktion, Materialhandhabung, Teilehandhabung, Nachbearbeitung, Multiprocessing), Endnutzer (Industrielle Fertigung, Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt, Konsumgüter, Gesundheitswesen, Energie, Sonstige) und Region (Nordamerika, Europa, Asien-Pazifik, Naher Osten und Afrika, Lateinamerika) – Prognosen für 2025–2033

Wachstumsfaktor für den Markt für automatisierten 3D-Druck

Verbesserte Investitionen in Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten

Die Anwendungsmöglichkeiten des 3D-Drucks gehen weit über die Erstellung funktionsfähiger Prototypen und Ideenmodelle hinaus. Die Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten der Unternehmen zielen auf den Einsatz als Kernanwendungen bei verschiedenen Endanwendern ab. Einige der größten Unternehmen der Welt haben kürzlich bedeutende Partnerschaften und Investitionen im Bereich der additiven Fertigung bekannt gegeben. Die Forschung und Entwicklung neuer, wirtschaftlich rentabler Materialien und Technologien könnte durch diese Ankündigungen vorangetrieben werden, was wiederum das Anwendungsspektrum der additiven Fertigung erweitern könnte. Durch den schnellen Übergang vom Design zur Teilefertigung in der Automobilindustrie entwickelt sich die additive Fertigung mit Sensoren, hochentwickelten Bewegungssteuerungen und Logik stetig weiter. So hat beispielsweise der Automobilhersteller Nissan mithilfe von BCN3D, einem spanischen Anbieter von 3D-Drucklösungen, den 3D-Druck in seinen Produktionsprozess im Nissan-Werk in Barcelona integriert.

Ähnliche Veränderungen haben sich in der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie der Verteidigungsindustrie vollzogen. Laut der Organisation gab Cummins Inc. 2021 bekannt, dass die Fertigung des ersten Serienprodukts, das mit einer neuen, hochpräzisen 3D-Metalldrucktechnologie namens Binder Jet hergestellt wird, kurz vor dem Abschluss steht. Dies markiert einen entscheidenden Wendepunkt für das Unternehmen auf seinem Weg zur additiven Fertigung und Industrie 4.0. Viele Unternehmen streben danach, kostengünstigere Häuser zu bauen, und der 3D-Druck hat bereits zahlreiche Anwendungen im Bereich der Zementherstellung gefunden.KonstruktionDarüber hinaus gewinnt der 3D-Druck in Ländern wie Indien als potenzielle Lösung für die Wohnungsnot und die hohen Anlaufkosten zunehmend an Bedeutung. Diese Entwicklungen, die sich in zahlreichen Bereichen vollziehen, werden der Branche zugutekommen.

Marktbeschränkung

Operative Herausforderungen

Viele der heutigen industriellen 3D-Drucker sind immer noch langsamer und weniger effizient als ältere, mechanisierte Anlagen. Dies behindert vor allem die Einführung in Branchen, die auf Massenproduktion angewiesen sind, wie die Automobil- und Konsumgüterindustrie. Um die Produktionseffizienz in den verschiedenen Sektoren aufrechtzuerhalten, müssen Produkte schnell hergestellt und geliefert werden. Die Fertigung großformatiger Teile mit automatisierten 3D-Druckern birgt einige Herausforderungen, die Unternehmen bewältigen müssen. Dazu gehören die Anschaffungskosten der Maschinen, die Verfügbarkeit von Materialien für die jeweilige Branche, der Bedarf an Nachbearbeitung, die Fertigungskosten, fehlendes Fachwissen, Softwareentwicklung und -kapazitäten sowie die Recyclingfähigkeit.

Marktchance

Technologische Fortschritte im Bereich

Die Kosten für den 3D-Druck sind dank jüngster technologischer Fortschritte deutlich gesunken und somit für Privatpersonen erschwinglicher geworden. Daher wird die Technologie mittlerweile von verschiedenen Anwendern genutzt, beispielsweise in der Schuhherstellung und im medizinischen Bereich. Die Zukunft der additiven Fertigung, auch bekannt als 3D-Druck, sieht vielversprechend aus. Die Einsatzmöglichkeiten der Technologie haben sich durch umfangreiche wissenschaftliche Forschung, die Gründung spezialisierter Unternehmen, die Weiterentwicklung von Verfahren und die Entwicklung neuer Materialien deutlich erweitert. Mit ihrem Potenzial für weiteres Wachstum hat sich diese Technologie in vielen Branchen zur bevorzugten Fertigungsoption entwickelt.

Zukünftige Veränderungen im technischen Umfeld verschiedener Unternehmen, wie der Übergang zu Industrie 4.0, werden zusätzliche Investitionen in die Entwicklung innovativer 3D-Drucklösungen fördern. Da Softwareunternehmen integrierte Designlösungen entwickeln, wird erwartet, dass die Designsoftware für die additive Fertigung benutzerfreundlicher und besser integriert wird. Darüber hinaus wird der 3D-Druck durch den verstärkten Einsatz modernster Technologien wie KI, IoT und AR/VR effektiver und produktiver. Diese Technologien werden die Automatisierung von 3D-Druckern, insbesondere für industrielle Anwendungen, maßgeblich unterstützen.

Regionalanalyse

Nordamerika wird den größten Marktanteil halten und im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 40,2 % wachsen. Die USA haben einen beträchtlichen Anteil am Markt für automatisierten 3D-Druck in dieser Region. Die Vielzahl kleiner und großer Anbieter in den USA trägt maßgeblich zur steigenden Nachfrage bei. So bietet beispielsweise Forecast 3D mit Sitz in Carlsbad, Kalifornien, 3D-Druckdienstleistungen für verschiedene Materialien für die Branchen Gesundheitswesen, Automobil, Luft- und Raumfahrt, Konsumgüter und Design an.

Aufgrund der rasanten Entwicklung leistungsstarker KI-Anwendungen zählen Regelungssysteme mit geschlossenem Regelkreis seit Langem zu den Hauptzielen von Ingenieuren in der additiven Fertigung. So entwickelten beispielsweise Wissenschaftler des Niskayuna Additive Research Lab von GE in New York eine einzigartige Machine-Learning-Plattform, die mithilfe hochauflösender Kameras den Druckprozess Schicht für Schicht überwacht und Probleme erkennt, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind – wie Streifen, Poren und Löcher. Darüber hinaus erweitern mehrere Anbieter ihre Produktionsstätten in der Region, insbesondere um den Herausforderungen der Lieferkette und der steigenden Nachfrage in verschiedenen Endkundenbranchen gerecht zu werden.

Trends auf dem europäischen Markt für automatisierten 3D-Druck

Für Europa wird ein jährliches Wachstum von 43,4 % erwartet, wodurch der Markt bis 2030 ein Volumen von 3.451 Millionen US-Dollar erreichen soll. Zahlreiche Forschungsprojekte laufen europaweit, und der Bedarf der Region wird durch das rasante Wachstum der Fertigungs- und Automobilindustrie befeuert. Unter anderem haben Großbritannien und Deutschland die Chance, ihren Marktanteil im Prognosezeitraum deutlich auszubauen. So entwickelte beispielsweise Roboze, ein auf industriellen 3D-Druck spezialisiertes Unternehmen, im Juli 2021 einen 3D-Drucker mit beheizter Kammer zur Herstellung großformatiger Objekte.Verbundwerkstoffeund Superpolymere für industrielle Anwendungen. In diesem Bereich finden diverse Investitionen statt. So erhielt beispielsweise das britische Robotikunternehmen Q5D Technology im Februar 2022 eine Frühphasenfinanzierung in Höhe von 2,5 Millionen US-Dollar, um die Entwicklung eines neuen, vielseitigen 3D-Druckers für Drähte und Elektronik zu unterstützen.

Einblicke in das Angebot

Der Hardware-Bereich wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 39,6 % wachsen und im Prognosezeitraum den größten Marktanteil halten. Der Markt für 3D-Druckhardware entwickelt sich rasant, wobei automatisierte 3D-Drucker immer schneller, produktiver und effizienter werden. Mit dem Aufkommen jeder neuen Technologie hat der Markt für additive Fertigung sein Potenzial erweitert und kann neue Anwendungen, Endnutzer und Branchen erschließen. Technologisch gesehen tragen kompakte Metallmaschinen und das Binder-Jetting-Verfahren, die kostengünstiger als Pulverbettfusionssysteme (PBF) sind, zur zunehmenden Beliebtheit des 3D-Metalldrucks bei.

Der Softwarebereich wird den zweitgrößten Marktanteil halten. Im Bereich des automatisierten 3D-Drucks ist das Softwaresegment kompakter als das Hardwaresegment. Es hat sich in den letzten Jahren jedoch aufgrund der Notwendigkeit, verschiedene Probleme im 3D-Druckprozess zu lösen, stetig erweitert. Die Branche wächst, weil 3D-Drucksoftwarelösungen die schnellere Erstellung komplexer Designs und höhere Erfolgsquoten beim Drucken ermöglichen. Darüber hinaus ist es durch die Entwicklung einer neuen Generation von Softwarelösungen nun möglich, die Teilequalität zu gewährleisten und Prozesse effektiver zu steuern. 3D-Drucksoftware vereinfacht das Drucken von 3D-Objekten, die in 3D-Modellierungssoftware erstellt wurden, indem sie das Modell in Daten umwandelt, die ein 3D-Drucker verarbeiten kann.

Prozess-Einblicke

Der Bereich der automatisierten Produktion wird voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 39,6 % wachsen und im Prognosezeitraum den größten Marktanteil halten. In den letzten Jahren hat sich der 3D-Druck über die Prototypenfertigung und Kleinserienproduktion hinaus zu einer Technik für die massenindividuelle Fertigung entwickelt. Alle bedeutenden Hersteller von industriellen und nicht-industriellen 3D-Druckern arbeiten derzeit daran, ihre Geräte in durchgängige Arbeitsabläufe zu integrieren. Obwohl die additive Fertigung nach wie vor ein entscheidender Bestandteil ist,digitale FertigungDarüber hinaus bietet die Automatisierung der gesamten Produktion viele weitere Vorteile.

Die rasante Digitalisierung und der verstärkte Einsatz modernster Technologien wie Industrie 4.0, Smart Factories, Robotik und maschinelles Lernen treiben die Nachfrage nach Online-3D-Druck für Simulationszwecke an. Diese Innovationen erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass diese Technologie in verschiedenen Branchen, darunter Luft- und Raumfahrt, Automobilindustrie und Gesundheitswesen, breitere Anwendung findet und häufiger eingesetzt wird.

Der Bereich Materialflusstechnik wird den zweitgrößten Marktanteil halten. Automatisierte Materialflusssysteme bieten höhere Produktivität, Kosteneinsparungen, Flexibilität und effizienten Materialtransport. Um den individuellen Anforderungen seiner Kunden gerecht zu werden, bietet EOS beispielsweise drei Produktlösungen mit unterschiedlichen Automatisierungsgraden für kleine, mittlere und große Materialmengen an. Darüber hinaus fertigen sie zuverlässige Teile und sind mit allen EOS-Systemen für die additive Fertigung von Kunststoffen kompatibel. Sie lassen sich zudem in die bestehende Fertigungsumgebung integrieren. Paralleles Materialmanagement und die parallele Fertigung reduzieren die Rüstzeiten zwischen den Aufträgen und steigern die Gesamtproduktivität.

Endnutzer-Einblicke

Der Bereich Industrielle Fertigung wird mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 39,8 % wachsen und im Prognosezeitraum den größten Marktanteil halten. 3D-Druck entwickelt sich zu einer immer beliebteren Produktionstechnik. Zudem haben sich in den letzten Jahren die internationalen Standards für Umweltmanagementsysteme, insbesondere die ISO 50001, deutlich erhöht. Dies veranlasst Hersteller, in energiesparende Technologien zu investieren und schafft so Raum für die Expansion des untersuchten Marktes. Die Qualitätskontrolle in der additiven Fertigung, auch 3D-Druck genannt, bleibt eine große Herausforderung. Die Fehlererkennung während des gesamten Druckprozesses reduziert Material- und Zeitverluste.

Der Automobilsektor wird den zweitgrößten Marktanteil halten. Als primäres Transportmittel in der modernen Gesellschaft spielen Automobile eine entscheidende Rolle im menschlichen Leben. Weltweit sind derzeit über 1,3 Milliarden Kraftfahrzeuge auf den Straßen unterwegs, und bis 2035 wird diese Zahl voraussichtlich auf 1,8 Milliarden ansteigen. Pkw machen etwa 74 % davon aus, während die restlichen 26 % auf leichte Nutzfahrzeuge, Lkw, Busse, Reisebusse und Minibusse entfallen. Formen, Thermoformwerkzeuge und die schnelle Fertigung von Griffen, Vorrichtungen und Lehren lassen sich alle mit 3D-Druck herstellen. Dadurch können Automobilhersteller Werkzeuge und Muster zu minimalen Kosten fertigen und zukünftige Produktionsausfälle durch teure Werkzeuginvestitionen vermeiden.