TIMTOS 展覽電子報/第4期
第28屆台北國際工具機展(TIMTOS)

3D列印將使世界加速導向數位發行

3D列印將使世界加速導向數位發行

甫入新的一年,大家都在談論新年新計劃。對於工業製造商來說,最好的方式莫過於緊跟製造業發展潮流,排除外部環境的不穩定因素。

3D列印機的全球市場在受到新冠肺炎疫情影響的2020年間,預估仍有147億美元,到2027年其規模更預估達464億美元。根據ReportLinker報告指出,2020年至2027年間,3D列印機市場的複合年增長率為17.9%。3D列印機相關的服務項目是報告分析的細分市場之一,在2020至2027年間該細分市場預計將價值169億美元,複合年增長率為17.1%。在對受到新冠肺炎疫情造成的經濟及商業影響進行初期分析之後,3D列印軟體領域的複合年增長率在2020年至2027年間被重新調整為19.2%。

3D列印機的美國市場估計為40億美元,而中國市場的複合年增長率更預計將達22.7%

在2020年間,美國3D列印機市場估計為40億美元。身為世界第二大經濟體,中國的3D列印市場規模預計到2027年前將以22.4%的複合年增長率成長至106億美元。日本和加拿大是其他值得注意的市場,同樣在2020年至2027年期間,它們各將預計分別成長13.9%和16.5%。根據市場研究公司報導,在歐洲的德國市場預計將有大約15.4%的複合年增長率。

材料領域的複合年增長率為18%

將人們試著將不同的原料組合在一起時,不同的化學和物理特性,導致使用傳統製程進行大規模生產時,成本高昂且窒礙難行。但是,隨著產學專家的不斷創新,現在已可將各種不同的材料組合起來進行3D列印生產。換句話說,市場中已出現許多解決方案,可使用具有獨特飾面的不同材料用於3D列印,譬如模仿玻璃、陶瓷甚至金屬的外觀。

在全球材料市場領域,美國、加拿大、日本、中國和歐洲的連動,將促使材料市場預計有17.3%複合年增長率。這些區域市場在2020年的總市場規模為23億美元,至2027年預計將達到71億美元。在上述市場中,中國仍將是成長最快的國家。,亞太地區在澳洲、印度和韓國等國的引領之下,市場規模到2027年預計將達到67億美元。另外,在2020年至2027年之間,拉丁美洲市場的複合年增長率預計將達到19.3%。

驅使工業3D列印市場增長的主要因素有很多,包括新創企業對3D列印的巨額投資、對3D列印大批量生產的注意提高、對生產工業級零件的3D列印軟體需求及開發客製化產品的傾向提高,大量對線上3D列印的需求並在推動工業用3D列印市場的增長……等等。隨著工業4.0的出現,3D列印數位或智慧製造也開始導入醫療保健領域的應用。

在軟體方面,最新版Ultimaker Cura外掛程式簡化了將3D列印集成到現有IT環境中的過程。Ultimaker Cura已將介面從管理設置轉變為工作流導向,其令人印象深刻的觸控式螢幕使用特性,讓使用者獲得極佳的列印體驗。該款3D列印機最大的突破在於材料選用,它首先引入Ultimaker Materials的Print Profiles(PP)概念,並隨即將這個概念擴展至一個龐大的Ultimaker Material Alliance Program程式,這個程式幾乎能讓世界上所有材料供應商一起使用,從而使PP可在UltimakerCura的市集中展示,進而大幅擴展Ultimaker的應用範圍。

汽車產業

3D列印產品用於汽車產業中的比例持續增長,成為另一個3D列印機製造市場增長的關鍵因素。藉助3D列印製造輕型汽車零組件,可減輕車體重量、提升汽車性能並提高燃油效率,另外,透過使用3D列印技術的注塑設備來製造,更可大幅提高生產率。例如BMW的成功案例,該公司在2018年發佈了新款重型機車s1000RR,就是使用3D列印技術製造該款重機的原型車,包括3D列印的車體框架和搖臂式懸吊系統。汽車產業對3D列印產品的需求增長,推動了對3D列印機製造的需求,並成為3D列印機製造市場增長的重要原因。

「汽車產業是最早利用3D列印的產業之一,」Ultimaker亞太區副總裁Benjamin Tan在接受《International Metalworking News for Asia》採訪時表示,「我們有許多包括來自福特和大眾汽車等汽車公司的大客戶,僅透過使用Ultimaker 3D列印機列印多款工具和固定裝置。憑此技術,大眾汽車每年就節省了近325,000歐元,整體成本降低了91%,最終產品品質提高了35%。」

3D列印的重要性

3D列印的重要性不僅止於設計原型;它改變了當今供應鏈各部分間的交互作用。在金屬3D列印領域中,區分「純零件」列印和「綠色零件」製程這兩種主要技術非常重要。通常,由相對剛進入此市場的較年輕企業(例如HPQ和Desktop Metal)生產的「綠色零件」印表機較便宜,製程也更快速,並且具有更高的材料附著率,因此更適合非關鍵零配件(例如工業零件和汽車)的大量生產。

另一方面,「純零件」的積層製造機器則要求更高的製造精度及可重複性,對於汽機車、大型交通工具、醫療設備、航太和國防等高度管制的產業中所生產關鍵零件,這是相當重要的條件。

3D列印產業在不同的印表機、材料和軟體之間仍然高度分散。正因為沒有一間公司能夠控制大部分市場,這種碎片化現象將成為3D列印產業增長的催化劑。

總結

3D列印不只是製造業的未來,更是現在進行式。世界向數位發行和本地製造的過渡時期正因此能夠加速渡過。它透過利用並行製造來最大化提高生產率,識別高價值應用並跟蹤ROI。3D列印憑藉在成本、生產和能源方面的高效率,被譽為永續的製造形式,極大程度地降低了生產過剩導致需要庫存儲藏的風險。 反過來,這亦使得庫存運輸中製造的碳排放降低許多。

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