Будущее 3D-печати - эксперты аддитивного производства прогнозируют следующее десятилетие

Каково будущее 3D-печати? В 2022 году 3D Printing Industry отметит своё первое десятилетие в освещении аддитивного производства - мы с нетерпением ждём второго десятилетия, как и эксперты по 3D-печати, которых мы попросили помочь предсказать будущее.  

Какие материалы для 3D-печати будут процветать в следующем десятилетии? Увидим ли мы новые материалы для 3D-печати, полученные в результате вычислительного поиска сплавов с помощью искусственного интеллекта, когда конечный пользователь может указать требуемые характеристики? Как насчёт широкого применения метаматериалов - материалов со свойствами, которые не встречаются в природе? Как будет учитываться устойчивость, ускорятся ли усилия по производству полимеров на био основе или переработке отходов пластмасс и металлов, возвращая ресурсы в циркулярную экономику? 

Не слишком ли преувеличена роль 3D-печати? Как и любая другая передовая технология, 3D-печать получила свою долю футуристической пены. Шумиха и громкие слова могут быть полезными инструментами для привлечения финансирования, однако чрезмерное обещание и недовыполнение обязательств вредят в долгосрочной перспективе. Маркетологи могут использовать креативный язык для повышения продаж или изложения концепций в удобоваримом формате, но противоположностью шумихи является предоставление видения или цели, к которой нужно стремиться. 

Могут ли компании, занимающиеся 3D-печатью, ожидать усиления контроля со стороны правительства, поскольку изобретение "мягкого государства" расширяет проблемы безопасности за пределы обороны и распространяется на другие вертикали, такие как энергетика, аэрокосмическая промышленность или более широкие технологические рынки. Обеспокоенность по поводу рынка полупроводников иллюстрируется трениями между Китаем и тайваньской компанией TSMC, европейским законом о чипах, объявленным в Давосе, или инвестициями Intel в размере 20 миллиардов долларов в создание "Кремниевого сердца", и может предвещать новую эру протекционизма. Экспортный контроль и ограничения ITAR вряд ли будут сняты, поскольку напряжённость между Россией и НАТО усиливается из-за Украины. Как может действовать налог на цифровые товары, и будет ли продлён действующий мораторий на таможенные пошлины на электронные передачи - если он будет снят, как на это отреагируют тенденции к созданию "умных фабрик" и совместных бизнес-моделей?

Растущие расходы на доставку и перегруженные цепочки поставок, приводящие к логистическому кризису, заставили пересмотреть местоположение производства. Должно ли аддитивное производство сыграть свою роль в проектах по решорингу, возвращая производство в страны-потребители, и примет ли это форму долгожданного распределённого производства, или же производство будет перемещено, но останется концентрированным благодаря экономии на масштабе?

Вернёмся непосредственно к отрасли 3D-печати, и как изменится ландшафт брендов в ближайшее десятилетие? Консолидация в секторе 3D-печати не за горами, череда IPO и ажиотаж SPAC влили капитал в сектор. Как будут распределены эти деньги, временные горизонты НИОКР для вывода инноваций и новых технологий 3D-печати на рынок могут быть противопоставлены более коротким временным рамкам, которые требуют некоторые инвесторы. Руководители под новым давлением необходимости демонстрировать ежеквартальные улучшения, могут почувствовать искушение дополнить нижнюю линию за счёт приобретений. 

Как можно оценить рынок аддитивного производства в $12 млрд, если активность SPAC за последние 12 месяцев составила более $11 млрд? А рыночная капитализация одной компании, использующей аддитивное производство, в три раза больше, чем сама индустрия 3D-печати? (Align Technology, NASDAQ: ALGN, рыночная капитализация: $37,4 млрд. против 3D Systems, NYSE: DDD, рыночная капитализация: $2,2 млрд.)

Рынок, через конечных пользователей, может сделать часть работы. Покупательская способность помогает искать выигрышные технологические платформы среди моря мнений. И наоборот, по мере роста спроса на аддитивное производство разбухающий рынок может поднять все корабли, и как новички, так и действующие компании получат доступ к большому пирогу, который придётся делить.

В статье о будущем может показаться странным обращаться к прошлому, однако параллели могут быть и поучительными, и помочь наметить более безопасный курс. 1922 год часто называют рождением модернизма: рабочая сила, возвращавшаяся после глобальных конфликтов и перемещавшаяся в ходе великой миграции, нашла работу на недавно механизированных фабриках. Художники под знаменем футуризма во главе с Маринетти прославляли движение и темп машин, в то время как Дада и чаплинский "Modern Times" позже выступили против этого. Вульф, Эллиот и Джойс перенесли внутренний поток сознательной мысли на страницу, эксперименты Гарлемского ренессанса привели к расцвету модернизма в литературе, музыке и других видах искусства в США и во всем мире. Могут ли новые инструменты и технологии дизайна обеспечить современный ренессанс и реализацию творческих порывов? И как будут взаимодействовать более широкие тенденции в обществе и макроэкономические силы?

Роман Олдоса Хаксли "Храбрый новый мир" отражает склонности его социального круга, но также, как это свойственно художникам, представляет себе новые возможности применения технологий. Хотя "Brave New World" был написан почти десятилетие спустя, его корни уходят в роман 1921 года и выражают тревоги того времени наряду с опасностями научного футуризма. Неуклюжее вычленение элементов из "ревущих двадцатых" для проведения параллелей с нынешним десятилетием - это приятное развлечение, но было бы ошибкой игнорировать такие пагубные силы, как бешеные спекуляции, перепроизводство и дезадаптивные или отсутствующие механизмы контроля, которые ввергли последующий период в великую депрессию. Будут ли STL с поддержкой NFT легко доступны в метавселенных и над ними будут работать инженеры дополненной реальности?

Аэрокосмический блиск из 316L от компании Meltio. Фото Майкла Петча.

Арно Г. Хелд, управляющий партнер, AM Ventures

"В ближайшие 10 лет аддитивное производство займёт место САМОЙ производственной технологии, которая поддержит переход к устойчивой и ресурсосберегающей цивилизации. Сегодняшние самые большие потенциальные применения - будь то теплообменники, лёгкие структурные компоненты или электродвигатели - станут реальными приложениями. Чтобы достичь этого, участники отрасли поймут, что нам всем необходимо работать вместе и преодолеть большие трудности, связанные с контролем качества, межплатформенной повторяемостью и переработкой материалов".

Д-р Джеффри Грейвс, президент и генеральный директор компании 3D Systems

"Я ожидаю, что массовая кастомизация останется важной тенденцией не только в 2022 году, но и в ближайшее десятилетие. Хотя многие организации стремятся воспользоваться преимуществами аддитивного производства, позволяющего производить большое количество отдельных деталей, я не думаю, что каждая организация полностью понимает, как интегрировать AM в свой рабочий процесс. По мере того, как мы будем наблюдать более широкое признание аддитивного производства наряду с традиционными технологиями, я ожидаю, что мы увидим, как производители всех размеров будут использовать АМ для массовой персонализации.

Чтобы облегчить интеграцию АМ в существующие рабочие процессы, я считаю, что машинное обучение будет играть решающую роль. Недостаточно внедрить гибкость проектирования, скорость выхода на рынок или эффективность цепочки поставок, которые предлагает аддитивное производство. Для того, чтобы компании сохранили свои конкурентные позиции, им необходимо иметь стратегию интеллектуального производства для эффективного и результативного внедрения АМ в общий производственный процесс. По мере того, как все больше компаний будут внедрять решения для интеллектуального производства, я ожидаю, что они увидят, как машинное обучение может обеспечить автономное производство, что поможет повысить производительность и расширить возможности для внедрения масштабируемости и гибкости в процессы.

Если ещё больше сфокусироваться на следующем десятилетии, то я ожидаю, что мы продолжим наблюдать, как аддитивное производство будет способствовать значительным достижениям в преобразовании здравоохранения. АМ уже продемонстрировал свою мощь в этой отрасли, обеспечив возможность оказания медицинской помощи пациентам с помощью уникальных решений для создания хирургических имплантов и медицинских устройств. Я с нетерпением жду следующего рубежа в здравоохранении, где биопринтинг играет важную роль". За последний год резко возросло число участников в этой области, будь то исследовательские организации или частные и государственные компании. Мы наблюдаем расширение масштабов исследовательских работ, включающих новые технологии печати и новые материалы, призванные помочь в открытии лекарств, создании тканей и, надеюсь, в один прекрасный день - в производстве человеческих органов, пригодных для пересадки. Я считаю, что мы находимся на пороге удивительных достижений в этой области и с нетерпением жду того, на что мы сможем повлиять и чего сможем достичь как индустрия".

Ави Райхенталь, соучредитель и генеральный директор компании Nexa3D

"AM сыграет ключевую роль в обращении вспять глобального потепления благодаря облегчению веса, сокращению углеродного следа за счёт локализации, снижению энергопотребления и уменьшению количества отходов, а также переходу на материалы растительного происхождения.

В течение следующего десятилетия АМ станет экономически эффективным и практичным инструментом, охватывающим весь жизненный цикл продукции - от концептуальных моделей до запасных частей на вторичном рынке и всего, что между ними, включая священный Грааль: серийное производство.

АМ выйдет на большой уровень, став эффективным инструментом изготовления самолетов, поездов, автомобилей и домов, а также на малый - для создания атомных структур.

Мы приблизимся к состоянию "репликатора", особенно в биопринтинге".

Кристин Мульхерин, генеральный менеджер по порошковым продуктам компании Nexa3D и президент Women in 3D Printing

"Устойчивое развитие и циркулярная экономика были актуальными темами в 2021 году, и я ожидаю, что в течение десятилетия эта тенденция только усилится. Аддитивное производство не только является фактором, способствующим развитию циркулярной экономики, но и принятие принципов циркулярной экономики необходимо для полного процветания отрасли. Помимо растущего давления на окружающую среду, эффективная переработка материалов, как пластика, так и металла, имеет решающее значение для снижения затрат на печать в производственных масштабах. Высокая стоимость сырья для 3D-печати является, пожалуй, одним из самых больших препятствий на пути превращения AM в настоящий основной метод производства. И пока мы не сможем эффективно и действенно сократить или почти полностью устранить отходы материалов и, соответственно, снизить эти затраты, реальная крупносерийная печать, скорее всего, будет оставаться запретительной".

Дидье Дельторт, президент HP Personalization & 3D Printing Business

"В настоящее время происходит исторический сдвиг в поведении потребителей. Персонализация и устойчивое развитие - это спасательные круги для брендов, стремящихся выделиться на все более конкурентных рынках. Традиционный дизайн продукции, производство и цепочки поставок плохо приспособлены для удовлетворения этих требований. В ближайшие годы, когда мы продолжим совершенствовать решения для аддитивного производства, все больше брендов, как малых, так и крупных, будут использовать новые автоматизированные, высокопроизводительные, управляемые данными инновации, повсеместно подключённые к сложным системам проектирования, заказа и логистики. Все это позволит нам сделать массовую персонализацию и устойчивое производство масштабируемой реальностью".

Крис Коннери, вице-президент по глобальному анализу, CONTEXT

"Тенденции поставок снова и снова показывают, что рынок промышленной 3D-печати растёт с каждой новой инновацией. Инновации могут появляться в виде нового подхода к существующим технологиям, расширения портфеля продуктов существующими игроками за счёт дополнительных технологий или появления на рынке совершенно новых технологий.  Новые продукты в новых категориях - особенно если они хорошо продаются как уже состоявшимися игроками, так и хорошо финансируемыми стартапами - продаются. 

Конечные рынки всегда стремятся исследовать технологические достижения, пытаясь найти технологию серебряной пули, которая даст им конкурентное преимущество. Ожидается, что подобно тому, как технология фотополимеризации, разработанная компанией Carbon, или технология экструзии материалов, разработанная компанией Markforged, способствовали росту рынка, так и другие поставщики найдут новые усовершенствования для множества технологий аддитивного производства. Точно так же, как сейчас Stratasys расширяет свой портфель полимеров, включая в него фотополимеризацию в ванне и порошковое наплавление, мы можем ожидать, что другие производители самостоятельно разработают или приобретут смежные технологии и будут активно выводить их на рынок". 

Брайан Томпсон, вице-президент и генеральный директор подразделения САПР, PTC

"В следующем десятилетии мы ожидаем, что цифровая нить войдёт в полную силу и станет ДНК "умных" фабрик, а аддитивное производство сыграет важную роль в преобразовании сквозного промышленного производства.

По мере дальнейшего развития стандартов AM, а также сертификации и квалификации большего количества материалов, процессов и деталей, все больше отраслей будут переходить на серийное производство конечного использования. Мы также начнём наблюдать, как печать из нескольких материалов и объединение деталей станут более распространёнными.   

С технологической точки зрения мы также ожидаем больших прорывов в области биопечати и регенеративной медицины, будь то создание сложных тканей или даже разработка лекарств". 

Кэти Буи, руководитель отдела продукции, инженерный бизнес, Formlabs

"Последние два года показали нам, насколько хрупкими и важными являются цепочки поставок. Технология AM/3DP уже помогла поддержать и укрепить цепочки поставок, но следующее десятилетие ознаменуется ещё большей ролью AM/3DP в поддержке традиционных технологий производства. В частности, мы увидим, как все больше компаний будут использовать 3D-печать для создания деталей, ориентированных на потребителя, изготовления индивидуальных производственных приспособлений и обеспечения децентрализованного производства. AM/3DP никогда полностью не заменит традиционное массовое производство, но в следующем десятилетии мы увидим, как эта технология берет на себя все больше и больше процессов, которые раньше выполнялись традиционным производством".  

Стефан Кюр, основатель и генеральный директор компании 3YOURMIND

"Если говорить о производстве через 10 лет, то я представляю себе новые совместные бизнес-модели, которым будут способствовать цифровые платформы и технологии по всему миру. AM/3D будет внедряться у всех производителей для создания прототипов, но особенно для массового производства. Барьеры, связанные со знаниями в области AM, сертификацией качества, сбором данных, будут устранены. Эти новые фабрики Industry 5.0 будут устойчивыми, подключенными и оцифрованными. Благодаря этому, я надеюсь, творчество станет безграничным; производство новых форм (аддитивное, гибридное и т.д.) будет полностью интегрировано с искусственным интеллектом, робототехникой, а цифровые двойники подтолкнут нас к открытию границ IoT и, в конечном итоге, определят, что границ не существует! Я не могу дождаться, чтобы увидеть это!"  

Фрэнк Робертс, президент, 6K Additive

"Технологии во всей цепочке поставок AM - от материалов до машин и постобработки, а также программное обеспечение - будут значительно повышать ценность организаций по мере того, как все больше приложений будет переходить к производству.  Что касается материалов, то мы видим постоянно развивающийся набор высокопроизводительных металлических материалов, которые позволят ракетам летать быстрее и работать при экстремальных температурах, позволят использовать их в медицине, что значительно улучшит уход за пациентами и позволит врачам проводить операции с использованием имплантатов, изготовленных из самых экзотических материалов. Материалы также будут изготавливаться из высокоэнтропийных сплавов, которые сегодня находятся в зачаточном состоянии.  И хотя новые материалы будут появляться, приверженность производителей и потребителей материалов принципам устойчивого развития будет не менее важна, чем факторы качества и стоимости".

Кай Фюрер, генеральный директор, enter2net.com

"В будущем аддитивное производство будет завоёвывать все большую долю в общем объёме производства. Новой движущей силой является стабилизация логистических цепочек за счёт локального и децентрализованного производства. На пути к устойчивому и экономически эффективному внедрению в обрабатывающую промышленность 3D-печать утратит свой особый статус новой технологии, "где все по-другому", и будет интегрирована в полную цепочку создания стоимости, особенно с использованием концепций автоматизации и промышленного IoT. Это предполагает, что основные проблемы, касающиеся стоимости и квалификации материалов, скорости и качества печати, а также интеграции процессов AM в стандартное программное обеспечение, будут решены, в чем я твёрдо уверен".

Джозеф Крэбтри, генеральный директор и основатель компании AMT 

"Заглядывая в следующее десятилетие, мы ожидаем периода консолидации в индустрии AM. Несколько "традиционных" производственных компаний начнут играть в сфере AM, и возрастёт активность в сфере слияний и поглощений. Мы ожидаем, что сброс "пенистых" рынков последних двух лет будет способствовать консолидации компаний, и только те из них, у которых есть жизнеспособный долгосрочный бизнес с прибыльным ростом, смогут оседлать эту волну. Это приведёт к окончательному росту и расширению индустрии AM и к тому, что 3D-печать станет "просто ещё одной технологией производства" - то есть к окончательному признанию, которого мы все так долго ждали".

Д-р Роберт Гмайнер, генеральный директор и директор по технологиям, Cubicure

"В текущем десятилетии, вероятно, произойдёт переход от технологических ставок к интенсивному фокусу на измеряемой добавленной стоимости, основанной на реалистичных сценариях производства. 

Вертикальные рынки первыми продемонстрируют устойчивые истории успеха AM. Хотя слияния будут продолжаться - как в технологическом плане, так и в плане компаний - настоящая индустрия AM вот-вот поднимется.

В прошлом внимание в области полимерного AM было сосредоточено на FDM и процессах печати на основе порошка. Однако самый большой оборот в промышленном производстве АМ всегда был связан с 3D-печатью на основе смол. Следующее десятилетие ещё больше отразит этот экономический факт: фотоотверждаемые материалы быстро превращаются в полимеры, отвечающие высоким техническим требованиям для различных отраслей промышленности. Индивидуализированное массовое производство будет продолжать играть все большую роль в продукции, связанной с пациентами и потребителями. В то же время полносерийное аддитивное производство мелких и сложных деталей получит огромный рост в таких отраслях, как электроника и разъёмы. 

Гибкость производства и снижение рисков важны для всех отраслей промышленности уже сейчас и останутся таковыми в будущем". 

Дэхо Хонг, менеджер по продукции, nTopology

"В течение следующего десятилетия массовая кастомизация станет стандартом для гораздо большего числа приложений, чем мы видим сегодня (например, медицинские приборы и спортивное оборудование высокого класса). Поскольку стоимость материалов и производства AM продолжает снижаться, мы, вероятно, станем свидетелями некоторого нарушения цепочки поставок, поскольку детали, напечатанные на месте, станут более экономически эффективными, чем те, которые поставляются из глобальных производственных центров. Мы также станем свидетелями расширения ассортимента материалов для АМ с появлением новых сплавов, полимеров и гибридных/метаматериалов. Достижения в области аддитивного оборудования позволят печатать с минимальным участием человека или вообще без него, а многие принтеры будут обеспечивать свободное изготовление, позволяющее создавать детали со всех сторон вместо укладки слоёв по оси z."

Гил Лави, основатель и генеральный директор компании 3D Alliances

"В следующем десятилетии я вижу две тенденции: первая - ускорение НИОКР в разработке новых возможностей AM, что приведёт к появлению захватывающих технологий, которые будут предлагать более высокую производительность, специализированные материалы для конкретных применений, более высокую точность и повторяемость, или, другими словами, лучшую совместимость с реальными производственными потребностями. 2021 год стал большим скачком для многих компаний, которые привлекли средства/решили выйти на биржу, когда часть капитала направляется на разработку новых продуктов. Вторая тенденция - это внедрение AM в новые приложения в нестандартных/традиционных отраслях, таких как строительство, продукты питания, мода, космос и другие".

Оливер Смит, основатель, главный консультант, Rethink Additive

"Если 2010-е годы были десятилетием взросления 3D-печати, то 2020-е станут десятилетием её выхода на рынок.  Только за последние 24 месяца в отрасль хлынул поток капитала, который стимулирует как резкое ускорение разработки новых платформ, так и стимулирует активность слияний и поглощений, и нет никаких признаков остановки. Я бы утверждал, что возобновление инвестиционного интереса к технологии было вызвано значительным количеством положительных публикаций в прессе, демонстрирующих, как 3D-печать позволяет решать проблемы нехватки критически важных деталей и нарушения цепочки поставок, но в отличие от волны инвестиционного ажиотажа 10-летней давности, эта вторая волна устойчива, поскольку многие технологии 3D-печати могут быть внедрены в прямое производство или в поддержку производства. Следующие десять лет будут интересным временем для поставщиков технологий и инвесторов, поскольку впереди волна публичных размещений акций (несколько успешных частных поставщиков, таких как Formlabs, уже публично заявили о своей заинтересованности в IPO), а также консолидация среди новых и старых поставщиков посредством слияний и поглощений.

Ещё одна тенденция, которую мы ожидаем увидеть в Rethink, подстёгиваемая возросшей популярностью АМ в результате нарушения цепочки поставок из-за пандемии, будет способствовать взрывному росту в этом году и в течение десятилетия на фоне этой новой волны осведомлённости; финансовые инвестиции в поставщиков технологий.  3D-печать снова стала одной из самых обсуждаемых технологий при обсуждении разрушения рынка и фабрик будущего, что привело к волне приобретений, инвестиций и IPO.  Благодаря такому притоку капитала мы уже наблюдаем ускорение сроков вывода на рынок новых технологий и платформ, а также слияния и поглощения среди старых поставщиков.  Поскольку ещё несколько успешных поставщиков АМ публично заявили о своём намерении выйти на биржу, будь то традиционное публичное размещение акций или SPAC, следует ожидать, что тенденция слияний и поглощений и IPO сохранится до 2023 года и далее, причём не все из них будут устойчивыми".

Мохсен Сейфи, директор глобальных программ аддитивного производства, Мартин Уайт, руководитель программ аддитивного производства - Европейский регион, Великобритания, Александр Лю, руководитель программ аддитивного производства - Азиатский регион, Сингапур, и Терри Уолерс, руководитель отдела консультационных услуг и рыночной аналитики Центра передового опыта ASTM International по аддитивному производству

"В течение следующего десятилетия, по нашим прогнозам, АМ будет играть жизненно важную роль в стремлении к устойчивости, поддерживая глобальный переход к более экологичным методам производства. Эта тенденция поможет поддержать экономические и экологические цели, поставленные правительствами по всему миру. Методы AM будут и впредь определяться рыночным спросом, например, приложениями с нулевым уровнем выбросов углерода, особенно в транспорте и тяжёлой промышленности.

Что касается прикладных задач, то спрос будет продолжать расти на крупные детали, такие как титановые переборки в аэрокосмической промышленности, и крупные отливки, которые конкурируют с альтернативными методами AM (как плавка в порошковом слое, так и направленное энергетическое осаждение). Это позволит расширить цепочку поставок, сократить сроки разработки новых платформ и, в конечном счёте, продолжить снижение стоимости".

Д-р Йоханнес Хома, генеральный директор компании Lithoz 

"Поскольку аддитивное производство становится все более популярной технологией производства, мы уже видим, как компании успешно интегрируют эту мощную технологию в свой рабочий процесс в дополнение к существующим методам производства. Вскоре мы увидим создание географически независимых, но глобально и цифровым образом связанных производственных площадок, которые смогут выйти на одновременное серийное производство благодаря цифровым производственным возможностям 3D-печати.

Кроме того, в серийном производстве будет уделяться больше внимания качеству и надёжности, чем когда-либо прежде. По мере того, как все больше и больше компаний будут выходить на серийное производство, возникнет необходимость в более высоком уровне гарантии качества и доверия к эффективности и возможностям процесса аддитивного производства; поэтому компании в этой отрасли будут уделять первостепенное внимание тому, чтобы сделать каждый этап как можно более надёжным. Наконец, как следствие предыдущего пункта, в отрасли будет расти уровень автоматизации, исключающий человеческий фактор и делающий весь процесс более эффективным и простым как для производителей, так и для клиентов".

Роджер Уседа, директор по передаче технологий CIM-UPC и соучредитель BCN3D 

"Я твёрдо убеждён, что мы наконец-то увидим массовое производство с использованием технологии AM, и не только для заказных изделий или изделий с высокой добавленной стоимостью, но и для серийных изделий. Для этого нам ещё предстоит решить некоторые проблемы, такие как качество первого раза и цена конечной детали".

Хенрике Воннебергер, операционный директор и соучредитель компании Replique

"Варианты материалов для AM уже растут: разрабатываются металлы и высокотемпературные полимеры в FDM-печати. Усовершенствования в AM уже привели к переходу от прототипирования к основному методу производства, но мы ожидаем, что в ближайшие годы AM будет использоваться не только как замена традиционному производству, но и как совершенно новый подход к цепочке поставок. AM будет интегрирована в целостную и безопасную платформу, где отдельные этапы 3D-печати будут объединены в один процесс, от заказа детали до её доставки заказчику. Достижения в области программного обеспечения для AM улучшили контроль качества и теперь позволяют прогнозировать коробление и чрезмерное тепловое напряжение до начала печати, сводя к минимуму дефекты печати и напрасно потраченные материалы. Моделирование может использоваться для получения максимальной отдачи от материалов, позволяя дизайнерам создавать формы, которые никогда не были бы возможны без 3D-печати, разрабатывая новые продукты, которые развивают оптимизацию топологии и снижение веса". 

Раш Ласелле, старший директор по аддитивному производству, Jabil

"Следующее десятилетие в сфере производства принесёт серьёзные преобразования в цифровых процессах и приложениях, внедряемых на глобальных заводах. Появление более комплексной цифровой экосистемы даст толчок всей отрасли аддитивного производства, сделав мелкосерийное производство, включая размер партии в один экземпляр, действительно экономически эффективным для более ориентированных на потребителя продуктов. В результате ожидается демократизация производства и локализация, что позволит лучше обслуживать клиентов".

Луис Фольгар, EVP Americas, AMT Inc.

"Портфель пластиковых материалов, доступных для 3D-печати, не будет иметь ограничений.  Качество деталей и пропускная способность будут пропорционально расти. Благодаря урокам, извлечённым из сбоев в цепочке поставок, 3DP-детали конечного использования станут единственным приемлемым выбором для многих OEM-производителей, от автомобильной до медицинской промышленности. 3DP OEM-производители будут предлагать полностью автоматизированные сквозные системы и технологические решения, которые сохранят цифровую нить от проектирования до постпроизводства и контроля любой 3D-печатной детали". 

Филемон Шоффер, соучредитель и главный управляющий директор, Hubs

"Новые материалы и композитные материалы, снижение цен и развитые возможности постобработки сделают более жизнеспособной интеграцию 3D-печати в производственные циклы. По мере развития технологии она становится все более конкурентоспособной альтернативой литью под давлением для малосерийных пластиковых деталей.  

Что ещё более интересно, передовые композитные материалы в сочетании со способностью создавать очень сложные геометрические формы откроют новые производственные возможности, которые невозможно было реализовать с помощью традиционных технологий (это уже происходит!)".

Кванг-Мин Ли, вице-президент, Carima

"Сферы применения технологии AM/3DP и размер рынка чрезвычайно расширились, но применение AM/3DP для производства конечных деталей в машиностроении ещё не достигло полной зрелости.

Другими словами, помимо использования в целях 3D-прототипирования, образования и НИОКР, многие промышленные компании работают над тем, чтобы использовать эту технологию в качестве альтернативы традиционным методам производства, таким как обработка резанием и литье под давлением, но дело в том, что скорость выхода 3D-печати все ещё является камнем преткновения по сравнению с этими методами.

Поэтому, чтобы противостоять традиционным методам производства, необходимо срочно подготовиться к разработке дифференцированной технологии 3D-печати, и вполне вероятно, что рынок AM/3DP сохранится в течение следующего десятилетия.

Чтобы подготовиться к этому, почти все производители 3D-принтеров вкладывают много времени и денег в разработку самой быстрой технологии 3D-печати, но по-прежнему трудно добиться высокой точности и повторяемости одновременно.

Дело в том, что мы, Carima, как один из мировых производителей 3D-принтеров, разработали технологию C-CAT (Carima Continuous Additive Technology), которая является самой быстрой в мире технологией 3D-печати, повышающей производительность как минимум в 20 раз по сравнению с существующей технологией DLP. И мы успешно продемонстрировали её на выставке Formnext 2021. Мы намерены модернизировать её и вывести на рынок новые 3D-принтеры с этой технологией в ближайшие 1-2 года.

C-CAT - это самая быстрая технология 3D-печати, которая позволяет DLP 3D-принтерам выдавать 1 см в минуту (60 см в час) с высокой точностью и воспроизводимостью. 

Как я уже упоминал ранее, улучшение рабочего процесса 3DP и более надёжная разработка технологии 3DP абсолютно необходимы для обеспечения части существующих производств пластмассовых или резиновых деталей. По этой причине, основываясь на нашем C-CAT и производстве на заказ, мы планируем возглавить эру массовой персонализации конечной продукции, ускорив разработку нового 3D-принтера, способного производить различные детали в таких отраслях, как производство очков, обуви, потребительских товаров и деталей интерьера и экстерьера автомобилей, со скоростью печати в несколько десятков сантиметров (CM) в час".

Carima на выставке Formnext 2021. Фото Майкла Петча.

Амир Вереш, основатель компании eConsulting Ltd.

"Я совершенно уверен, что во второй половине следующего десятилетия аддитивное производство станет важным, легитимным (регулируемым и имеющим свои стандарты), основным методом производства. Оно улучшит способы производства продукции, поскольку во многих случаях оно будет дополнять традиционные методы производства, а для других продуктов станет технологией и основным способом производства. Замена традиционного массового производства на аддитивное требует соответствующего обоснования, которое может быть связано с затратами, экологическими соображениями, цепочкой поставок, улучшенной функциональностью и т.д. (нет необходимости расставлять приоритеты). Пройдёт время, пока OEM-производители спроектируют свои продукты таким образом, чтобы оправдать переход от традиционного к аддитивному производству. Это произойдёт по мере совершенствования технологий и развития образования в области проектирования для аддитивного производства. Многие инициативы потерпят неудачу из-за плохого обоснования, и со временем все большее число приложений будет преобладать.

Аддитивное производство будет способно обрабатывать большее количество стандартных промышленных материалов, используемых в настоящее время, и, возможно, некоторые запатентованные материалы, изготовленные для аддитивного производства, будут квалифицированы для использования в производстве изделий.

Аддитивное производство позволит создать распределённое производство, тем самым улучшая цепочки поставок и создания стоимости, повышая ценность для клиентов и поддерживая благополучие нашей планеты.

Исходя из существующих тенденций, я ожидаю, что прорыв в мейнстрим будет продолжаться за счёт выявления большего количества продуктов с низким объёмом производства, которые постепенно заменят существующие (не адаптированные) продукты массового производства. Это экспоненциальный процесс, который со временем значительно ускорится. Как уже отмечалось в различных статьях, хорошим шагом на пути к тому, чтобы стать основным методом производства, аддитивное производство должно адаптироваться к решению огромной проблемы инвентаризации запасных частей с помощью целостного решения цифровых инвентаризаций, подкреплённых распределённым локальным цифровым производством. 

Аддитивное производство станет неотъемлемой частью передового PLM, который будет глубоко ориентирован на IoT и I4.0".

Жорди Дриман, специалист по применению 3D, Mimaki Europe

"В течение следующего десятилетия я прогнозирую, что полноцветная 3D-печать будет востребована малыми и средними предприятиями, поскольку такие принтеры, как наш 3DUJ-2207, становятся более экономичными и удобными для офисных помещений.

Автоматизация - ещё одна интересная технология, которая, по моему мнению, становится обычным явлением во всем секторе печати, поскольку растёт ожидание сокращения сроков поставки, а вместе с ним и потребность в круглосуточной работе".

Доктор Альваро Гойанес Гойанес, соучредитель и генеральный директор компании FabRx

"В следующем десятилетии 3D-печать будет полностью интегрирована в больницы и аптеки для подготовки лекарственных средств для некоторых сложных для дозирования препаратов, а также для клинических и доклинических исследований. Одной из статей дохода крупных фармацевтических компаний станет продажа картриджей с лекарствами для приготовления персонализированных лекарств по запросу рядом с пациентами. Это позволит повысить персонализацию лекарств, увеличивая их приемлемость и эффективность, снижая побочные эффекты".

Андреас Лангфельд, президент EMEA, Stratasys

"AM найдёт своё место в качестве уникальной и единственной технологии производства в отдельных случаях использования. Будет общее понимание того, что определённые детали должны производиться аддитивно из-за размера партии, необходимости кастомизации, необходимости производства на месте по требованию. Эта стандартизация AM как предпочтительного метода производства наблюдается сегодня в мобильной, аэрокосмической, стоматологической и медицинской отраслях, но она распространится и на другие вертикали и станет новой нормой "как мы производим" определённые компоненты".

Андре Вегнер, генеральный директор, Authentise

"Новые технологии: ясно одно - эволюция технологий не остановится. Мы увидим не только постоянные постепенные усовершенствования существующих технологических платформ, но и совершенно новые платформы и наборы технологий. 

Дизайн на основе намерений: Частично для обеспечения быстрого развёртывания новых технологических платформ и для повышения скорости вывода на рынок новых идей мы будем все меньше полагаться на CAD и другие инструменты проектирования для передачи наших намерений, а вместо этого сосредоточимся на семантике, которая может передать наши чистые намерения. Этот замысел, в свою очередь, будет использоваться множеством программных инструментов, в том числе генеративными конструкторами, для определения окончательной формы под влиянием других параметров, таких как доступные машины и материалы.

Полный ИИ в процессе: транспонированное проектирование, основанное на намерениях, означает, что результаты последней части процесса (например, наблюдаемые измерения в аддитивном процессе или при тестировании) могут автоматически влиять на новые версии дизайна или изменять параметры. Это создаёт полный сквозной процесс, а не просто ограничивает технологии внутри процесса конкретными машинами".

Мартин Херматшвайлер, генеральный директор компании Nanoscribe

"Люди обычно склонны переоценивать то, чего они могут достичь за 1 год, и недооценивать то, чего можно достичь за 10 лет. 3D-микрофабрикация станет драйвером инноваций. Размер имеет значение - особенно в малых масштабах. И материал тоже имеет значение. Мы увидим множество приложений, которые будут развиваться от фундаментальных до прикладных исследований, пока в конечном итоге не достигнут промышленного уровня зрелости с крутым развитием уровня технологической готовности (TRL). В частности, стартапы будут выявлять ниши на ранних этапах и развивать их. Появится и достигнет промышленного уровня огромный выбор материалов, будь то биоматериалы, такие как биопокрытия, и биоразлагаемые материалы или технические материалы, выходящие за рамки высокоэффективных полимеров, включая стекло и керамику. Концепции 3D-печати из нескольких материалов также станут промышленно применимыми. Возможности вычислительного проектирования и простота использования двухфотонной полимеризации позволят сократить цикл разработки от эскиза до готового к использованию продукта с нескольких лет до нескольких недель".

Гарет Нил, менеджер по работе с клиентами, отдел перспективных применений, технологий и жидкостей, Xaar

"Использование многоматериальных, многофункциональных металлических, керамических и полимерных изделий, которые становятся возможными благодаря улучшенным возможностям струйных печатающих головок, будет способствовать дальнейшему развитию конечных применений по мере того, как проектные группы будут лучше понимать, как функциональные жидкости могут предложить производственные решения и обеспечить некоторые значительные преимущества для решения производственных задач.

Аналогичным образом, внедрение струйной технологии в качестве производственной технологии в многочисленные виды нанесения покрытий, которые в настоящее время выполняются аналоговыми методами, обеспечит многочисленные преимущества, начиная от эффективности производства и заканчивая гораздо более устойчивыми производственными процессами.

Действительно, устойчивое развитие лежит в основе этих технологических разработок, так как AM и 3DP производство обеспечивают снижение энергопотребления и материальных отходов за счёт высокоточной струйной подачи жидкостей и красок во многих областях применения".

Ксавьер Мартинес Фанека, генеральный директор BCN3D 

"Консолидация будет играть ключевую роль в ближайшие годы. В ближайшее десятилетие ландшафт компаний в области 3D-печати, безусловно, претерпит полную трансформацию. Технологии будут развиваться в направлении высокопроизводительных решений, что приведёт к большей автономности в руках конечных клиентов. Я ожидаю, что в течение этого 10-летнего периода АМ сможет действительно выполнить обещания, которые были даны в последние годы, и стать основным производственным методом для создания деталей конечного использования". 

Джон Барнс, управляющий директор, и Лаура Эли, директор по программам, The Barnes Group Advisors

"АМ станет менее особенным, возможно, даже скучным. Скука хороша для серийного производства, а серийное производство хорошо для AM.  Мы будем счастливы, свободны, менее запутаны и одиноки - одновременно. 

Машины - больше диверсификации по мере того, как отрасль узнает о струйной обработке связующего, направленной энергии и других способах создания слоёв.  

Все это позволит нам сделать массовую персонализацию"

Дэвид Яковелли, региональный директор EMEA, EOS

"Помимо очевидных преимуществ AM перед другими методами производства с точки зрения устойчивости, мы увидим, как он будет конкурировать и заменять технологии, которые широко используются сегодня. Аддитивное производство станет доминирующей технологией массового производства. Полная автоматизация и цифровой рабочий процесс, возможные при аддитивном производстве полимеров, в частности, позволят заменить технологии серийного производства, требующие высокого разрешения и высокой производительности при низких затратах. Наша собственная технология Fine Detail Resolution окажет влияние в этой области, но это также относится и к другим технологиям, таким как Laser ProFusion, которые приблизят отрасль к литью под давлением без использования инструментов.

Вторая инновация, которую мы ожидаем увидеть, - это более широкий переход отрасли к цифровому складированию и производству запасных частей по требованию.  Это позволит компаниям значительно сократить расходы, связанные с послепродажным обслуживанием, и создать новые предприятия, ориентированные на предоставление деталей и услуг местного производства для множества потребительских и промышленных товаров.

Мы считаем, что в ближайшее десятилетие можно ожидать дальнейшей консолидации рынка и появления на нем нескольких крупных игроков.  Но наряду с этим будет улучшена совместимость, что приведёт к росту конкуренции на рынке, поскольку производителям будет гораздо проще переходить от одной технологии к другой и смешивать конкурентные технологии в зависимости от своих потребностей".

3D-печатный кулер EOS из медного сплава для игровых процессоров. Фото Майкла Петча.

Нора Туре, основательница организации Women in 3D Printing

"Хотя мне бы хотелось, чтобы это было предсказание на 2022 год, вероятно, на это уйдёт не один год. Тем не менее, я надеюсь, что мы увидим нормализацию многообразия и большее количество людей с различным цветом кожи, представленных на ключевых должностях и на всех уровнях любой организации.

Что касается технологий, то следует ожидать постоянного совершенствования почтовых процессов и материалов в целом. Я не удивлюсь, если в следующем десятилетии АМ не будет выглядеть так, как мы видим сегодня".

Сильвия Монсхаймер, руководитель отдела новых технологий 3D-печати, Evonik

"Я не думаю, что в ближайшее десятилетие мы увидим "большой взрыв" в применении АМ. Скорее, я ожидаю увидеть конкретные подходы к серийному производству, которые приведут к огромному успеху в отрасли. Успешное серийное производство с использованием аддитивного производства потребует такой специализации в отношении параметров процесса, машин и материалов, которая позволит 3D-печати превзойти обычное производство. Я ожидаю увидеть новые технологии! Сейчас так много специалистов работают над тем, чтобы преодолеть трудности существующих решений. Это будет захватывающее десятилетие".

Федор Антонов, генеральный директор, Anisoprint

"Основные технологические тенденции будут заключаться в дальнейшем развитии и совершенствовании, а также в повышении готовности и принятии технологий - тех, которые уже привлекли внимание рынка и уже были разработаны. Я не вижу появления каких-либо существенно новых технологий в ближайшие несколько лет, и, скорее всего, речь будет идти о консолидации, созревании, совершенствовании, выходе на рынок уже существующих технологий. Новые технологии найдут новую нишу, и речь идёт о стабильном росте рынка и разрушении традиционных технологий. Каждая группа технологий и машин будет сосредоточена на определённой нише, где она работает лучше всего. В будущем технологии 3D-печати будут более узкоспециализированными: ещё более приспособленными для определённых отраслей и проблем в различных нишах.

Следующее десятилетие принесёт наилучшие возможности для выхода 3D-печати на новые развивающиеся рынки, такие как коммерческий космос, беспилотники и БПЛА, робототехника, городская мобильность и многие другие, которые будут быстро расти. Именно они станут основным драйвером роста благоприятных технологий, таких как 3D-печать. Именно здесь эти новые игроки смогут выиграть конкуренцию у старых - за счёт большей гибкости в применении 3D-печати. И применять новые технологии, которые являются более устойчивыми и позволяют производить более качественные: более лёгкие детали, изготавливаемые на заказ по требованию, что дополнительно решает проблемы цепочки поставок.

Существует синергия между развивающимися рынками и стимулирующими развивающимися рынками, такими как 3D-печать и новые развивающиеся рынки оборудования, такие как те, которые я только что упомянул. Эти рынки по-прежнему растут очень впечатляющими темпами от 20 до 30 процентов, и в целом они достигнут триллиона долларов в следующем десятилетии, и очевидно, что рынок 3D-печати будет продолжать расти с той же скоростью, и у нас будет значительная доля на этом рынке".

Д-р Инго Эдерер, генеральный директор компании Voxeljet

"Прошлый год характеризовался процессами приобретения и консолидации, поскольку рынок очень фрагментирован. Мы считаем, что эта тенденция сохранится и в ближайшие пару лет.  Несмотря на то, что аддитивное производство существует уже около полувека, в настоящее время мы наблюдаем невероятное созревание технологии и экосистемы вокруг неё.

Особенно во время пандемии и в условиях изменения климата аддитивное производство может позиционировать себя как технология, способная чрезвычайно эффективно решать поставленные задачи. В плане дополнения существующих производственных процессов для удовлетворения волатильного избыточного спроса и по требованию, производства на месте, а также в плане лёгкой конструкции и эффективности использования ресурсов. Однако все ещё не хватает возможностей автоматизации и более широких возможностей применения из-за отсутствия новых материалов и сертификации стандартизации. Эти элементы будут в центре внимания отрасли в течение следующего десятилетия и необходимы для того, чтобы превратить AM в жизнеспособную технологию массового производства.

С ростом внедрения АМ также будет расти спрос на квалифицированных работников и образование в области АМ, в то время как мы уже видим первые курсы, ориентированные на АМ, в школах и университетах, весь инженерный менталитет будет смещаться в сторону более эффективного использования ресурсов и устойчивого развития. Это также будет включать разработку усовершенствованных программных решений". 

Джеймс ДеМут, основатель и генеральный директор, Seurat

"Цена деталей, произведённых методом LPBF, значительно снизится, чтобы конкурировать с литьём и механической обработкой в малых и средних объёмах, сохраняя при этом высокое качество и преимущества AM, к которым мы все привыкли сегодня (и даже больше). Массовое производство деталей AM станет обычным делом".

Доктор Джошуа Пирс, кафедра информационных технологий и инноваций Джона М. Томпсона, Западный университет, Канада

"Многие прогнозы о том, что 3D-принтер будет в каждом доме, ещё не сбылись, но устойчивый и спокойный рост распределённого производства с помощью 3D-принтеров в бытовых масштабах неоспорим. Нить для 3-D печати теперь классифицируется как "Amazon Basic" наряду с батарейками и компьютерной бумагой. Технология, которая, по моему мнению, склонит чашу весов распределённого производства в следующем десятилетии, - это распределённая переработка и аддитивное производство (или сокращённо DRAM). DRAM экономит людям реальные деньги. Она позволяет потребителям изготавливать изделия на заказ по цене ниже, чем налог с продаж в США (6%) на обычные потребительские товары - от скейтбордов и игрушек до шприцевых насосов и приспособлений для лечения артрита. По мере того, как все больше компаний будут использовать экономические преимущества и делать все больше технологий DRAM доступными для своих клиентов, мы можем ожидать, что DRAM будет следовать кривой роста потребительской 3-D печати". 

Алессио Лоруссо, генеральный директор Roboze

"Влияние, которое аддитивные технологии окажут на будущее, - это самая захватывающая и в то же время немыслимая мысль. Я считаю, что наиболее важной и всеобъемлющей темой, в рамках которой АМ будет продолжать демонстрировать революционные результаты, является ответ на стратегии устойчивого развития нашей планеты. Возможности безграничны. Создание локального производства по требованию, сокращение транспортных выбросов и борьба с отходами производства - это только начало. Мы в Roboze с нетерпением ждём возможности поддержать новаторов завтрашнего дня, которые изменят наше будущее к лучшему".  

Roboze ARGO 1000. Фото Майкла Петча.

Анкуш Венкатеш, интрапренер, аддитивное производство, Glidewell Dental

"В ближайшее десятилетие АМ станет более зрелой в своей роли в созвездии цифрового производства. Это позволит новым инновационным бизнес-моделям использовать преимущества набора цифровых решений. Эти решения будут основываться на программных платформах, которые будут модульными, совместимыми и очень сложными. Хотя отчасти это может привести к появлению множества гиперспециализированных поставщиков решений, это заставит действующие компании сосредоточиться на разработке цепких, комплексных предложений. Мы уже видели это в индустрии персональных компьютеров (1980-е - 2000 гг.), а также в индустрии смартфонов (2000-е - настоящее время).

В этом десятилетии также произойдёт значительное продвижение к границам возможностей. Когда мы думаем о переферийных вычислениях или производстве в точках использования, все это становится возможным благодаря значительному развитию технологических возможностей. Учитывая постоянный рост этих факторов, я искренне верю, что именно в этом десятилетии распределённое производство может быть по-настоящему реализовано. AM уже на пути к тому, чтобы стать нормой; FDA недавно выпустило документ для обсуждения, в котором просила участников отрасли внести свой вклад в разработку политики и регулирование 3D-печатных решений для оказания медицинской помощи.

Данные будут играть жизненно важную роль в извлечении максимальной пользы из аддитивного производства. Информация об управлении процессом, тенденциях спроса/предложения, гибкости цепочки поставок и выбросах углекислого газа будет все чаще поступать в системы, способные переваривать эти большие данные и получать практические выводы".