Die Landschaft der additiven Fertigungsindustrie 2019: 171 Unternehmen treiben die Branche voran [Aktualisiert]

Aktuell vom 25/04/2019: Wir haben jetzt unser Whitepaper “Additive Fertigungslandschaft” veröffentlicht. Das Whitepaper sowie eine Version der Landschaft (PDF) in Hi-Res und eine vollständige Liste aller hier vorgestellten Unternehmen kann hier heruntergeladen werden.
 
Die additive Fertigung hat in den letzten fünf bis zehn Jahren eine wahre Revolution erlebt. Früher mehr als verbraucherorientierte Technologie gedacht, hat sich AM nun zu einer tragfähigen industriellen Fertigungslösung entwickelt.
 
Ab 2019 wird der Wert der additiven Fertigungsindustrie auf über 9 Milliarden US-Dollar geschätzt. Dies ist zwar immer noch nur ein Bruchteil der verarbeitenden Industrie mit einem Gesamtvolumen von 12 Billionen US-Dollar, aber die Landschaft entwickelt sich rasant und bietet der gesamten Branche enorme neue Chancen.
 
Da immer mehr neue Akteure in den Markt eintreten und ständig neue Technologien entwickelt werden, ist es jetzt die aufregendste Zeit ein Teil des Wandels zu sein.
 
Angesichts dieser ständigen Veränderungen in der Marktlandschaft kann es für Hersteller schwierig sein, den Überblick über die wichtigsten Unternehmen zu behalten, die Lösungen für das gesamte Spektrum von AM bereit halten.
 
Aus diesem Grund veröffentlichte AMFG im Februar 2019 einen Bericht über die erste additive Fertigungslandschaft der Branche, in der das Spektrum der Unternehmen vorgestellt wird, die die Zukunft der Branche gestalten.
 
Ziel dieses Berichtes war es, Herstellern und Interessenvertretern der Branche ein besseres Verständnis des aktuellen AM-Marktes zu vermitteln und anhand dessen die Entwicklung der Branche zu bewerten.
 
Die Resonanz auf unsere erste Infografik war weitaus größer als erwartet und wir erhielten zahlreiche Vorschläge für die Aufnahme weiterer Unternehmen. Aufgrund des Feedbacks haben wir die Landschaft aktualisiert und ein Whitepaper zusammengestellt, in dem die wichtigsten Ergebnisse detailliert dargestellt werden.
 

Was ist die additive Fertigungslandschaft?

Die Entwicklung in der additive Fertigungsindustrie treibt sehr schnell voran und somit kann es eine Herausforderung sein, mit den wichtigsten Unternehmen Schritt zu halten.
 
Um dieses florierende Ökosystem zu kategorisieren, haben wir die erste additive Fertigungslandschaft der Branche zusammengestellt.
 
Die Grafik stellt 171 Unternehmen zusammen, die die additive Fertigung in Richtung Industrialisierung treiben. Diese Unternehmen sind in folgende Kategorien unterteilt:

• Hardware Hersteller (Polymere, Desktop, Metalle und Elektronik)
• Software Vertrieb (Design & CAD, Arbeitsabläufe und Sicherheit)
• Material Zulieferer (Polymere, Verbundmaterialien und Metalle)
• Nachbearbeitungssysteme
• Qualitätssicherung und Inspektion der Prozesse
• Forschungsinstitute und Forschungszentren

Welche Unternehmen sind in diesem bericht beinhaltet?

Bei der Zusammenstellung dieser Grafik haben wir uns für Unternehmen aus dem industriellen 3D-Druck entschieden.

Dies bedeutet, dass diese Grafik nur Unternehmen enthält, die hauptsächlich B2B-Produkte und Dienstleistungen anbieten. Aus diesem Grund haben wir 3D-Druckunternehmen, die sich auf den Endverbraucher konzentrieren, diesmal aus der Überlegung herausgenommen.

Natürlich gibt es noch viele weitere Kategorien, die wir hinzufügen könnten – Servicebüros wäre hier ein gutes Beispiel.

Der Einfachheit halber haben wir uns jedoch entschieden, Servicebüros oder Unternehmen deren Hauptgeschäft die Herstellung von Dienstleistungen ist nicht einzubeziehen. Diese wird in einer zukünftigen Grafik enthalten sein.

Schlussfolgerungen

Hier sind einige der wichtigsten Schlussfolgerungen aus der Landschaft:

 
Die 11 in der Landschaft vorgestellten Forschungseinrichtungen sind in der obigen Tabelle nicht enthalten.
 

Metallmaschinen dominieren die Szene

• Das mit Abstand größte Segment, gemessen an der Anzahl der Unternehmen, ist die Kategorie der Metall 3D Drucker, zu der 44 Hersteller gehören. Diese Unternehmen bieten eine Reihe von Metall-3D-Drucktechnologien an, von traditionellen Pulverbett-Fusionstechnologien bis zu neuen, proprietären Techniken.

Die Unicorn Anforderung

• Zum Zeitpunkt dieses Berichtes gibt es drei 3D-Druckunternehmen, die den Status eines Unicorn erreicht haben – einen Wert von über 1 Milliarde US-Dollar. Interessanterweise sind sie alle Hardware-Hersteller: Desktop Metal (Metalle), Carbon (Polymer) und Formlabs (Desktop).

Akquisitionen gibt es zuhauf

• Die Landschaft ist durch Fusionen und Übernahmen geprägt, angefangen von ANSYS Übernahme von 3DSIM (2017) und der Materialfirma Granta Design (2019) bis hin zu GEs Übernahme von Concept Laser und Arcam (2017).

Nicht-AM-Unternehmen sehen neue Möglichkeiten in der Branche

• Insbesondere Unternehmen mit Wirkungskreis außerhalb des verarbeitenden Gewerbes sehen den 3D-Druck zunehmend als eine reife Chance an. Ein aktuelles Beispiel ist Xerox, das kürzlich Vader Systems übernommen hat, ein Startup, das Flüssigmetall-3D-Drucker entwickelt. Natürlich wurde Xerox wurde der Grafik hinzugefügt.

Ein genauerer Blick auf jedes Segment

HARDWARE

 
Hardware stellt den Löwenanteil in der AM Landschaft dar.
 
Da die Zahl der Unternehmen, die AM für die Produktion integrieren möchten, weiter zunimmt, möchten die Hardwarehersteller dieser Nachfrage mit Systemen in Industriequalität begegnen, die schneller und genauer drucken können.
 
Hier ist aber auch erwähnenswert, dass viele Unternehmen Lösungen für das gesamte Spektrum von Polymer-, Metall- und Desktop-Maschinen anbieten. Einige dieser Unternehmen sind auch in anderen Segmenten aktiv und entwickeln beispielsweise proprietäre Materialien und Software.
 

Polymersysteme: eine sich stetig entwickelnde Landschaft

Der Polymer-3D-Druck hat seit seinen Anfängen als Rapid-Prototyping-Technologie einen sehr langen Weg zurückgelegt. So hat sich nicht nur die Technologie selbst weiterentwickelt, sondern auch die Anzahl der Unternehmen, die Maschinen anbieten, mit denen hochwertige Kunststoffteile in Industriequalität hergestellt werden.
 
In Verbindung mit der Entstehung von Hochleistungspolymerwerkstoffen (siehe unten) entwickelt sich der Polymer-3D-Druck eindeutig zu einer industriellen Lösung. Nicht nur im Bereich für Prototypen sondern auch für Endteile.
 
Während die obige Grafik die etablierten Namen (3D Systems, EOS, Stratasys) hervorhebt, gibt es eine Reihe relativ neuer Anbieter, die neue Technologien anbieten, die das Segment aufreiben.
 
Einer dieser Anbieter ist Carbon. Die 3D-Drucker von Carbon verwenden das firmeneigene CLIP-Verfahren (Continuous Liquid Interface Production) und die DLS-Technologie (Digital Light Synthesis), um Teile herzustellen, die dem Spritzgussstandard stand halten. Durch wichtige Partnerschaften mit Unternehmen wie Adidas, Ford und Lamborghini hat Carbon einen rasanten Aufstieg erlebt.
 
Nexa3D ist ein weiteres Unternehmen, das mit seinen schnellen 3D-Stereolithografie-Druckern in Industriequalität die derzeitige Landschaft aufreiben möchte. Es hat auch eine eigene Technologie entwickelt – Lubricant Sublayer Photo-curing, kurz für LSPc. Durch die LSPc-Technologie möchte Nexa3D die Produktionszeiten verkürzen und eine höhere Genauigkeit der Teile gewährleisten.
 

Desktop-Maschinen: Blick in Richtung Unternehmen

In der Vergangenheit war der Desktop-3D-Druck auf den Endverbraucher ausgerichtet. Mit der vorherrschenden Annahme, dass jeder Haushalt bald einen 3D-Drucker besitzen würde. Dies ist natürlich nicht der Fall, und in den letzten Jahren haben Desktop-Hersteller ihre Aufmerksamkeit auf die lukrativeren Fach- und Unternehmensmärkte gelenkt.
 
Und das war ein kluger Schachzug. Dank der Fortschritte bei den 3D-Drucktechnologien konnten Desktop-Hersteller hier eine Marktlücke schließen: Die Nachfrage nach kleineren, aber nicht weniger industriellen AM-Systemen zu geringeren Kosten als die größeren. Beispielsweise kann der Formlabs Form 2 SLA 3D-Drucker bereits für einen Startpreis von 3350$ erworben werden.
 
Heutzutage wird der Desktop-Markt hauptsächlich von zwei Unternehmen dominiert: Formlabs und Ultimaker.
 
Beide wurden in 2011 gegründet, zu einer Zeit, als der Konsumentenrummel gerade seinen Höhepunkt erreichte. Formlabs und Ultimaker sind einzigartige Erfolgsgeschichten. Acht Jahre später haben sich diese Unternehmen fest in der industriellen 3D-Drucklandschaft etabliert.
 
Nehmen wir Formlabs, dessen Mission es ist, hochauflösende Stereolithografie-3D-Drucker (SLA) zugänglicher und erschwinglicher zu machen.
 
Das Unternehmen, zu dem Kunden wie Boeing und Tesla gehören und das bereits über 100 Millionen US-Dollar erhoben hat, beabsichtigt nun, mittels der Veröffentlichung seiner Desktop-Maschine Fusion 1 SLS auf die Selective Laser Sintering (SLS) -Technologie zu expandieren. Diese Maschine hat einem Startpreis von nur rund 10.000 US-Dollar, das ist ein Bruchteil der Kosten industrieller SLS-Systeme.
 

Das Wachstum des 3D-Metalldrucks

Der Aufstieg des 3D-Metalldrucks, insbesondere der letzten Jahre, ist gut dokumentiert. Erst im vergangenen Jahr wurde im Wohler-Bericht 2018 ein Umsatzwachstum von 80% bei Metall-AM-Systemen gegenüber 2017 angekündigt.
 
Ein wesentlicher Teil dieses Wachstums sind natürlich etablierte Marken wie EOS, 3D Systems und SLM Solutions.
 
Ein weiterer wesentlicher Treiber für dieses Wachstum ist jedoch auch der Einstieg neuer Akteure und die Entwicklung neuer Technologien. Diese reichen von Startups wie Digital Alloys und Desktop Metal bis zu anerkannten Marken (siehe HP Metal Jet), die den Sprung gewagt haben. All diese Unternehmen haben ihre eigenen Metall-3D-Drucktechnologien entwickelt, die sich vom traditionellen SLM / DMLS-Ansatz unterscheiden.
 
Ein bemerkenswertes Unternehmen ist Desktop Metal, das 2015 als erstes 3D-Druckunternehmen den Status Unicorn erlangte. Das Unternehmen zielt mit seinem Studio-System (Desktop) und seinem Produktionssystem (für die Herstellung in großem Maßstab) auf zwei Segmente ab.
 
Ein weiterer Motor für die Aufregung in der Metall-AM-Branche ist die Entwicklung neuer Verfahren.
 
Zum Beispiel hat Digital Alloys, dass 2018 eine Serie-B-Finanzierungsrunde im Wert von 12,9 Mio. USD abgeschlossen hat, die Joule-Drucktechnologie entwickelt, bei der Metalldraht anstelle von Metallpulver als Rohmaterial verwendet wird. Das Unternehmen sagt, dass diese Technologie dabei helfen wird, die Probleme von Geschwindigkeit, Qualität und Kosten zu lösen.
 

SOFTWARE

 
Die Softwarelandschaft hat sich in den letzten Jahren stark verändert. Zwar wird die Branche nach wie vor von den Kategorien Design und Simulation dominiert, doch hat die Hinwendung zur Produktion zu zwei weiteren Schlüsselkategorien geführt: Workflow- und Sicherheitssoftware.
 

Design & CAD, Simulation: Hier dominieren die bekannten Namen

Design- und Simulationssoftware sind für die additive Fertigung von entscheidender Bedeutung. Da AM die Möglichkeit bietet, komplexe Geometrien zu erstellen, die mit herkömmlichen Fertigungsmethoden nicht erreicht werden können, hat dies zu einer wachsenden Anzahl fortschrittlicher Konstruktionswerkzeuge wie generatives Design und Topologie Optimierung geführt.
 
Die Kategorie Design- und CAD-Software wird von bereits etablierten CAD-Anbietern dominiert. Diese Unternehmen, wie Autodesk (Netfabb, Fusion 360), Dassault Systèmes (SOLIDWORKS) und ANSYS (Additive Suite), haben die Möglichkeiten des 3D-Drucks erkannt und gemeinsam versucht 3D-Drucklösungen in ihr Angebot zu integrieren.
 
Langfristig gesehen scheint dieser Teil der Softwarelandschaft von den großen Namen beherrscht zu werden, da Unternehmen versuchen, die Lücke zwischen Design und Fertigung zu schließen.
 
Das Design, CAD und Simulations Segment ist auch ein Segment voller Akquisitionen. Um hier nur einige Beispiele zu nennen: 2017 erwarb ANSYS das Metallsimulationsunternehmen 3DSIM und dann Anfang des Jahres das Materialinformationsunternehmen Granta Design.
 
Ebenso erwarb PTC in 2018 das Design-Software-Unternehmen Frustum für die beeindruckende Summe von 70 Millionen US-Dollar. Durch diese Akquisition erweitert PTC sein Creo 5.0-CAD-Softwareportfolio um Funktionen wie AI und generatives Design.
 
Diese Akquisitionen zeigen, wie größere Unternehmen ihre AM-Fähigkeiten konsolidieren und somit speziellere Technologien für Ingenieure und Designer anbieten möchten.
 

Workflow Software

Obwohl darüber weniger berichtet wird, sind SaaS-Lösungen nicht weniger wichtig für den Prozess der additiven Fertigung (wir sollten hier unser Interesse bekunden, da AMFG Workflow-Software für die additive Fertigung bereitstellt).
 
Da Unternehmen additive Fertigungstechnologien einsetzen möchten, steigt der Bedarf an Software, mit der die jeweiligen Produktionsschritte verwaltet werden können.
 
Hier kommt Workflow-Software ins Spiel. Die Landschaft für Workflow-Software hat sich in den letzten fünf stetig Jahren weiterentwickelt, und jetzt bieten eine Reihe von Softwareanbietern Lösungen zur Verwaltung der AM-Arbeitsabläufe an.
 
Da sich die additive Fertigung durchgesetzt hat, wird der Bedarf an Workflow-Software voraussichtlich weiterhin zunehmen.
 

Sicherheit

Als digitale Fertigungstechnologie wirft die additive Fertigung wichtige Fragen zum Schutz des geistigen Eigentums und zur Datensicherheit auf.
 
Zum heutigen Zeitpunkt sind drei Unternehmen führend im Bereich Software-Sicherheitslösungen für AM.
 
Jedes der einbezogenen Unternehmen hat Softwarelösungen entwickelt um die Sicherheitsprobleme anzugehen. LEO Lane bietet Sicherheits- und IP-Verschlüsselungslösungen an, GROW bietet “Secure Distributed Manufacturing” für einen sicheren AM-Workflow und Identify 3D hat Lösungen zum Schutz des geistigen Eigentums von Designdateien entwickelt.
 
Obwohl dieses Segment im Vergleich zum Rest der Software-Kategorie noch sehr klein ist, erwarten wir, dass sich dies in den nächsten Jahren erheblich ändern wird, da die Nachfrage nach maßgeschneiderten Sicherheitslösungen ständig steigt.
 

MATERIALIEN

 
Interessanterweise gibt es nur wenige AM-spezifische Lieferanten. Vielmehr handelt es sich bei der Mehrzahl der vorgestellten Unternehmen bereits um etablierte Materiallieferanten, die ihren Anwendungsbereich erweitert haben, um Materialien bereitzustellen, die im 3D Druck angewendet werden können.
 
Ein Knackpunkt waren die hohen Materialkosten. Doch mit zunehmendem Wettbewerb auf dem Materialmarkt sinken auch die Materialkosten.
 

Polymere und Verbundwerkstoffe

Während der 3D-Metalldruck nach wie vor die meiste Aufmerksamkeit auf sich zieht, bleibt das Polymersegment jedoch weiterhin das größte Segment auf dem Materialmarkt. Und was spannend ist, sind die Entwicklungen und Aktivitäten auf dem Polymer- und Verbundwerkstoffmarkt, insbesondere da die Materialien erschwinglicher werden.
 
Hochleistungspolymere wie PEEK und PAEK tragen zum Wachstum des AM-Marktes bei. SABIC ist ein Unternehmen, das ULTEM-Materialien anbietet. Dies geht einher mit den Entwicklungen auf der Hardwareseite – 3ntr, Roboze und Apium sind nur einige wenige Hersteller, die 3D-Drucker herstellen, die Materialien wie PEEK und ULTEM verarbeiten zu können.
 

Metalle

Das Wachstum bei Metallpulvern und -legierungen geht Hand in Hand mit dem allgemeinen Wachstumskurs des Metall-AM-Marktes.
 
Hier ist besonders Titan, dessen Wachstum von den Anforderungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizintechnik bestimmt wird, ein interessantes Segment. Laut einem Bericht von SmarTech stieg der Versand von Titanpulvern im Jahr 2018 um 32% an, wobei der Bericht für 2019 ein Umsatzwachstum von 24% prognostizierte.
 

Akquisitionen

Wie bei Software ist auch der Materialmarkt von einer Vielzahl von Akquisitionen geprägt. Im Juli 2018 übernahm die BASF New Business GmbH (BNB) das deutsche Unternehmen Advanc3D und integrierte das Unternehmen in den Bereich 3D-Druck. Ebenso hat Carpenter LPW, einen führenden Lieferanten von Metallwerkstoffen, übernommen. Das Unternehmen heißt jetzt Carpenter LPW.
 

NACHARBEITUNG

 
Die Nachbearbeitung wurde oft als “schmutziges Geheimnis” von AM bezeichnet. Die Nachbearbeitung ist für viele 3D-Druckprozesse ein unvermeidbarer Schritt; in der Regel wird der Nacharbeitungsprozess manuell vorgenommen und ist sehr zeitintensiv.
 
Die folgenden drei Lösungen im Nachbearbeitungssegment bieten Systeme an, die eine Automatisierung der Nachbearbeitungsphase versprechen.
 
PostPro3D von Additive Manufacturing Technologies bietet eine „automatisierte Oberflächenveredelungstechnologie“ an, die mit der Spritzgussveredelung mithalten kann. In ähnlicher Weise bietet PostProcess Technologies automatisierte Lösungen für die Oberflächenveredelung und das Entfernen von Support an, während DyeManison Finishing-Systeme für hohe Stückzahlen anbietet.
 
Während dies zwar nur eine kleine Kategorie ist, gibt es jedoch in diesem Segment viel Aktivität.
 
Das US-amerikanische Unternehmen PostProcess Technologies hat kürzlich Pläne für eine Expansion nach Europa angekündigt und eine Partnerschaft mit der Rösler Oberflächentechnik GmbH bekannt gegeben, einem Hersteller von Veredelungssystemen für die traditionelle Fertigung.
 
Das in Deutschland ansässige Unternehmen DyeMansion strebt ebenfalls eine Expansion an, nachdem es in 2018 eine Investition in Höhe von 5 Mio. USD in einer Serie-A-Finanzierungsrunde erhalten hat.
 

Additive Fertigung: eine wachsende Landschaft voller Möglichkeiten

Die additive Fertigungslandschaft spiegelt nicht nur die fortschreitende Reifung der additiven Fertigung wider – sondern auch einen überwiegend positiven Ausblick für die Branche.
 
Dieses Ökosystem wird sich in den nächsten Jahren sicherlich weiter verändern und entwickeln. Fest steht jedoch auch jetzt schon, dass a) Unternehmen und Investoren gleichermaßen die Wachstumschancen erkennen und b) AM den 12-Milliarden-Dollar-Fertigungsmarkt aufreiben wird.
 
Wir sind uns sicher, dass es in Zukunft weitere Ankündigungen geben wird, da immer neue Unternehmen in den Markt eintreten, neue Partnerschaften angekündigt und neue Technologien entwickelt werden. Des Weiteren werden wir auch ein Wachstum über das gesamte Spektrum der Landschaft hinweg sehen – einschließlich der weniger besprochenen Segmente wie Nachverarbeitungssysteme, Workflow- und Sicherheitssoftware.
 
Es wird interessant sein in einem Jahr einen weiteren Blick auf die Entwicklung der AM-Landschaft zu werfen. Denn in einer Branche, die sich so schnell bewegt wie AM liegt die einzige Gewissheit der Wandel der Zeit.
 
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