3D-Druck in der Automobilindustrie Marktgröße, nach Komponente (Hardware [Drucker {Desktop, Industrie} Material {Kunststoff, Metall, Keramik}], Software, Dienstleistungen), nach Technologie (Stereolithographie (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM), Selektives Lasersintern (SLS), Elektronenstrahlschmelzen (EBM), Selektives Laserschmelzen (SLM)/Direktes Metall-Lasersintern (DMLS)), nach Anwendung (

Marktgröße für 3D-Druck im Automobilbereich, nach Komponente (Hardware [Drucker {Desktop, Industrie} Material {Kunststoff, Metall, Keramik}], Software, Dienstleistungen), nach Technologie (Stereolithografie (SLA), Fused Deposition Modeling (FDM), Selektives Lasersintern (SLS), Elektronenstrahlschmelzen (EBM), Selektives Laserschmelzen (SLM)/Direktes Metall-Lasersintern (DMLS)), nach Anwendung (Prototyping & Werkzeugbau, Herst

Marktgröße für 3D-Druck im Automobilbereich

Die Marktgröße für 3D-Druck im Automobilbereich wurde 2017 auf über 1,4 Milliarden USD geschätzt, wobei jährlich über 110.000 3D-Drucker verkauft wurden. Der Markt soll im Prognosezeitraum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von über 25 % wachsen.

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Der Markt für 3D-Druck im Automobilbereich wird durch die wachsenden Anforderungen des Automobilsektors an kostengünstige und effiziente Technologie zur Entwicklung hochwertiger und komplexer Produkte vorangetrieben. Die Technologie hat die Entwicklung von Produkten ermöglicht, die mit herkömmlichen Methoden früher technisch nicht realisierbar waren. Der Baumechanismus der additiven Fertigungstechnologie bietet Gestaltungsfreiheit und ermöglicht die Integration interner Komponenten unter zuvor unzugänglichen Oberflächen oder Teilen. Darüber hinaus können Hersteller Teile für integrierte Funktionen kombinieren, die die Leistung und Haltbarkeit des Produkts verbessern und gleichzeitig die Kosten niedrig halten.

Der Preisrückgang bei 3D-Druckern erhöht die Nachfrage nach ihnen auf dem Markt. Der technologische Fortschritt und der zunehmende Wettbewerb unter den Akteuren auf dem Markt für 3D-Druck im Automobilbereich um die Nachfrage nach Desktopdruckern sind für den Preisrückgang bei 3D-Druckern verantwortlich. Früher wurden die 3D-Drucker in zwei Kategorien unterteiltDesktop-Drucker, die unter 5.000 USD kosteten, und Industriedrucker, die über 5.000 USD kosteten. In den letzten fünf Jahren haben sich die Preisklassen jedoch deutlich verändert. Desktopdrucker sind mittlerweile für nur 700 USD erhältlich. Dies fördert den Einsatz von 3D-Druckern in Unternehmen.

Welche Wachstumsmöglichkeiten bietet dieser Markt?

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Allerdings ist der begrenzte Bauraum der vorhandenen additiven Fertigungstechnologie die größte Einschränkung beim 3D-Druck im Automobilmarkt. Aufgrund der Beschränkungen der beim Metalldruck verwendeten Pulverbettdiffusionstechnologie wird die Technologie hauptsächlich zur Herstellung kleinerer Teile verwendet. Darüber hinaus hemmen mit der Technologie verbundene Wirtschaftlichkeits- und Skalierbarkeitsprobleme das Marktwachstum. 

Marktanalyse für 3D-Druck im Automobilbereich

Hardware führt die Komponentenlandschaft mit über 75 % Anteil am 3D-Druck im Automobilmarkt an.  Der Hardwaremarkt wird durch die weltweit steigenden Verkaufszahlen von 3D-Druckern angetrieben. Die Fertigungsunternehmen nutzen die Möglichkeiten der 3D-Drucker, um ihre Produktion zu beschleunigen und die Produktionskosten zu senken. Materialien halten ebenfalls einen erheblichen Marktanteil. Die steigende Nachfrage nach der Herstellung funktionaler Produkte und die sinkenden Preise für Drucker und Materialien verändern die Marktstruktur und verbessern den Umsatz.

Der Softwaremarkt wird im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von über 30 % stark wachsen. Der 3D-Druck im Automobilmarkt wird durch das Aufkommen von Drittentwicklern von Software für den 3D-Metalldruck angetrieben. Die Drittentwickler von Software revolutionieren den Markt, indem sie integrierte Tools bereitstellen, die die aktuelle Prozesskette verkürzen sollen. Darüber hinaus bieten die großen Unternehmen, die traditionelle 3D-CAD-Lösungen anbieten, Open-Source-Lösungen an, um den Druckprozess zu optimieren, indem sie die Notwendigkeit von Zwischentools eliminieren.

Der Dienstleistungsmarkt wird im Prognosezeitraum aufgrund des Wachstums von On-Demand-Fertigungsdiensten voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 25 % wachsen. Der zunehmende Trend zur Massenanpassung im Automobilmarkt hat das Wachstum von On-Demand-Fertigungsdienstleistungen mit einem Anstieg von Manufacturing as a Service (MaaS) gefördert.

Die Fused Deposition Modeling (FDM)-Technologie macht über 50 % des 3D-Drucks im Automobilmarkt aus. Dieser Markt ist auf Fortschritte bei den Verbundwerkstoffen zurückzuführen, die in FDM-Prozessen verwendet werden. Die Fähigkeit, größere Teile bei höheren Ablagerungsraten zu drucken, hat mehrere Unternehmen dazu ermutigt, F&E-Aktivitäten durchzuführen, um die mechanischen Eigenschaften der FDM-Teile zu verbessern.

Die Technologie Selective Laser Melting (SLM)/Direct Metal Laser Sintering (DMLS) soll im Prognosezeitraum voraussichtlich mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von über 32 % wachsen. Die Technologie dürfte an Dynamik gewinnen, da sie durch die Verwendung dünnerer Schichten eine höhere Detailauflösung bietet und die Entwicklung komplexerer Teileformen ermöglicht. Darüber hinaus steigert die Kompatibilität der Technologie mit einer breiten Palette von Materialien wie Legierungen, Stahl, Bronze, Aluminium, Kobalt-Chrom und Titan die Nachfrage der Hersteller nach der Technologie weiter.

Prototyping und Werkzeugbau sind die wichtigsten Anwendungsgebiete des 3D-Drucks im Automobilmarkt mit einem Anteil von über 60 % im Jahr 2017. Die Technologie ermöglicht es Automobilingenieuren und -designern, mehr Überarbeitungen in kürzerer Zeit durchzuführen, was die Markteinführungszeit effektiv verkürzt. Darüber hinaus reduziert sie die Kosten für das Prototyping, da die Werkzeugkosten entfallen, da die Designer dieselbe Ausrüstung zum Drucken mehrerer Modelle verwenden, anstatt spezielle Werkzeuge und Bits zu kaufen, die für die subtraktive Fertigung erforderlich sind. Außerdem können Prototypen schnell und mit weniger Ressourcen hergestellt werden, als dies bei der Herstellung mit herkömmlichen Methoden erforderlich wäre.

Die Technologie ermöglicht es Automobilherstellern und -designern, den Produktentwicklungszyklus zu verkürzen. Sie verkürzt die Vorlaufzeit der Werkzeugproduktion, um schnelle Aktualisierungen mit der vorhandenen Ausrüstung zu ermöglichen. Außerdem können sich die Automobilunternehmen häufige Werkzeugwechsel leisten. Dadurch können die Gerätekonstruktionssysteme mit den Produktkonstruktionszyklen Schritt halten.

Nordamerika dominiert den Markt für 3D-Druck im Automobilbereich mit einem Anteil von über 45 % im Jahr 2017. Das Wachstum ist auf die hohen F&E-Ausgaben öffentlicher und privater Organisationen zurückzuführen. Die Regierung in der Region arbeitet zudem mit privaten Unternehmen und akademischen Einrichtungen zusammen, um die Verwendung additiver Fertigungstechnologien bei Herstellern zu fördern. Darüber hinaus wurde die Technologie überwiegend in der Region entwickelt, da es dort zahlreiche Anbieter von 3D-Druckdiensten wie 3D Systems und Stratasys gibt.

Der europäische Markt für 3D-Druck im Automobilbereich wird im Prognosezeitraum voraussichtlich ein stabiles Wachstum mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 25,8 % aufweisen. Der Markt wird durch die zunehmende Zahl staatlicher Initiativen und öffentlich-privater Partnerschaften (ÖPP) vorangetrieben, die darauf abzielen, die additive Fertigungstechnologie im Automobilmarkt voranzutreiben. So hat die EU beispielsweise ein neues Rahmenprogramm aufgelegt, um die Forschungsinvestitionen in die additive Fertigungstechnologie zu steigern. Die Region ist ein wichtiger Akteur im 3D-Druck-Ökosystem, da hier verschiedene Unternehmen ansässig sind, die additive Maschinen für die Herstellung von Metallteilen anbieten, die weltweit verkauft werden. Die Expertise dieser Unternehmen und Forschungszentren hat den Kontinent zu einem wichtigen Anziehungspunkt für Investitionen gemacht.

Marktanteil des 3D-Drucks im Automobilbereich

Die wichtigsten Anbieter von 3D-Druck im Automobilmarkt sind

• 3D Systems
• Autodesk
• Stratasys
• Arcam
• Voxeljet AG
• Exone
• Hoganas AB
• Ponoko Ltd.
• Hanhook Tires
• AI Design

Diese Akteure verfolgen Partnerschaften und Kooperationsstrategien, um anorganisches Wachstum zu erzielen und Marktanteile zu gewinnen. Im Jahr 2018 beispielsweise haben SLM Solutions & EOS ist eine Partnerschaft mit Audi eingegangen, um 3D-Drucktechnologie in dessen Automobilproduktionsanlage zu implementieren. Die Partnerschaft zielt darauf ab, eine neue Produktpalette zu entwickeln und sich einen Vorsprung gegenüber der Konkurrenz zu verschaffen. Darüber hinaus verschafft sie den Unternehmen einen Vorsprung gegenüber den großen 2D-Druckeranbietern.  
Die 3D-Druckbranche steckt noch in den Kinderschuhen, ist im letzten Jahrzehnt jedoch schnell gewachsen. Die auf dem Markt tätigen Unternehmen haben robuste Investitionen angezogen, um die ungenutzten und expansiven Marktchancen zu nutzen. Im Vergleich zum traditionellen Fertigungsmarkt ist die Marktanteilskonzentration im Automobilsektor jedoch gering.

Branchenhintergrund

Die technologischen Fortschritte in der 3D-Drucktechnologie im letzten Jahrzehnt haben die Art und Weise verändert, wie Produkte hergestellt, entwickelt, konstruiert und vertrieben werden. Im Automobilsektor hat der 3D-Druck zu neueren Designs, leichteren, saubereren und sichereren Produkten sowie kürzeren Vorlaufzeiten und niedrigeren Kosten geführt. Während Erstausrüster und Zulieferer die 3D-Drucktechnologie hauptsächlich für Prototyping und Neben dem Werkzeugbau bietet die Technologie auch ein großes Potenzial für zahlreiche neue Anwendungen im Bereich Produktinnovationen und Direktproduktion großer Stückzahlen. Die neuen Fortschritte im 3D-Druck und verwandten Bereichen wie Verbundwerkstoffen werden der Automobilindustrie zugutekommen.