Markt für hybride additive Fertigung – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognosen, segmentiert nach Materialien (Additive Fertigung von Metallen, Additive Fertigung von Polymeren), nach Verfahren (Directed Energy Deposition (DED), Laser Metal Deposition (LMD), Blow Powder Deposition (BPD), nach Endverbraucherbranche: Automobilindustrie, Einzelhandel, Energie, Fertigung, Gesundhei
Published Date: January - 2025 | Publisher: MIR | No of Pages: 320 | Industry: ICT | Format: Report available in PDF / Excel Format
View Details Buy Now 2890 Download Sample Ask for Discount Request CustomizationMarkt für hybride additive Fertigung – Globale Branchengröße, Anteil, Trends, Chancen und Prognosen, segmentiert nach Materialien (Additive Fertigung von Metallen, Additive Fertigung von Polymeren), nach Verfahren (Directed Energy Deposition (DED), Laser Metal Deposition (LMD), Blow Powder Deposition (BPD), nach Endverbraucherbranche: Automobilindustrie, Einzelhandel, Energie, Fertigung, Gesundhei
| Prognosezeitraum | 2024–2028 |
| Marktgröße (2022) | 192,14 Milliarden USD |
| CAGR (2023–2028) | 21,56 % |
| Am schnellsten wachsendes Segment | Laser Metal Deposition (LMD) |
| Größter Markt | Nordamerika |
Marktübersicht
Der globale Markt für hybride additive Fertigung hat in den letzten Jahren ein enormes Wachstum erlebt und ist bereit, seine starke Expansion fortzusetzen. Der Markt für hybride additive Fertigung erreichte 2022 einen Wert von 192,14 Milliarden USD und wird voraussichtlich bis 2028 eine durchschnittliche jährliche Wachstumsrate von 21,56 % beibehalten. Der globale Markt für hybride additive Fertigung hat in den letzten Jahren ein enormes Wachstum erlebt, das größtenteils durch die weit verbreitete digitale Transformation in allen Branchen weltweit vorangetrieben wurde. Da Unternehmen zunehmend Spitzentechnologien wie KI, IoT, 3D-Scanning und mobile Geräte nutzen, optimieren sie Abläufe, verbessern das Produktdesign und gewährleisten die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften in der Fertigung. Ein Schlüsselbereich, in dem Hybrid-Additive-Manufacturing-Lösungen zunehmend eingesetzt werden, ist die Qualitätskontrolle und das Lieferkettenmanagement. Fortschrittliche Plattformen nutzen Datenanalyse und KI, um beispiellose Einblicke in den Herstellungsprozess zu bieten, indem sie wertvolle Erkenntnisse aus vernetzten Maschinen und Geräten gewinnen. Diese hochentwickelten Tools überwachen die Produktionsaktivitäten kontinuierlich in Echtzeit und erkennen schnell nicht konforme oder fehlerhafte Teile. Branchen wie die Luft- und Raumfahrt und das Gesundheitswesen haben diese innovativen Lösungen effektiv implementiert, um Probleme wie die Reduzierung von Mängeln, die Verbesserung der Effizienz der Lieferkette und die Einhaltung strenger gesetzlicher Standards anzugehen. Da die Fertigungsabläufe global immer stärker verteilt werden, wird es immer wichtiger, die Qualität über verteilte Lieferketten hinweg durch Daten und Analysen zu überwachen. Führende Hersteller nutzen Analysen von verteilten Endpunkten und KI-gestützten Tools, um die Zusammenarbeit innerhalb globaler Liefernetzwerke zu optimieren und gleichzeitig geistiges Eigentum und Kundendaten zu schützen. Dieser doppelte Fokus ermöglicht eine effizientere verteilte Fertigung und schützt gleichzeitig vertrauliche Informationen zuverlässig. Anbieter von Analyselösungen investieren erheblich in Forschung und Entwicklung in prädiktive Qualitätsmodellierung, digitales Bestandsmanagement und benutzerfreundliche Fertigungsausführungssysteme. Diese Investitionen werden durch Anwendungen wie vorausschauende Gerätewartung, optimierte Logistikplanung und hochgradig personalisierte digitale Dienste für Kunden noch mehr Wert freisetzen. Wichtig ist, dass diese Lösungen strenge Datenschutz-, Sicherheits- und Regulierungskontrollen einhalten, um die Einhaltung der Vorschriften zu gewährleisten. Die Konvergenz von Fertigungsqualitätskontrolle und Kundenerfahrung bietet Anbietern von Lösungen für die hybride additive Fertigung große Wachstumschancen. Da sich diese Tools weiterentwickeln und erweiterte Funktionen integrieren, werden sie personalisiertere Erkenntnisse liefern und kritische Prozesse automatisieren. Dadurch sind Hersteller besser in der Lage, in unserer zunehmend digitalen Welt auf sich ständig ändernde Vorschriften und Kundenanforderungen einzugehen. Zusammenfassend bleibt die Aussicht auf ein anhaltend starkes Wachstum des globalen Marktes für hybride additive Fertigung positiv. Die Expansion des Sektors unterstreicht seine entscheidende Rolle bei der Sicherung der Fertigungsqualität, der Optimierung von Abläufen und der Verbesserung des Kundenerlebnisses. Mit fortschreitender Technologie werden hybride additive Fertigungslösungen weiterhin von zentraler Bedeutung sein, um weltweit effiziente, konforme und sichere Fertigungsabläufe zu gewährleisten.
Wichtige Markttreiber
Steigende Nachfrage nach Massenanpassung
Die Fähigkeit hybrider additiver Fertigungstechnologien, hochgradig kundenspezifische Teile auf Anfrage herzustellen, führt zu einer stärkeren Akzeptanz in allen Branchen. Die traditionelle Fertigung erfordert oft große Produktionsläufe, was zu überschüssigen Lagerbeständen und Abfall führt, wenn die Nachfrage nicht den Prognosen entspricht. Die hybride additive Fertigung ermöglicht es Unternehmen, kleine Chargen oder sogar einzelne kundenspezifische Teile kostengünstig herzustellen. Dadurch können Unternehmen die zunehmend personalisierten Bedürfnisse und Vorlieben der Kunden erfüllen. Branchen wie das Gesundheitswesen und die Konsumgüterindustrie nutzen die hybride additive Fertigung, um maßgeschneiderte medizinische Geräte und personalisierte Konsumgüter herzustellen. Auch die Automobilindustrie erkundet ihre Verwendung für Ersatzteile auf Abruf. Indem Unternehmen individuellere Lösungen anbieten, können sie sich einen Wettbewerbsvorteil verschaffen und die Kundenzufriedenheit durch hochgradig personalisierte Produkte und Dienstleistungen verbessern.
Kürzere Produktionsvorlaufzeiten
Die hybride additive Fertigung trägt dazu bei, die Produktionsvorlaufzeiten im Vergleich zu herkömmlichen Methoden deutlich zu verkürzen. Die traditionelle Fertigung umfasst langwierige Prozesse wie die Werkzeugherstellung und das Einrichten großer Produktionslinien. Die hybride additive Fertigung kombiniert die Vorteile des 3D-Drucks mit traditionellen Techniken und ermöglicht das Drucken von Teilen auf Abruf ohne Werkzeug. Da die Teile auf Abruf in der Nähe des Einsatzorts gedruckt werden können, werden lange Lieferketten und Lagerhaltung vermieden. Dies trägt dazu bei, die Vorlaufzeiten vom Entwurf bis zur Produktion zu verkürzen. Branchen wie die Luft- und Raumfahrt und die Verteidigung, die lange Produktentwicklungszyklen haben, profitieren stark davon. Mit verkürzten Vorlaufzeiten können sie schneller auf die dynamischen Anforderungen von Projekten reagieren. Insgesamt bietet die Fähigkeit der hybriden additiven Fertigung, Produktionspläne zu verkürzen, einen großen Vorteil für die Just-in-Time-Fertigung in allen Branchen.
Kosteneinsparungen durch vereinfachte Prozesse
Die Integration des 3D-Drucks mit herkömmlichen Techniken durch die hybride additive Fertigung führt zu erheblichen Kosteneinsparungen im Vergleich zu herkömmlichen Fertigungsmethoden. Komplexe Teile, die zuvor mehrere Komponenten erforderten, können jetzt mit der hybriden additiven Fertigung als ein einziges festes Stück gedruckt werden. Dies vereinfacht die Montage und vermeidet die Kosten, die mit dem Zusammenfügen mehrerer Komponenten verbunden sind. Es gibt auch Einsparungen durch weniger Materialverschwendung, da die hybride additive Fertigung Teile Schicht für Schicht produziert und dabei nur das erforderliche Material verwendet. Da keine teuren Werkzeuge erforderlich sind, sind die Gesamtkosten für Werkzeuge und Einrichtung im Vergleich zu herkömmlichen Produktionslinien viel niedriger. Die Neugestaltung von Produkten und Lieferketten anhand der Fähigkeiten der hybriden additiven Fertigung kann durch Prozessvereinfachung und optimierte Materialnutzung kontinuierliche Kostensenkungen bringen. Die Kostenvorteile machen die hybride additive Fertigung für die Massenproduktion in verschiedenen Branchen attraktiv.
Wichtige Marktherausforderungen
Hoher Kapitalinvestitionsbedarf
Die hybride additive Fertigungsbranche erfordert erhebliche Kapitalinvestitionen, um die erforderliche Ausrüstung wie 3D-Drucker, Nachbearbeitungssysteme und Software zu kaufen. Diese Systeme können je nach Typ und Größe zwischen Hunderttausenden und Millionen von Dollar kosten. Darüber hinaus benötigen Unternehmen Platz, um diese großen Industriemaschinen unterzubringen, sowie eine angemessene Belüftung und andere Infrastrukturanforderungen. Die hohen Vorlaufkosten stellen für viele kleine und mittlere Unternehmen, die diese Technologien einführen möchten, eine große Eintrittsbarriere dar. Selbst für größere Unternehmen kann es angesichts des aktuellen Reifegrads und der Unsicherheit hinsichtlich der Kapitalrendite der additiven Fertigung schwierig sein, derart große Kapitalausgaben zu rechtfertigen. Die hohen Kapitalkosten begrenzen auch die Produktionsmengen, die Unternehmen mit diesen Technologien kurzfristig erreichen können. Um diese Herausforderung zu meistern, müssen kostengünstigere Lösungen für die hybride additive Fertigung sowie neue Finanzierungs- und Leasingmodelle entwickelt werden, um die Technologie zugänglicher zu machen.
Fehlende Industriestandards und Zertifizierungen
Eine der größten Herausforderungen, die eine stärkere Verbreitung der hybriden additiven Fertigung behindert, ist das Fehlen standardisierter Prozesse, Materialqualifikationen und Teilezertifizierungen. Ohne vereinbarte Industriestandards ist es schwierig, die Konsistenz und Wiederholbarkeit der mit diesen neuen Techniken hergestellten Teile sicherzustellen. Aufsichtsbehörden haben außerdem Schwierigkeiten, additiv hergestellte Teile ohne etablierte Zertifizierungsprotokolle für kritische Anwendungen zu qualifizieren und zu genehmigen. Das Fehlen von Standards bringt Qualitätskontrollrisiken und Unsicherheiten mit sich, die viele potenzielle Benutzer abschrecken. Die Entwicklung standardisierter Testmethoden, Materialangaben, Designrichtlinien und Zertifizierungsrahmen durch kollaborative Branchenanstrengungen wird entscheidend sein, um das Vertrauen konservativerer Industriezweige zu gewinnen. Internationale Normungsorganisationen müssen der Entwicklung und Veröffentlichung von Standards für additive Fertigung Priorität einräumen, um die Qualifizierung und Zertifizierung hybrid additiv gefertigter Teile und Komponenten zu beschleunigen.
Wichtige Markttrends
Steigende Nachfrage nach Massenanpassung
Die Möglichkeit, Produkte durch hybride additive Fertigung in Massen anzupassen, treibt die Nachfrage auf dem Markt stark an. Mit Hybridsystemen können Hersteller sowohl additive als auch subtraktive Prozesse nutzen, um komplexe Teile auf Anfrage mit einem hohen Grad an Anpassung herzustellen. Dies ermöglicht es Unternehmen, die individuellen Bedürfnisse einzelner Kunden in Branchen wie der Luft- und Raumfahrt, der Medizintechnik und der Automobilindustrie zu erfüllen. Anstatt standardisierte Teile in großen Chargen herzustellen, ermöglicht hybride additive Fertigung die Produktion kundenspezifischer Designs in kleinen Stückzahlen. Im Vergleich zur herkömmlichen Fertigung reduziert sie Abfall und Lagerkosten. Da die Verbraucher personalisiertere Produkte und Dienstleistungen erwarten, wird die Massenanpassung durch Hybridsysteme für Hersteller von entscheidender Bedeutung sein, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Das Marktpotenzial ist riesig, da jeder Kunde zu einem Markt für sich allein werden kann. Führende OEMs verwenden hybride additive Fertigung bereits für Anwendungen wie maßgeschneiderte medizinische Implantate und Flugzeugkomponenten. Bei strategischer Umsetzung mit den richtigen Geschäftsmodellen wird die Massenanfertigung ein wichtiger Umsatzbringer für diejenigen sein, die die Hybridtechnologie nutzen.
Einsatz in Werkzeug- und Formenbauanwendungen
Werkzeug- und Formenbau stellen eine erhebliche Wachstumschance für die hybride additive Fertigung dar. Die traditionelle Werkzeugherstellung durch Bearbeitung ist für Teile mit geringem bis mittlerem Volumen zeitaufwändig und teuer. Hybridsysteme bieten eine kostengünstige und schnellere Alternative für Werkzeuganwendungen. Die subtraktiven Fähigkeiten ermöglichen die präzise Bearbeitung additiver Teile und erfüllen die engen Toleranzen und Oberflächengüten, die für Spritzgussformen, Druckgussformen und andere Werkzeugeinsätze erforderlich sind. Mehrere Formen- und Matrizenhersteller haben bereits Hybridmaschinen integriert, um die Abläufe im Werkzeugraum zu rationalisieren und die Vorlaufzeiten zu verkürzen. Die Automobil- und Konsumverpackungsindustrie ist stark auf Werkzeuge und Formen angewiesen, um jährlich Millionen von Endverbrauchsteilen herzustellen. Da OEMs schnellere Designzyklen und Flexibilität in der Lieferkette fordern, können hybride AM-Werkzeuge dabei helfen, Just-in-Time-Produktionsanforderungen zu erfüllen. Die Kosten- und Zeiteinsparungen im Vergleich zur konventionellen Werkzeugherstellung werden in den kommenden Jahren zu einer stärkeren Akzeptanz in verschiedenen Fertigungssektoren führen.
Einbau mehrerer Materialien
Einer der überzeugendsten Vorteile der hybriden additiven Fertigung ist die Möglichkeit, Teile aus mehreren Materialien im 3D-Druck herzustellen. Während der 3D-Druck von Polymeren mehrere Materialien ermöglicht, waren additive Metallverfahren traditionell auf einen einzigen Materialtyp pro Bau beschränkt. Hybridsysteme lösen diese Herausforderung, indem sie die additive Abscheidung eines Materials ermöglichen, während ein anderes präzise bearbeitet wird. Dies erweitert die Gestaltungsfreiheit für Anwendungen, die unterschiedliche Materialeigenschaften in einem einzigen Teil erfordern. Branchen wie die Luft- und Raumfahrt, die Medizin und die Elektronik haben bereits von Innovationen wie 3D-gedruckten Metallkomponenten mit Verbund- oder Kunststoffeinsätzen profitiert. Die Fähigkeit, mehrere Materialien herzustellen, eröffnet auch neue Möglichkeiten bei der Herstellung komplexer Formen und Werkzeugeinsätze. Mit fortschreitender Materialforschung wird die hybride additive Fertigung eine Schlüsselrolle bei der Einbindung fortschrittlicher Materialien wie Keramik, Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe und Legierungen in funktionale Endverbrauchskomponenten spielen. Die Multimaterialfunktionalität beseitigt ein kritisches Hindernis im 3D-Druck von Metallen und stärkt das Wertversprechen der Hybridtechnologie für die Serienfertigung weiter.
Segmentelle Einblicke
Materialeinblicke
Die additive Fertigung von Metallen und die additive Fertigung von Polymeren dominierten 2022 gemeinsam den globalen Markt für hybride additive Fertigung. Die additive Fertigung von Metallen hatte den größten Marktanteil, da sie es Herstellern ermöglicht, komplexe Metallteile und -komponenten mit komplizierten Geometrien herzustellen, die mit herkömmlichen subtraktiven Methoden nur schwer oder gar nicht herzustellen sind. Branchen wie die Luft- und Raumfahrt, die Automobilindustrie und die Medizin haben 3D-Drucktechnologien für Metalle in großem Umfang übernommen, um leichte und dennoch langlebige Metallteile herzustellen. Die Fähigkeit von additiven Fertigungstechnologien für Metalle wie dem direkten Metall-Lasersintern und dem Elektronenstrahlschmelzen, vollständig dichte Metallteile mit mechanischen Eigenschaften herzustellen, die mit denen von Schmiedemetallen vergleichbar sind, hat ihre Nachfrage branchenübergreifend gesteigert. Die additive Fertigung von Polymeren eroberte ebenfalls einen bemerkenswerten Marktanteil, da der 3D-Druck von Polymeren relativ wirtschaftlich ist und im Vergleich zum 3D-Druck von Metallen kürzere Produktionszeiten aufweist. Thermoplastische Polymere wie Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) und Polycarbonat (PC) sind häufig verwendete Materialien für den Polymer-3D-Druck. Die Gesundheitsbranche hat den Polymer-3D-Druck in erheblichem Maße zur Herstellung von chirurgischen Führungen, Zahnmodellen und Prothesen genutzt. In Zukunft wird erwartet, dass die Entwicklung von Multimaterial-3D-Druckern, die sowohl Polymere als auch Metalle drucken können, das Wachstum des Marktes für hybride additive Fertigung im Prognosezeitraum vorantreiben wird, da sie die Herstellung von Teilen mit komplexen Baugruppen aus verschiedenen Materialien ermöglichen.
Prozesseinblicke
Das Segment des Typs Directed Energy Deposition (DED) dominierte den globalen Markt für hybride additive Fertigung im Jahr 2022 und wird seine Dominanz voraussichtlich im Prognosezeitraum beibehalten. DED hatte im Jahr 2022 mit über 35 % den größten Marktanteil aufgrund seiner Fähigkeit, Materialien mit einer hohen Abscheidungsrate und guter metallurgischer Bindung abzuscheiden. DED verwendet eine fokussierte thermische Energiequelle wie Laser- oder Elektronenstrahlen, um Materialien durch Schmelzen während der Abscheidung zu verschmelzen. Dies ermöglicht die Herstellung vollständig dichter Teile mit guten mechanischen Eigenschaften direkt aus CAD-Daten. Die Automobil-, Luftfahrt- und Gesundheitsbranche setzt DED zunehmend für Anwendungen wie Werkzeugbau, Reparatur und Herstellung komplexer Metallteile ein. Es bietet gegenüber herkömmlichen Methoden Vorteile bei der Herstellung kundenspezifischer Designs und reduziert Vorlaufzeiten und Kosten. Angesichts der laufenden technologischen Fortschritte, die die Ablagerungsraten und die Teilequalität verbessern, wird das DED-Segment voraussichtlich bis 2028 den Markt für hybride additive Fertigung sowohl hinsichtlich Marktanteil als auch Umsatz weiterhin dominieren. Die Segmente Laser Metal Deposition und Blow Powder Deposition halten derzeit kleinere Marktanteile, könnten aber im Prognosezeitraum aufgrund ihrer niedrigeren Geräte- und Materialkosten im Vergleich zu DED schnellere Wachstumsraten verzeichnen. Es wird jedoch erwartet, dass DED seine Marktdominanz aufgrund seiner höheren Abscheidungsgeschwindigkeiten und der Fähigkeit, vollständig dichte Metallteile mit Eigenschaften, die mit geschmiedeten Materialien vergleichbar sind, im 3D-Druck herzustellen, behält.
Regionale Einblicke
Nordamerika dominierte den globalen Markt für hybride additive Fertigung im Jahr 2022 und wird seine Dominanz voraussichtlich im Prognosezeitraum von 2023 bis 2030 beibehalten. Die Region hatte im Jahr 2022 den größten Marktanteil von über 35 %, was auf die Präsenz wichtiger Akteure in Ländern wie den Vereinigten Staaten und Kanada zurückzuführen ist. Die Region hat fortschrittliche Fertigungstechnologien frühzeitig eingeführt und stark in die Forschung und Entwicklung hybrider additiver Fertigungssysteme investiert. Große Automobil-, Luft- und Raumfahrt- sowie Medizingeräteunternehmen in der Region erkunden aktiv Anwendungen der hybriden additiven Fertigung für Rapid Prototyping sowie die Produktion von Endverbrauchsteilen. Dies unterstützt das Wachstum des regionalen Marktes. Darüber hinaus ermutigt das Vorhandensein einer gut etablierten industriellen Infrastruktur sowie die Verfügbarkeit von Fachkräften und Technikern Fertigungsunternehmen, hybride additive Fertigungstechniken in ihre Produktionsabläufe zu integrieren. Die Region erlebt auch eine zunehmende staatliche Förderung der Entwicklung fortschrittlicher Fertigungstechnologien, was sich positiv auf die Einführung hybrider additiver Fertigungssysteme auswirkt. All diese Faktoren werden voraussichtlich dazu führen, dass Nordamerika im Prognosezeitraum an der Spitze des globalen Marktes für hybride additive Fertigung bleibt.
Jüngste Entwicklungen
- Im Jahr 2022 übernahm GE Additive das in Privatbesitz befindliche Unternehmen Oxford Performance Materials, einen Anbieter von Hochleistungsthermoplasten für die additive Fertigung. Dadurch wurde das Materialportfolio von GE für die hybride Fertigung erweitert.
- Im Jahr 2023 kündigte Matsuura Machinery eine neue Hybridmaschine namens LUMEX Avance-25 an, die Multilaser-DMLS mit 5-Achsen-Fräsen und -Drehen kombiniert. Dies ermöglicht sowohl additive als auch subtraktive Prozesse in einem System.
- Relativity Space, ein führender Anbieter von 3D-gedruckten Raketen, hat im Jahr 2022 250 Millionen USD an Finanzmitteln aufgebracht, um die Entwicklung seiner hybriden additiven Fertigungstechniken für große Metallteile zu unterstützen.
- TRUMPF hat Additive Manufacturing Machines übernommen, ein Startup, das sich auf hybrides Laserauftragsschweißen konzentriert. Dies hat das Portfolio von TRUMPF für Hochgeschwindigkeits-3D-Metalldruckanwendungen erweitert.
- Im Jahr 2023 hat Desktop Metal ExOne übernommen, zwei große Akteure im 3D-Druck mit Binder Jetting. Das fusionierte Unternehmen zielt darauf ab, hybride Fertigungstechnologien zu beschleunigen, die additive und subtraktive Prozesse integrieren.
- Stratasys stellte 2022 neue hybride Polymer-3D-Drucker vor, die FDM- und PolyJet-Technologien für die Produktion von Teilen aus mehreren Materialien kombinieren. Dies erweitert die Optionen für funktionale Prototypen und Produktionsteile.
Wichtige Marktteilnehmer
- DMG MORI Co., Ltd.
- Mazak Corporation
- Stratasys Ltd
- Matsuura Machinery Corporation
- Voxeljet AG
- SLM Solutions Group AG
- OptomecInc
- EOS GmbH
- Renishawplc
- 3DSystems Corporation
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