하이브리드 적층 제조 시장 - 글로벌 산업 규모, 점유율, 추세, 기회 및 예측, 재료(금속 적층 제조, 폴리머 적층 제조)별, 공정별(지시 에너지 증착(DED), 레이저 금속 증착(LMD), 블로우 파우더 증착(BPD), 최종 사용자 산업별(자동차, 리테일, 에너지, 제조, 의료, 기타), 지역별, 경쟁별, 2018-2028

시장 개요

글로벌 하이브리드 적층 제조 시장은 최근 몇 년 동안 엄청난 성장을 경험했으며 강력한 확장을 계속할 준비가 되어 있습니다. 하이브리드 적층 제조 시장은 2022년에 1,921억 4,000만 달러의 가치를 달성했으며 2028년까지 연평균 성장률 21.56%를 유지할 것으로 예상됩니다. 글로벌 하이브리드 적층 제조 시장은 최근 몇 년 동안 엄청난 성장을 보였으며, 이는 주로 전 세계 산업 전반에 걸친 광범위한 디지털 혁신에 의해 주도되었습니다. 기업이 AI, IoT, 3D 스캐닝, 모바일 기기와 같은 최첨단 기술을 점점 더 활용함에 따라 운영을 최적화하고, 제품 설계를 개선하며, 제조에서 규정 준수를 보장하고 있습니다. 하이브리드 적층 제조 솔루션 채택이 증가하는 주요 영역 중 하나는 품질 관리 및 공급망 관리입니다. 고급 플랫폼은 데이터 분석과 AI를 사용하여 연결된 기계와 장치에서 귀중한 통찰력을 얻음으로써 제조 프로세스에 대한 전례 없는 가시성을 제공합니다. 이러한 정교한 도구는 실시간으로 생산 활동을 지속적으로 모니터링하여 규정을 준수하지 않거나 결함이 있는 부품을 신속하게 감지합니다. 항공우주 및 의료와 같은 산업은 결함 감소, 공급망 효율성 개선, 엄격한 규제 표준 충족과 같은 문제를 해결하기 위해 이러한 혁신적인 솔루션을 효과적으로 구현했습니다. 제조 작업이 전 세계적으로 더욱 분산됨에 따라 데이터와 분석을 통해 분산된 공급망 전반의 품질을 감독하는 것이 점점 더 중요해지고 있습니다. 선도적인 제조업체는 분산된 엔드포인트와 AI 기반 도구의 분석을 활용하여 글로벌 공급망 내에서 협업을 간소화하는 동시에 지적 재산과 고객 데이터를 보호하고 있습니다. 이러한 이중 초점을 통해 보다 효율적인 분산 제조가 가능하면서도 민감한 정보를 견고하게 보호할 수 있습니다. 분석 공급업체는 예측 품질 모델링, 디지털 재고 관리 및 사용자 친화적인 제조 실행 시스템에 상당한 R&D 투자를 하고 있습니다. 이러한 투자는 예측 장비 유지 관리, 최적화된 물류 계획 및 고객을 위한 고도로 개인화된 디지털 서비스와 같은 애플리케이션을 통해 더 큰 가치를 창출할 준비가 되어 있습니다. 중요한 점은 이러한 솔루션이 규정 준수를 보장하기 위해 강력한 개인 정보 보호, 보안 및 규제 통제를 유지한다는 것입니다. 제조 품질 관리와 고객 경험의 융합은 하이브리드 적층 제조 솔루션 공급업체에게 주요 성장 기회를 제공합니다. 이러한 도구가 계속 발전하고 고급 기능을 통합함에 따라, 더욱 개인화된 통찰력을 생성하고 중요한 프로세스를 자동화할 것입니다. 이를 통해 제조업체는 점점 더 디지털화되는 세상에서 끊임없이 변화하는 규정과 고객 요구에 더 잘 대처할 수 있습니다. 요약하자면, 글로벌 하이브리드 적층 제조 시장의 지속적인 강력한 성장에 대한 전망은 긍정적입니다. 이 부문의 확장은 제조 품질을 보호하고, 운영을 최적화하고, 고객 경험을 향상시키는 데 있어서 중요한 역할을 강조합니다. 기술이 발전함에 따라 하이브리드 적층 제조 솔루션은 전 세계적으로 효율적이고 규정을 준수하며 안전한 제조 운영을 보장하는 데 핵심적인 역할을 할 것입니다.

주요 시장 동인

대량 맞춤형 수요 증가

하이브리드 적층 제조 기술이 수요에 따라 고도로 맞춤화된 부품을 생산할 수 있는 능력은 산업 전반에 걸쳐 더 큰 채택을 촉진하고 있습니다. 기존 제조는 종종 대량 생산이 필요하여 수요가 예상치에 미치지 못하면 과도한 재고와 낭비로 이어집니다. 하이브리드 적층 제조를 통해 기업은 비용 효율적인 방식으로 소량 또는 개별 맞춤형 부품을 생산할 수 있습니다. 이를 통해 기업은 점점 더 개인화되는 고객의 요구와 선호도를 충족할 수 있습니다. 의료 및 소비자 제품과 같은 산업은 맞춤형 의료 기기와 개인화된 소비자 제품을 생산하기 위해 하이브리드 적층 제조를 활용하고 있습니다. 자동차 산업도 주문형 예비 부품에 대한 활용을 모색하고 있습니다. 더욱 맞춤화된 솔루션을 제공함으로써 회사는 경쟁 우위를 확보하고 고도로 개인화된 제품과 서비스를 통해 고객 만족도를 개선할 수 있습니다.

생산 리드 타임 단축

하이브리드 적층 제조는 기존 방법에 비해 생산 리드 타임을 크게 줄이는 데 도움이 됩니다. 기존 제조에는 툴링 및 대규모 생산 라인 설정과 같은 긴 프로세스가 필요합니다. 하이브리드 적층은 3D 프린팅의 장점과 기존 기술을 결합하여 툴링 없이도 부품을 주문형으로 인쇄할 수 있습니다. 부품을 사용 지점 근처에서 주문형으로 인쇄할 수 있으므로 긴 공급망과 창고가 필요 없습니다. 이를 통해 설계에서 생산까지의 리드 타임을 단축하는 데 도움이 됩니다. 제품 개발 주기가 긴 항공우주 및 방위 산업은 이로부터 큰 이점을 얻습니다. 리드 타임이 단축되면 프로젝트의 역동적인 요구 사항에 더 빠르게 대응할 수 있습니다. 전반적으로, 하이브리드 적층 제조의 생산 일정을 단축하는 기능은 여러 부문에서 적시 생산에 큰 이점을 제공합니다.

단순화된 프로세스를 통한 비용 절감

하이브리드 적층 제조를 통해 3D 프린팅과 기존 기술을 통합하면 기존 제조 방법에 비해 상당한 비용 절감이 가능합니다. 이전에는 여러 구성 요소가 필요했던 복잡한 부품을 이제 하이브리드 적층을 통해 단일 솔리드 조각으로 인쇄할 수 있습니다. 이를 통해 조립이 간소화되고 여러 구성 요소를 결합하는 데 드는 비용이 발생하지 않습니다. 하이브리드 적층은 필요한 재료만 사용하여 레이어별로 부품을 생산하므로 재료 낭비가 감소하여 비용도 절감됩니다. 값비싼 툴링이 필요 없으므로 전체 툴링 및 설정 비용이 기존 생산 라인에 비해 훨씬 낮습니다. 하이브리드 적층의 기능을 중심으로 제품과 공급망을 재설계하면 프로세스 간소화와 최적화된 재료 사용을 통해 지속적인 비용 절감을 제공할 수 있습니다. 비용상의 이점은 다양한 산업 분야에서 대량 생산에 하이브리드 적층 제조를 매력적으로 만듭니다.

주요 시장 과제

높은 자본 투자 요구 사항

하이브리드 적층 제조 산업은 3D 프린터, 후처리 시스템, 소프트웨어와 같은 필수 장비를 구매하기 위해 상당한 자본 투자가 필요합니다. 이러한 시스템의 가격은 유형과 크기에 따라 수십만 달러에서 수백만 달러까지 다양할 수 있습니다. 또한 회사는 이러한 대형 산업 기계를 보관할 공간과 적절한 환기 및 기타 인프라 요구 사항이 필요합니다. 높은 초기 비용은 이러한 기술을 도입하려는 많은 중소기업에 대한 진입 장벽이 됩니다. 대기업의 경우에도 적층 제조에 대한 투자 수익에 대한 불확실성과 현재의 성숙도를 감안할 때 이처럼 큰 자본 지출을 정당화하는 것이 어려울 수 있습니다. 또한 높은 자본 비용은 회사가 이러한 기술로 단기적으로 달성할 수 있는 생산량을 제한합니다. 이러한 과제를 극복하려면 저렴한 하이브리드 적층 제조 솔루션과 기술을 더 쉽게 이용할 수 있도록 하는 새로운 자금 조달 및 리스 모델을 개발해야 합니다.

산업 표준 및 인증 부족

하이브리드 적층 제조의 더 많은 채택을 저해하는 가장 큰 과제 중 하나는 표준화된 프로세스, 재료 자격 및 부품 인증이 부족하다는 것입니다. 합의된 산업 표준이 없으면 이러한 새로운 기술을 사용하여 제조된 부품의 일관성과 반복성을 보장하기 어렵습니다. 규제 기관은 또한 확립된 인증 프로토콜 없이 중요한 응용 분야에 대한 적층 생산 부품의 자격을 갖추고 승인하는 데 어려움을 겪습니다. 표준이 부족하면 많은 잠재 사용자를 낙담시키는 품질 관리 위험과 불확실성이 발생합니다. 협력적인 산업 노력을 통해 표준화된 테스트 방법, 재료 사양, 설계 지침 및 인증 프레임워크를 개발하는 것은 보다 보수적인 산업 분야의 신뢰와 확신을 얻는 데 중요할 것입니다. 국제 표준화 기구는 하이브리드 적층 제조 부품 및 구성 요소의 자격 및 인증을 가속화하는 데 도움이 되는 적층 제조 표준의 개발 및 공개를 우선시해야 합니다.

주요 시장 동향

대량 맞춤형 생산에 대한 수요 증가

하이브리드 적층 제조를 통해 제품을 대량 맞춤형 생산할 수 있는 능력은 시장에서 상당한 수요를 견인하고 있습니다. 하이브리드 시스템을 사용하면 제조업체는 적층 및 감산 공정을 모두 활용하여 고도의 맞춤형으로 주문형 복잡한 부품을 생산할 수 있습니다. 이를 통해 회사는 항공우주, 의료 기기 및 자동차와 같은 산업에서 개별 고객의 고유한 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 대량으로 표준화된 부품을 생산하는 대신 하이브리드 AM은 맞춤형 디자인의 소량 생산이 가능합니다. 기존 제조에 비해 낭비와 재고 비용을 줄여줍니다. 소비자가 보다 개인화된 제품과 서비스를 기대함에 따라 하이브리드 시스템을 통한 대량 맞춤형 생산은 제조업체가 경쟁력을 유지하는 데 필수적입니다. 모든 고객이 하나의 시장이 될 수 있기 때문에 시장 잠재력이 엄청납니다. 선도적인 OEM은 이미 맞춤형 의료 임플란트 및 항공기 구성 요소와 같은 애플리케이션에 하이브리드 AM을 사용하고 있습니다. 적절한 비즈니스 모델로 전략적으로 구현하는 경우 대량 맞춤화는 하이브리드 기술을 활용하는 사람들에게 주요 수익 창출원이 될 것입니다.

도구 및 금형 제작 애플리케이션에서의 채택

도구 및 금형 제작은 하이브리드 적층 제조에 상당한 성장 기회를 나타냅니다. 기계 가공을 통한 기존 도구 생산은 소량에서 대량 부품의 경우 시간이 많이 걸리고 비쌉니다. 하이브리드 시스템은 도구 애플리케이션에 저렴하고 빠른 대안을 제공합니다. 삭감 기능을 통해 적층 부품의 정밀 기계 가공이 가능하여 사출 금형, 다이캐스팅 금형 및 기타 도구 인서트에 필요한 엄격한 공차와 표면 마감을 충족합니다. 여러 금형 및 다이 제조업체는 이미 하이브리드 기계를 통합하여 도구실 작업을 간소화하고 리드 타임을 단축했습니다. 자동차 및 소비자 포장 산업은 매년 수백만 개의 최종 사용 부품을 제조하기 위해 도구 및 금형에 크게 의존합니다. OEM이 더 빠른 설계 주기와 공급망 유연성을 요구함에 따라 하이브리드 AM 도구는 적시 생산 요구 사항을 충족하는 데 도움이 될 수 있습니다. 기존 툴링 생산과 비교한 비용 및 시간 절감은 향후 몇 년 동안 다양한 제조 부문에서 채택률을 증가시킬 것입니다.

다중 소재 통합

하이브리드 적층 제조의 가장 매력적인 장점 중 하나는 여러 소재로 부품을 3D로 인쇄할 수 있다는 것입니다. 폴리머 3D 인쇄는 다중 소재 기능을 허용하는 반면, 금속 적층 공정은 전통적으로 빌드당 단일 소재 유형으로 제한되었습니다. 하이브리드 시스템은 한 소재의 적층 증착을 가능하게 하면서 다른 소재를 정밀하게 가공하여 이러한 과제를 해결합니다. 이를 통해 단일 부품에서 다양한 소재 특성이 필요한 애플리케이션의 설계 자유도가 확대됩니다. 항공우주, 의료 및 전자 산업은 이미 복합 또는 플라스틱 인서트가 있는 3D 인쇄 금속 구성 요소와 같은 혁신을 통해 이점을 얻었습니다. 다중 소재 기능은 복잡한 금형 및 툴링 인서트 생산에서도 새로운 가능성을 열어줍니다. 소재 연구가 계속됨에 따라 하이브리드 AM은 세라믹, 목재-플라스틱 복합재 및 합금과 같은 고급 소재를 기능적 최종 사용 구성 요소에 통합하는 데 중요한 역할을 할 것입니다. 다중 소재 기능은 금속 3D 프린팅의 중요한 장애물을 해결하고 대량 생산을 위한 하이브리드 기술의 가치 제안을 더욱 강화합니다.

세그먼트 통찰력

소재 통찰력

금속 적층 제조와 폴리머 적층 제조는 2022년 글로벌 하이브리드 적층 제조 시장을 장악했습니다. 금속 적층 제조는 제조업체가 기존의 삭감 방법으로는 제조하기 어렵거나 불가능한 복잡한 기하학적 구조의 복잡한 금속 부품과 구성 요소를 생산할 수 있기 때문에 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 항공우주, 자동차, 의료와 같은 산업은 가볍고 내구성 있는 금속 부품을 생산하기 위해 금속 3D 프린팅 기술을 널리 채택했습니다. 직접 금속 레이저 소결 및 전자 빔 용융과 같은 금속 적층 제조 기술이 단조 금속과 비슷한 기계적 특성을 가진 완전히 밀도가 높은 금속 부품을 생산할 수 있는 능력은 산업 전반에 걸쳐 수요를 증가시켰습니다. 폴리머 적층 제조는 또한 폴리머의 3D 프린팅이 비교적 경제적이고 금속 3D 프린팅에 비해 생산 일정이 짧기 때문에 상당한 시장 점유율을 차지했습니다. 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 및 폴리카보네이트(PC)와 같은 열가소성 폴리머는 폴리머 3D 프린팅에 일반적으로 사용되는 소재입니다. 의료 산업은 수술 가이드, 치과 모델 및 보철물을 생산하는 데 폴리머 3D 프린팅을 상당히 활용했습니다. 앞으로 폴리머와 금속을 모두 프린팅할 수 있는 다중 소재 3D 프린터의 개발은 다양한 소재의 복잡한 조립으로 부품을 제작할 수 있기 때문에 예측 기간 동안 하이브리드 적층 제조 시장의 성장을 주도할 것으로 예상됩니다.

프로세스 통찰력

지향성 에너지 증착(DED) 유형 세그먼트는 2022년 글로벌 하이브리드 적층 제조 시장을 지배했으며 예측 기간 동안 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. DED는 우수한 야금 결합으로 높은 증착 속도로 재료를 증착할 수 있는 능력으로 인해 2022년에 35%가 넘는 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. DED는 레이저 또는 전자 빔과 같은 집중된 열 에너지원을 사용하여 증착되는 동안 재료를 녹여 융합합니다. 이를 통해 우수한 기계적 특성을 가진 CAD 데이터에서 직접 완전히 밀도가 높은 부품을 제작할 수 있습니다. 자동차, 항공우주 및 의료 산업은 복잡한 금속 부품의 툴링, 수리 및 제조와 같은 응용 분야에 DED를 점점 더 많이 채택하고 있습니다. 이는 맞춤형 디자인을 생산하고 리드 타임과 비용을 줄이는 데 있어 기존 방법보다 유리합니다. 지속적인 기술 발전으로 증착 속도와 부품 품질이 개선됨에 따라 DED 세그먼트는 2028년까지 시장 점유율과 수익 측면에서 하이브리드 적층 제조 시장을 계속 지배할 것으로 예상됩니다. 레이저 금속 증착 및 블로우 파우더 증착 부문은 현재 시장 점유율이 낮지만 DED에 비해 장비 및 재료 비용이 낮기 때문에 예측 기간 동안 더 빠른 성장률을 경험할 수 있습니다. 그러나 DED는 더 높은 증착 속도와 단조 재료와 비슷한 특성을 가진 완전 밀도 금속 부품을 3D로 인쇄할 수 있는 능력으로 인해 시장 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다.

지역 통찰력

북미는 2022년에 글로벌 하이브리드 적층 제조 시장을 지배했으며 2023년에서 2030년까지 예측 기간 동안 지배력을 유지할 것으로 예상됩니다. 이 지역은 미국 및 캐나다와 같은 국가에 주요 기업이 존재하기 때문에 2022년에 35%가 넘는 가장 큰 시장 점유율을 차지했습니다. 이 지역은 첨단 제조 기술을 일찍 도입했으며 하이브리드 적층 제조 시스템의 연구 개발에 많은 투자를 했습니다. 이 지역의 주요 자동차, 항공우주 및 의료 기기 회사는 최종 사용 부품 생산뿐만 아니라 신속한 프로토타입 제작을 위한 하이브리드 적층 제조의 응용 프로그램을 적극적으로 모색하고 있습니다. 이는 지역 시장의 성장을 뒷받침하고 있습니다. 또한, 숙련된 노동력과 기술자의 가용성과 함께 잘 확립된 산업 인프라의 존재는 제조 회사가 하이브리드 적층 제조 기술을 생산 워크플로에 통합하도록 장려하고 있습니다. 이 지역은 또한 하이브리드 적층 제조 시스템 도입에 긍정적인 영향을 미치는 첨단 제조 기술 개발을 위한 정부 자금 지원이 증가하고 있습니다. 이러한 모든 요인으로 인해 북미는 예측 기간 동안 글로벌 하이브리드 적층 제조 시장의 선두에 머물 것으로 예상됩니다.

최근 개발

• 2022년 GE Additive는 적층 제조를 위한 고성능 열가소성 플라스틱 공급업체인 비공개 Oxford Performance Materials를 인수했습니다. 이를 통해 하이브리드 제조를 위한 GE의 소재 포트폴리오가 확대되었습니다.
• 2023년 Matsuura Machinery는 멀티 레이저 DMLS와 5축 밀링 및 터닝을 결합한 LUMEX Avance-25라는 새로운 하이브리드 기계를 발표했습니다. 이를 통해 하나의 시스템에서 가산 및 감산 프로세스를 모두 수행할 수 있습니다.
• 3D 프린팅 로켓 분야의 선두 주자인 Relativity Space는 2022년에 대규모 금속 부품을 위한 하이브리드 적층 제조 기술 개발을 지원하기 위해 2억 5천만 달러의 자금을 조달했습니다.
• TRUMPF는 하이브리드 레이저 증착 용접에 중점을 둔 스타트업인 Additive ManufacturingMachines를 인수했습니다. 이를 통해 고속 금속 3D 프린팅 애플리케이션을 위한 TRUMPF의 포트폴리오가 확장되었습니다.
• 2023년에 Desktop Metal은 바인더 제팅 3D 프린팅 분야의 두 주요 기업인 ExOne을 인수했습니다. 결합된 회사는 첨가 및 삭감 공정을 통합하는 하이브리드 제조 기술을 가속화하는 것을 목표로 합니다.
• Stratasys는 2022년에 다중 소재 부품 생산을 위한 FDM 및 PolyJet 기술을 결합한 새로운 하이브리드 폴리머 3D 프린터를 공개했습니다.이것은 기능적 프로토타입 및 생산 부품에 대한 옵션을 확장합니다.

주요 시장 참여자

• DMG MORI Co., Ltd.
• Mazak Corporation
• Stratasys Ltd
• Matsuura Machinery Corporation
• Voxeljet AG
• SLM Solutions Group AG
• OptomecInc
• EOS GmbH
• Renishawplc
• 3DSystems Corporation