Die Landschaft der additiven Fertigungsindustrie 2019: 171 Unternehmen, die die Branche vorantreiben [Aktualisiert]

Update 26.05.2020: Wir haben nun unseren Bericht „Additive Manufacturing Landscape 2020” und eine Infografik veröffentlicht, in denen 231 Unternehmen vorgestellt werden, die die digitale Fertigung vorantreiben. Lesen Sie den vollständigen Artikel.

Die additive Fertigung hat in den letzten fünf bis zehn Jahren eine Art Revolution durchlaufen. Einst als verbraucherorientierte Technologie angesehen, hat sich AM nun zu einer praktikablen Lösung für die industrielle Fertigung entwickelt.

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Im Jahr 2019 wurde der Wert der additiven Fertigungsindustrie auf über 9 Milliarden Dollar geschätzt. Dies ist zwar immer noch nur ein Bruchteil der gesamten Fertigungsindustrie mit einem Volumen von 12 Billionen Dollar, aber die Landschaft entwickelt sich rasant weiter und schafft enorme Chancen für die gesamte Branche.

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Da immer neue Akteure auf den Markt drängen und neue Technologien entwickelt werden, ist es derzeit eine spannende Zeit, um Teil dieses Wandels zu sein.

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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 der additiven Fertigung anbieten.

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Aus diesem Grund veröffentlichte AMFG im Februar 2019 die erste „Additive Manufacturing Landscape” der Branche, in der die Unternehmen vorgestellt werden, die die Zukunft der Branche prägen.

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Der Zweck dieser Übersicht war es, Herstellern und Branchenakteuren ein besseres Verständnis des aktuellen AM-Marktes zu vermitteln und dies als Maßstab für die Entwicklung der Branche zu nutzen.

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Die Resonanz auf unsere erste Infografik war weitaus größer als wir erwartet hatten, und wir erhielten zahlreiche Vorschläge für weitere Unternehmen, die aufgenommen werden sollten. Wir haben das Feedback berücksichtigt, die Übersicht aktualisiert und ein Whitepaper erstellt, in dem die wichtigsten Ergebnisse detailliert dargestellt werden.

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Was ist die Additive Manufacturing Landscape?

Die additive Fertigungsindustrie entwickelt sich rasant weiter, und es kann eine Herausforderung sein, mit den wichtigsten Unternehmen Schritt zu halten.

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Um dieses florierende Ökosystem zu kategorisieren, haben wir die erste Additive Manufacturing Landscape der Branche zusammengestellt.

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Die Grafik umfasst 171 Unternehmen, die die additive Fertigung in Richtung Industrialisierung vorantreiben. Diese Unternehmen sind in folgende Kategorien unterteilt:

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• Hardwarehersteller (Polymere, Desktop, Metalle und Elektronik)
• Softwareanbieter (Design & CAD, Workflow und Sicherheit)
• Materialzulieferer (Polymere, Verbundwerkstoffe und Metalle)
• Hersteller von Nachbearbeitungssystemen
• Qualitätssicherung und Prozesskontrolle
• Forschungseinrichtungen und -zentren

Welche Unternehmen sind enthalten?

Bei der Erstellung dieser Grafik haben wir uns entschieden, den Schwerpunkt auf den industriellen 3D-Druck zu legen.

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Das bedeutet, dass die Grafik nur Unternehmen enthält, die in erster Linie B2B-Produkte und -Dienstleistungen anbieten. Daher haben wir diesmal 3D-Druckunternehmen, die sich auf Verbraucher konzentrieren, aus der Betrachtung herausgenommen.

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Natürlich gibt es noch viele weitere Kategorien, die wir hätten hinzufügen können – Servicebüros sind ein gutes Beispiel dafür.

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Der Einfachheit halber haben wir jedoch beschlossen, Dienstleistungsunternehmen oder Unternehmen, deren Hauptgeschäftsfeld Fertigungsdienstleistungen sind, nicht aufzunehmen. Diese werden in einer zukünftigen Grafik berücksichtigt werden.

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Wichtige Erkenntnisse

Hier sind einige der wichtigsten Erkenntnisse aus der Landschaft:

Die Zahlen in der obigen Grafik schließen die 11 in der Übersicht aufgeführten Forschungseinrichtungen aus.

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Metallmaschinen dominieren

• 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 hin zu neuen, proprietären Verfahren.

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Das Dreigespann der Einhörner

• Zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels gibt es drei 3D-Druckunternehmen, die den Status eines Einhorns erreicht haben – eine Bewertung von über 1 Milliarde US-Dollar. Interessanterweise handelt es sich dabei ausschließlich um Hardware-Hersteller: Desktop Metal (Metall), Carbon (Polymer) und Formlabs (Desktop).

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Zahlreiche Übernahmen

• Die Landschaft ist geprägt von wichtigen Fusionen und Übernahmen in allen Bereichen, von der Übernahme von 3DSIM (2017) und dem Materialunternehmen Granta Design (2019) durch ANSYS bis hin zur Übernahme von Concept Laser und Arcam (2017) durch GE.

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Nicht-AM-Unternehmen sehen neue Chancen in der Branche

• Insbesondere Unternehmen außerhalb der Fertigungsindustrie sehen den 3D-Druck zunehmend als reife Chance. Ein aktuelles Beispiel ist Xerox, das kürzlich Vader Systems übernommen hat, ein Start-up, das 3D-Drucker für flüssiges Metall entwickelt. Xerox wurde natürlich in die Grafik aufgenommen.

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Ein genauerer Blick auf die einzelnen Segmente

HARDWARE

Hardware macht den Löwenanteil der AM-Landschaft aus.

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Da immer mehr Unternehmen AM in ihre Produktion integrieren möchten, versuchen Hardwarehersteller, dieser Nachfrage mit industrietauglichen Systemen gerecht zu werden, die schneller und präziser drucken können.

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An dieser Stelle ist anzumerken, dass viele der Unternehmen Lösungen für das gesamte Spektrum an Polymer-, Metall- und Desktop-Maschinen anbieten. Einige sind auch in anderen Segmenten tätig und entwickeln beispielsweise proprietäre Materialien und Software.

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Polymersysteme: eine sich stetig weiterentwickelnde Landschaft

Der Polymer-3D-Druck hat seit seinen Anfängen als Rapid-Prototyping-Technologie einen langen Weg zurückgelegt. Aber nicht nur die Technologie selbst hat sich weiterentwickelt, sondern auch die Zahl der Unternehmen, die Maschinen zur Herstellung hochwertiger Polymerteile in Industriequalität anbieten.

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In Verbindung mit dem Aufkommen von Hochleistungs-Polymerwerkstoffen (auf die wir weiter unten eingehen werden) entwickelt sich der Polymer-3D-Druck eindeutig zu einer industriellen Lösung sowohl für Prototypen als auch für Endteile.

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Während die obige Grafik die etablierten Namen (3D Systems, EOS, Stratasys) hervorhebt, gibt es eine Reihe relativ neuer Akteure, die neue Technologien anbieten, um das Segment zu revolutionieren.

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Carbon ist einer davon. 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 den Standards des Spritzgussverfahrens entsprechen sollen. Carbon hat einen kometenhaften Aufstieg erlebt und wichtige Partnerschaften mit Unternehmen wie Adidas, Ford und Lamborghini geschlossen.

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Nexa3D ist ein weiteres Unternehmen, das mit seinen schnellen, industrietauglichen Stereolithografie-3D-Druckern die aktuelle Landschaft revolutionieren will. Es hat auch eine eigene Technologie entwickelt – Lubricant Sublayer Photo-curing, kurz LSPc. Mit seiner LSPc-Technologie hofft Nexa3D, die Produktionszeiten zu verkürzen und eine höhere Teilegenauigkeit zu bieten.

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Desktop-Geräte: Blick auf den Unternehmensmarkt

In der Vergangenheit war der Desktop-3D-Druck auf Verbraucher ausgerichtet, wobei die vorherrschende Meinung war, dass bald jeder Haushalt einen 3D-Drucker besitzen würde. Dies hat sich natürlich nicht bewahrheitet, und in den letzten Jahren haben die Hersteller von Desktop-Geräten ihre Aufmerksamkeit auf den lukrativeren professionellen und Unternehmensmarkt gerichtet.

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Und das war ein kluger Schachzug. Dank der Fortschritte in der 3D-Drucktechnologie konnten die Hersteller von Desktop-Geräten eine Marktlücke schließen: die Nachfrage nach kleineren, aber nicht weniger industriellen AM-Systemen zu geringeren Kosten als ihre größeren Pendants. Der SLA-3D-Drucker Form 2 von Formlabs hat beispielsweise einen Einstiegspreis von 3350 US-Dollar.

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Heute wird der Desktop-Markt wohl von zwei Unternehmen dominiert: Formlabs und Ultimaker.

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Beide wurden 2011 gegründet, zu einer Zeit, als der Hype unter den Verbrauchern gerade seinen Höhepunkt erreichte, und sind einzigartige Erfolgsgeschichten. Acht Jahre später haben sich die Unternehmen fest in der industriellen 3D-Drucklandschaft etabliert.

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Nehmen wir Formlabs, dessen Mission es ist, hochauflösende Stereolithografie-3D-Drucker (SLA) zugänglicher und erschwinglicher zu machen.

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Das Unternehmen, zu dessen Kunden Boeing und Tesla zählen und das über 100 Millionen Dollar Kapital eingeworben hat, strebt nun mit der Einführung seines Desktop-Geräts Fusion 1 SLS eine Expansion in den Bereich der selektiven Lasersinterung (SLS) an. Das Gerät hat einen Einstiegspreis von rund 10.000 Dollar und kostet damit nur einen Bruchteil dessen, was industrielle SLS-Systeme kosten.

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Das Wachstum des Metall-3D-Drucks

Der Aufstieg des Metall-3D-Drucks, insbesondere in den letzten Jahren, ist gut dokumentiert. Erst letztes Jahr gab der Wohler Report 2018 ein Wachstum von 80 % beim Verkauf von Metall-AM-Systemen im Jahr 2017 bekannt.

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Etablierte Marken wie EOS, 3D Systems und SLM Solutions sind natürlich ein wichtiger Teil dieses Wachstums.

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Ein weiterer wichtiger Treiber für dieses Wachstum ist jedoch der Eintritt neuer Akteure und die Entwicklung neuer Technologien. Diese reichen von Start-ups wie Digital Alloys und Desktop Metal bis hin zu etablierten Marken (siehe HP Metal Jet), die den Sprung wagen. Diese Unternehmen haben alle ihre eigenen Metall-3D-Drucktechnologien entwickelt, die sich vom traditionellen SLM/DMLS-Ansatz unterscheiden.

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Ein bemerkenswertes Unternehmen ist Desktop Metal, das erste 3D-Druckunternehmen, das 2015 den Status eines Einhorns erreichte. Das Unternehmen zielt mit seinem Studio System (Desktop) und seinem Production System (für die Großserienfertigung) auf zwei Segmente ab.

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Die Entwicklung neuer Verfahren sorgt für weitere Begeisterung im Bereich der Metall-AM.

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So hat beispielsweise Digital Alloys, das 2018 eine Serie-B-Finanzierungsrunde in Höhe von 12,9 Millionen US-Dollar abgeschlossen hat, seine Joule-Printing-Technologie entwickelt, bei der anstelle von Metallpulver Metalldraht als Rohmaterial verwendet wird. Das Unternehmen gibt an, dass seine Technologie dazu beitragen wird, die Probleme in Bezug auf Geschwindigkeit, Qualität und Kosten zu lösen.

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SOFTWARE

Die Softwarelandschaft hat sich in den letzten Jahren erheblich verändert. Zwar dominieren nach wie vor die Kategorien Design und Simulation, doch hat die Verlagerung der Branche hin zur Produktion zur Entstehung zweier weiterer wichtiger Kategorien geführt: Workflow- und Sicherheitssoftware.

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Design & CAD, Simulation: Bekannte Namen dominieren

Design- und Simulationssoftware ist für die additive Fertigung von entscheidender Bedeutung. Da AM die Möglichkeit bietet, komplexe Geometrien zu erstellen, die mit traditionellen Fertigungsmethoden nicht realisierbar sind, hat dies zu einer wachsenden Zahl fortschrittlicher Designtools wie generativem Design und Topologieoptimierung geführt.

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Die Kategorie Design- und CAD-Software wird von bereits etablierten CAD-Anbietern dominiert. Diese Unternehmen, darunter Autodesk (Netfabb, Fusion 360), Dassault Systèmes (SOLIDWORKS) und ANSYS (Additive Suite), haben die Chancen des 3D-Drucks erkannt und gemeinsame Anstrengungen unternommen, um 3D-Drucklösungen in ihre Angebote zu integrieren.

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Langfristig scheint es, dass dieser Teil der Softwarelandschaft von den großen Namen dominiert werden wird, da die Unternehmen versuchen, die Lücke zwischen Design und Fertigung zu schließen.

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Design, CAD und Simulation ist auch ein Segment, in dem es zahlreiche Übernahmen gibt. Um nur einige Beispiele zu nennen: 2017 hat ANSYS das Metallsimulationsunternehmen 3DSIM übernommen und Anfang dieses Jahres das Materialinformationsunternehmen Granta Design.

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In ähnlicher Weise hat PTC 2018 das Design-Software-Unternehmen Frustum für beeindruckende 70 Millionen Dollar übernommen. Durch diese Übernahme erweitert PTC sein CAD-Software-Portfolio Creo 5.0 um KI- und generative Designfunktionen.

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Diese Übernahmen zeigen, wie größere Unternehmen versuchen, ihre AM-Fähigkeiten zu konsolidieren und Ingenieuren und Designern spezialisiertere Technologien anzubieten.

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Workflow-Software

Obwohl sie in den Medien weniger Beachtung finden, sind SaaS-Lösungen für den additiven Fertigungsprozess nicht weniger wichtig (wir sollten hier unser Interesse bekunden, da AMFG Workflow-Software für die additive Fertigung anbietet).

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Da Unternehmen zunehmend additive Fertigungstechnologien einsetzen möchten, steigt die Nachfrage nach Software, mit der die einzelnen Produktionsschritte verwaltet werden können.

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Hier kommt Workflow-Software ins Spiel. Die Landschaft für Workflow-Software hat sich in den letzten fünf Jahren weiterentwickelt, und mittlerweile bieten eine Reihe von Softwareanbietern Lösungen zur Verwaltung des AM-Workflows an.

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Da die additive Fertigung sich zunehmend etabliert, wird der Bedarf an Workflow-Software unserer Meinung nach weiter steigen.

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Sicherheit

Als digitale Fertigungstechnologie wirft die additive Fertigung wichtige Fragen zum Schutz geistigen Eigentums und zur Datensicherheit auf.

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Derzeit sind drei Unternehmen führend im Bereich der Softwaresicherheitslösungen für die additive Fertigung.

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Jedes dieser Unternehmen hat Softwarelösungen entwickelt, um die Probleme im Zusammenhang mit der Sicherheit anzugehen. LEO Lane bietet Sicherheits- und IP-Verschlüsselungslösungen, GROW bietet „gesicherte verteilte Fertigung” für einen sicheren AM-Workflow und Identify 3D hat Lösungen zum Schutz des geistigen Eigentums von Konstruktionsdateien entwickelt.

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Obwohl dieses Segment im Vergleich zum Rest der Softwarekategorie noch sehr klein ist, erwarten wir, dass sich dies in den nächsten Jahren erheblich ändern wird, da die Nachfrage nach maßgeschneiderten Sicherheitslösungen steigt.

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MATERIALIEN

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Interessanterweise gibt es nur wenige AM-spezifische Anbieter. Vielmehr handelt es sich bei den meisten der vorgestellten Unternehmen um etablierte Materialanbieter, die ihr Angebot um „3D-druckbare“ Materialien erweitert haben.

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Ein Knackpunkt waren bisher die hohen Materialkosten. Da jedoch immer mehr Wettbewerber in den Materialmarkt eintreten, werden auch die Materialkosten sinken.

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Polymere und Verbundwerkstoffe

Während der 3D-Metalldruck nach wie vor viel Aufmerksamkeit auf sich zieht, bleibt das Polymersegment das größte innerhalb des Materialmarktes. Spannend sind die Entwicklungen und Aktivitäten auf dem Markt für Polymere und Verbundwerkstoffe, insbesondere da die Materialien immer erschwinglicher werden.

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Hochleistungspolymere wie PEEK und PAEK tragen beispielsweise zum Wachstum des AM-Marktes bei. SABIC ist ein Unternehmen, das ULTEM-Materialien anbietet. Hinzu kommen Entwicklungen auf der Hardwareseite – 3ntr, Roboze und Apium sind nur einige der Hersteller, die 3D-Drucker produzieren, die Materialien wie PEEK und ULTEM verarbeiten können.

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Metalle

Das Wachstum bei Metallpulvern und -legierungen geht Hand in Hand mit dem allgemeinen Wachstumstrend des AM-Marktes für Metalle.

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Titan ist ein interessantes Segment, dessen Wachstum durch den Bedarf in der Luft- und Raumfahrt sowie in der Medizin angetrieben wird. Laut einem Bericht von SmarTech stiegen die Lieferungen von Titanpulvern im Jahr 2018 um 32 %, wobei der Bericht für 2019 ein Wachstum von 24 % bei den Einnahmen aus Titanlegierungen prognostiziert.

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Übernahmen

Wie der Softwaremarkt ist auch der Materialmarkt von einer Vielzahl von Übernahmen geprägt. Im Juli 2018 übernahm die BASF New Business GmbH (BNB) das deutsche Unternehmen Advanc3D und integrierte es in ihren Geschäftsbereich 3D-Druck. In ähnlicher Weise hat Carpenter LPW, einen führenden Anbieter von Metallwerkstoffen, übernommen. Das Unternehmen firmiert nun unter dem Namen Carpenter LPW.

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NACHBEARBEITUNG

Die Nachbearbeitung wird oft als das „schmutzige Geheimnis“ der additiven Fertigung bezeichnet. Als unvermeidbarer Schritt in der Nachproduktion vieler 3D-Druckverfahren ist die Nachbearbeitung in der Regel sehr manuell und zeitaufwendig.

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Drei Lösungen im Bereich der Nachbearbeitung bieten Systeme, die eine Automatisierung der Nachbearbeitung versprechen.

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Additive Manufacturing Technologies’ PostPro3D bietet eine „automatisierte Oberflächenveredelungstechnologie“, die es mit der Veredelung im Spritzgussverfahren aufnehmen kann. In ähnlicher Weise bietet PostProcess Technologies automatisierte Lösungen für die Oberflächenveredelung und die Entfernung von Stützstrukturen, während DyeManison hochvolumige Veredelungssysteme anbietet.

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Obwohl es sich um eine kleine Kategorie handelt, ist in diesem Segment dennoch viel Bewegung zu verzeichnen.

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Das US-amerikanische Unternehmen PostProcess Technologies hat kürzlich Pläne für eine Expansion nach Europa bekannt gegeben und eine Partnerschaft mit der Rösler Oberflächentechnik GmbH, einem Hersteller von Veredelungssystemen für die traditionelle Fertigung, angekündigt.

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Auch das in Deutschland ansässige Unternehmen DyeMansion strebt eine Expansion an, nachdem es 2018 in einer Serie-A-Finanzierungsrunde 5 Millionen US-Dollar an Investitionen erhalten hat.

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Additive Fertigung: ein wachsender Markt mit zahlreichen Chancen

Die Landschaft der additiven Fertigung spiegelt die fortschreitende Reifung dieser Technologie wider – und die überwältigend positiven Aussichten für die Branche.

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Sicherlich wird sich das Ökosystem in den nächsten Jahren weiter verändern und entwickeln. Klar ist jedoch, dass a) sowohl Unternehmen als auch Investoren Wachstumschancen erkennen und b) die additive Fertigung den 12 Milliarden Dollar schweren Fertigungsmarkt revolutionieren wird.

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In Zukunft werden wir sicherlich weitere Ankündigungen sehen, da immer neue Unternehmen in den Markt eintreten, neue Partnerschaften bekannt gegeben und neue Technologien entwickelt werden. Wir werden auch ein Wachstum in allen Bereichen der Branche beobachten können – einschließlich der weniger beachteten Segmente wie Nachbearbeitungssysteme sowie Workflow- und Sicherheitssoftware.

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Es wird interessant sein, in einem Jahr zu sehen, wie sich die AM-Landschaft entwickelt hat. Denn in einer so schnelllebigen Branche wie AM ist Veränderung die einzige Gewissheit.

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Klicken Sie hier, um das vollständige Whitepaper zur Additive Manufacturing Landscape herunterzuladen.