Technologie, Produkte und Anwendungen stehen alle an einem kritischen Punkt bedeutender Durchbrüche, und die Branche steht am Vorabend einer explosiven Wachstumsphase.
——UnionTech Geschäftsführer Ma Jingsong
Am 19. Dezember 2024 hielt der Geschäftsführer von UnionTech, Herr Ma Jingsong, eine Hauptrede mit dem Titel "Ein Lichtblick – Die Chancen und Herausforderungen der 3D-Druck-Technologie navigieren" beim Forum zur Entwicklung der additiven Fertigungsindustrie und der Jahreskonferenz 2024. Er gab eine eingehende Erklärung zur digitalen Fertigungsessenz der 3D-Druck-Technologie, dem aktuellen Entwicklungsstand der Branche sowie zukünftigen Chancen und Herausforderungen.
3D-Druck neu denken
3D-Druck ist eine neue Art von digitaler Fertigungstechnologie. In der Vergangenheit wurde die 3D-Druck-Technologie mit verschiedenen Etiketten versehen, wie "komplexe Strukturen", "Personalisierung", "Prototyp-Modelle" usw. Es fehlte jedoch an einem klaren Verständnis dafür, ob die 3D-Druck-Technologie eine langfristige Investition wert ist. Herr Ma Jingsong ist der Ansicht, dass die 3D-Druck-Technologie die dritte Art von Fertigungstechnologie ist, eine typische neue Qualität der produktiven Kräfte und eine wesentliche Technologie für die Zukunft der intelligenten Fertigung. Die additive Fertigung ist eine Technologie, die Daten nutzt, um den gesamten Produktionsprozess zu steuern. Daher übertrifft die 3D-Druck-Technologie in Bezug auf Fertigungsgeschwindigkeit und -tiefe sowohl die materialgleiche Fertigung als auch die materialreduzierende Fertigung hinsichtlich der datengestützten Produktionsmerkmale.
Der technische Wert des 3D-Drucks ist grenzenlos. Aus der Perspektive des technischen Wertes entfernt die 3D-Druck-Technologie drei Einschränkungen in Bezug auf Kosten und Prozess: strukturelle, mengenmäßige und kapazitive Einschränkungen. Darüber hinaus erfüllt sie auch die zukünftigen Entwicklungsanforderungen der Fertigung in Bezug auf Umweltschutz und Kohlenstoffreduktion.
1. 3D-Druck kann strukturelle Einschränkungen beseitigen, indem er flexible Produktion und Designinnovation annimmt, die Herstellung beliebiger komplexer dreidimensionaler Objekte ermöglicht und die Produktivität maximal freisetzt, um die Freiheit von Produktdesign und Innovation zu befreien.
2. 3D-Druck kann mengenmäßige Einschränkungen beseitigen, indem er auf Anfrage produziert und die starke Kopplungsbeziehung zwischen Einzelstückkosten und Produktionsmenge sowie die Produktkomplexität in der standardisierten Massenproduktion aufhebt. Dieses Merkmal bietet unvergleichliche Produktionsvorteile in Kleinserienszenarien.
3D-Druck kann Kapazitätsengpässe beseitigen und Überkapazitäten vermeiden. Es hat eine starke Produktionsanpassungsfähigkeit, ohne komplexe und schwere Produktionsvorbereitungsprozesse, vollautomatisierte Prozesse und kann nach Belieben zwischen der Produktion verschiedener Kategorien und Mengen von Produkten im Kapazitätssystem wechseln.
3D-Druck kann Fertigungsprozesse digitalisieren, mit CAD/CAPP/CAM vollständig integriert, Design und Fertigung integriert, nahtlose Verbindung und Fertigungskapazitäten mit starker Replizierbarkeit und extrem niedrigen Grenzkosten. Die 3D-Drucktechnologie kann Umweltschutz und Kohlenstoffreduktion erreichen, Materialien sparen und die Produktionsprozesse erheblich vereinfachen und reduzieren. Die bedarfsgerechte Produktion kann die Kostenverschwendung von Lagerbeständen in der Vorproduktionsphase vermeiden und die Produktion basierend auf der Nachfrage steuern, wodurch das wirtschaftliche Problem der Überproduktion grundlegend gelöst wird.
Typische Anwendungen der additiven Fertigungstechnologie
Herr Ma Jingsong ist der Ansicht, dass der Konsens in der Branche darin besteht, dass sich die additive Fertigungstechnologie von der Prototypenfertigung zur echten Produktion entwickelt. Der aktuelle technologische Durchdringungsgrad in der Fertigung liegt bei weniger als 0,1%, was auch die interne Triebkraft für die kontinuierliche Entwicklung der Branche ist.
Typische Anwendungen der additiven Fertigung Technologie
Prototypenverifizierung
Die technologischen Substitutionsvorteile der 3D-Drucktechnologie im Bereich der Prototypenentnahme sind weithin anerkannt und wurden vom Markt umfassend angewendet. Gleichzeitig ist die Marktreife hoch, das Geschäft ist stärker verteilt, die Branchenkonzentration ist niedrig, die Anforderungen an die technische Professionalität sind gering, die Kostensensitivität ist hoch, der Wettbewerb auf dem Markt intensiviert sich und die Wachstumsrate verlangsamt sich. Die meisten kommerziellen Fälle konzentrieren sich weiterhin auf dieser Ebene, hauptsächlich zur Konzeptverifizierung und Produktentwicklungsprozessen.
Prozesse & Vorrichtungen
Die 3D-Drucktechnologie hat sich von der Prototypenfertigungsphase zur Prozessphase entwickelt. Die Prozessphase hat eine hohe Branchenkonzentration, hohe Anforderungen an die technische Professionalität, hohe Kostensensitivität und befindet sich allgemein in der 1-100-Phase. Die Durchdringung des 3D-Drucks im Fertigungsbereich liegt bei weniger als einem Zehntausendstel. Anwendungen in Branchen wie der Zahnmedizin (Kieferorthopädie, Restauration und Implantation) und der Schuhherstellung sind ebenfalls verbreiteter, mit hoher Marktreife und starkem Wettbewerb, und das Wachstum hat bestimmte Engpässe erreicht. Neue Anwendungsszenarien müssen jedoch weiterhin entwickelt, erkundet und entdeckt werden.
Echte Produktion
Das heißt, das "ultimative Ziel" der Branche ist es, mit 3D-Druck direkt fertige Produkte herzustellen. Die Branche hat eine hohe Professionalität und Vertikalität, erfordert viel Prozess-Technologie-Unterstützung, hat hohe technische Barrieren und Marktprämien, ist leicht zu einer Markt-Konzentration zu erreichen, befindet sich allgemein in der 0-1-Phase, hat großes Wachstumspotenzial und ist ein Blue-Ocean-Markt. In diesem Bereich haben Metallanwendungen in der Luft- und Raumfahrt die Führung übernommen, während nichtmetallische Materialien weiterhin Herausforderungen in Bezug auf technische Spezifikationen und Bedarfsanpassung gegenüberstehen, aber großes Potenzial haben.
Die Metall-3D-Drucktechnologie hat die Führung bei der Erreichung von großflächigen Fertigungsanwendungsszenarien im Bereich der Luft- und Raumfahrt übernommen. Der Metalldruck ist in das reale Fertigungsszenario in der Luft- und Raumfahrt sowie im Militär eingetreten, und die Anwendungsszenarien wurden weitreichend bewiesen und verbreitet. Vom Design über die Vorforschung, die Serienproduktion bis hin zur späteren Wartung sind die technischen Vorteile des Metalldrucks im gesamten Lebenszyklus der Teile deutlich, was zu großem Erfolg führt. Im 3C-Anwendungsbereich wurden neue Technologien und neue Anwendungsanforderungen geweckt, die die Diffusion beschleunigen.
Aus der Perspektive des globalen Marktvolumens sind nichtmetallische Druckanwendungen umfangreicher, und der Marktanteil ist höher. Laut Daten von Wohlers Associates überstiegen im Jahr 2021 die weltweiten Lieferungen von industriellen 3D-Druckern 260.000 Einheiten, und der Rohstoffwert überstieg 2,5 Milliarden US-Dollar, wobei Polymergeräte und -materialien jeweils 91% und 82% ausmachten.
In einigen Anwendungsszenarien ist die Kleinserienfertigung mit nichtmetallischem Druck zur Norm geworden; in einigen zivilen Bereichen wurde sie produktisiert und zeigt einen Expansionstrend, aber das Marktvolumen und die soziale Auswirkung sind nicht signifikant: hauptsächlich SLA- und FDM-Technologien im kulturellen und kreativen Markt, DLP-Technologie in der Schuhindustrie und SLS-Technologie in einigen industriellen Produktteilen. Die technischen Herausforderungen und Schwierigkeiten, mit denen der nichtmetallische 3D-Druck konfrontiert ist, sind jedoch nach wie vor enorm, insbesondere in Bezug auf Materialien und Technologie.
Status und Wachstumspotenzial der 3D-Druck-Industrie
Mit der Verbesserung der technologischen Reife und der Akzeptanz durch die nachgelagerten Nutzer glaubt Herr Ma Jingsong, dass der 3D-Druck allmählich das "Tal des Todes" überquert" zwischen der Wachstumsphase und der explosiven Phase. Solange mehr Branchenszenarien das Eis brechen, wird neuer Wachstumsmomentum entstehen.
1. Durchbrüche in den Anwendungsszenarien des Metall-3D-Drucks haben einen positiven Demonstrationseffekt gebracht.
Metall-3D-Druck hat aufgrund von Durchbrüchen in den Bereichen Luft- und Raumfahrt sowie 3C-Elektronik neue Technologien und neue Anwendungsanforderungen geweckt. Die sozialen und wirtschaftlichen Vorteile, die durch den Durchbruch eines Anwendungsszenarios entstehen, sind offensichtlich, und nicht-metallische Materialien stehen vor relativ großen Herausforderungen und Dringlichkeiten. Die additive Fertigungsindustrie steht an einem Wendepunkt, der kurz davor ist, in eine explosive Phase einzutreten.
Der Nichtmetall-Druck hat bedeutende Durchbrüche in der Materialinnovation erzielt.
UnionTech hat ein neues Hochleistungsmaterial, das von seiner Materialsparte Sinstic entwickelt wurde, auf den Markt gebracht: Temp-R220 Hochtemperaturmaterial. Das neue Upgrade der Materialien hat der technologischen Innovation und der Branchenentwicklung mehr Vitalität und Schwung verliehen.
Temp-R220 Hochtemperaturmaterial
Dieses Material hat eine Wärmeverformungstemperatur von über 220℃, eine Langzeitverwendungstemperatur von > 250℃ und weist hervorragende Festigkeit und gewisse Zähigkeit auf. Es ist auch für die großformatige SLA-Entwicklung und -Fertigung geeignet, hat eine gute Stabilität in komplexen Umgebungen, zuverlässige Präzision und eine ausgezeichnete Oberflächenqualität. Da dieser Materialtyp in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt weit verbreitet ist, gibt es strengere Anforderungen an die Präzision, und Temp-R220 hat ein neues Upgrade in der Größenpräzision, das es leicht ermöglicht, kleine und feine Strukturen sowie Mikrokanäle zu drucken.
Ein einzelner Funke kann ein Präriefeuer entfachen.
Unter dem Einfluss des Marktzwangs versuchen verschiedene Technologien und Prozesse in der gesamten Branche aktiv, Fehler bei der Szenenanpassung zu machen, mit zunehmender Häufigkeit und Dichte, und die Branchenentwicklung kehrt allmählich zu den rationalen Ursprüngen zurück.
Der Aufstieg der KI.
Die digitale Welle kommt, und der globale digitale Trend ist unumkehrbar. Die Hinzufügung von KI und anderen Technologien hat neuen Schwung in die Entwicklung des 3D-Drucks gebracht. KI wird in der Technologieanwendung immer reifer, was die additive Fertigung erheblich fördern wird, sei es im Design oder in der Optimierung von Technologieprozessen.
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Herausforderungen bei der Entwicklung der additiven Fertigung
Die Herausforderungen bei der Entwicklung der additiven Fertigungsindustrie liegen hauptsächlich auf technischer Ebene. Damit die additive Fertigungsindustrie die Massenproduktion erreichen kann, müssen die Anforderungen an die Fertigungsstandards erfüllt werden. Die tatsächlichen quantitativen Anforderungen der Industrie, die Qualitätsanforderungen des 3D-Drucks und ihre technischen Durchbrüche und Innovationen spiegeln sich hauptsächlich in Materialinnovation, Strukturinnovation und Prozessinnovation.
Herr Ma Jingsong ist der Ansicht, dass auf technischer Ebene der additiven Fertigungsindustrie die Fertigungsanpassungsfähigkeit unzureichend ist, wie z.B. Materialleistungsanpassung, Kosten, Effizienz, Fertigungskonsistenz usw., und sich immer noch in einer Phase befindet, die den Nachfragemarkt nicht vollständig bedienen kann. Als führendes Unternehmen in der additiven Fertigungsindustrie muss UnionTech die gesamte Branche dazu anregen, auf einer tiefgehenden Erschließung von Anwendungsszenarien basierend, einen schnellen Fortschritt in der Technologie der Industrie zu erzwingen.
In Bezug auf die Nachfragedockung gibt es einen signifikanten Unterschied im technischen Verständnis zwischen Angebot und Nachfrage, und die interne Triebkraft der Anwendungsnachfrage ist unzureichend, wobei spontane oder zufällige Merkmale offensichtlicher sind, und die verstreute und chaotische Nachfragedockung einen Koordinationsmechanismus der Industrie vermissen lässt. Die Haupt Herausforderungen, vor denen wir stehen, sind, das Verständnis und die Beherrschung der technischen Anforderungen und Vorteile zwischen Angebot und Nachfrage zu stärken, die Anforderungen systematisch nach dem Prinzip der Tiefe zu ordnen, sie einzeln zu docken und zu lösen und sie verteilt umzusetzen.
Im Bereich Design folgt das Produktdesign weiterhin den Ideen und Gewohnheiten der standardisierten Massenproduktion, und der Design- und Fertigungsweg des 3D-Drucks hat nicht genügend theoretische Unterstützung und praktische Anwendungserprobung erhalten. Die Branche muss dringend die Etablierung entsprechender Standards und die Reife von Designwerkzeugen stärken.
Herr Ma Jingsong verwendet "ein Schimmer Licht", um den Status der 3D-Drucktechnologie zu metaphorisch zu beschreiben.
Über die Vision und Zukunft Ausblick auf industrielle Regression und verteilte Fertigung betrachtet Herr Ma Jingsong die 3D-Drucktechnologie als eine höherdimensionale "Fertigungsregression."
1. Die industrielle Revolution hat die großflächige standardisierte Produktion gefördert, was auch zu Überkapazitäten und Markt-Homogenisierung geführt hat.
3D-Druck, durch digitale Ermächtigung, gibt Endbenutzern mehr Wahlmöglichkeiten und fördert das Produktionsmodell, um zu kleinen Serien und mehreren Kategorien zurückzukehren.
Dezentrale Fertigung ist ebenfalls zu einem realistischen Weg geworden. Durch die schnelle Verteilung von CAD-Daten kann das entfernte Ende 3D-Druckgeräte nutzen, um die Produktionskapazität genau wiederherzustellen und eine globale Zusammenarbeit der Produktivität und lokalen Umsetzung zu bilden.
Herr Ma Jingsong verwendet "ein Lichtstrahl", um den Status der 3D-Drucktechnologie angesichts riesiger Chancen und Herausforderungen zu metaphorisch: "Die innovative Kraft, die durch 3D-Druck repräsentiert wird, benötigt weiterhin mehr technische Akkumulation und Zusammenarbeit in der Industrie, aber solange in einigen wichtigen Anwendungsbereichen effektive Durchbrüche erzielt werden, wird es mehr Industrieszenarien wie einen Lichtspalt erhellen, was zu Durchbrüchen und Sprüngen führt und die Revolution der zukünftigen Fertigung anführt."
3D-Druck ist wie ein Lichtstrahl, der der Industrie neues Leben einhaucht. Unter dem Demonstrationseffekt von Durchbrüchen in der Metalldruckanwendung und dem Marktdruck, gestützt auf den Aufstieg von KI sowie die Durchdringung der digitalen Welle im Endverbrauchermarkt, werden immer mehr Fertigungsunternehmen aktiv die 3D-Drucktechnologie annehmen, um die Erneuerung des Verbrauchermarktes und die Transaktionseffizienz zu unterstützen. UnionTech wird weiterhin 3D-Druck als Haupttechnologieträger betrachten, durch kontinuierliche technologische Innovation und Anwendungsinnovation, um eine hohe Lieferfähigkeit der digitalen Fertigung in kleinen Serien zu schaffen und die Replizierbarkeit, Übertragbarkeit und Konnektivität dieser Fähigkeit zu erreichen.
Die Mission eines Lichtstrahls: weil wir glauben, sehen wir. Als abschließende Bemerkung äußerte Herr Ma Jingsong seinen festen Glauben an die Zukunft der Branche: "Viele Menschen müssen sehen, bevor sie glauben, aber wir müssen zuerst an diesen Trend glauben, bevor wir die Zukunft sehen können."
