专家访谈：SmarTech Analysis 研究部副总裁 Scott Dunham 关于塑造增材制造行业的主要趋势 [第一部分]

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随着增材制造行业 快速移动，有 对市场的最新数据和洞察至关重要。 SmarTech Analysis 是一家领先的市场研究公司，专门为增材制造行业提供行业分析和市场预测。该公司的研究、预测和报告为提供从硬件和材料到软件和服务的整个 AM 范围内的解决方案的公司提供了宝贵的见解。

我们有幸与 SmarTech 的研究副总裁 Scott Dunham 交谈，讨论增材制造的最新趋势，包括需要关注的新兴行业、服务提供商市场的未来以及什么AM行业的全球前景看起来像。

您能否介绍一下您的背景以及您是如何涉足增材制造的？

我从事增材制造专业已有七年半时间。

我在一家专门从事二维打印技术的市场分析公司工作期间对 3D 打印产生了兴趣。该市场相当成熟，因此该企业希望将其覆盖范围扩大到他们认为相关的其他领域。

当时，我开始研究 3D 打印技术，看看是否有任何潜在的相似之处。最终，我独自出发并与 SmarTech Analysis 总裁联系。

当时，SmarTech Analysis 的总裁萌生了创办一家专门的 3D 打印市场分析公司的想法。我们在 2013 年底正式启动了 SmarTech，但那时它已经以早期的启动模式存在了大约一年。

从那时起，看着这个行业多年来的成长和发展真是令人兴奋。

您能否更具体地告诉我您在 SmarTech 所做的工作？

绝对可以。作为研究部副总裁，我负责监督、实施和管理 SmarTech 参与的所有研究计划。

在 SmarTech，大多数市场可能因为我们发布的报告而认识我们，称为联合市场研究。但这并不是我们所做的全部。

例如，我们越来越多地参与与行业公司的协作咨询。我们有幸与该行业的大多数（如果不是全部）领先公司合作。我非常参与监督和执行这些，并设计研究方法以实现客户的不同目标。

通常，SmarTech 提供某种形式的机会分析和相关咨询。我们在这里没有工程背景，这意味着我们不会在技术层面帮助开发新的打印技术。相反，我们帮助公司定义市场机会，相应地制定市场策略，并深入研究行业业务方面的真实细节，以帮助弄清楚事情是如何运作的。我们以合乎逻辑的、通常是可视化的、定量的方式呈现这些信息。

我们还提供咨询服务，我们向通常在接收行业持续情报方面具有既得利益的大型公司提供季度市场增长或跟踪数据。

我仍然撰写并直接监督我们的一些较大的报告标题，我们试图量化市场的不同领域，并对将来自各个领域的收入进行流行的预测和预测在3D打印行业。

这些年来，您看到增材制造行业发生了哪些变化？

肯定有变化的事物和保持不变的事物的元素。

例如，用于制造业的工业 3D 打印主题——任何可以将行业带出快速原型制作泡沫的事物——甚至在七年前就被讨论过。

打印过程在技术层面上基本保持不变。在那段时间里真正发生了变化的是使公司能够将 3D 打印用于生产而不仅仅是用于低级别建模和原型制作的东西。

这些包括工作流自动化软件和所有其他软件元素，特别是在后处理方面，已经取得了巨大的飞跃。这些领域的进步有助于克服使用基本相同的技术但目标不同的公司所面临的挑战。

当公司试图扩大规模时，这些领域将成为高成本中心。当涉及到批量生产时，这些领域开始出现问题。您必须真正管理这些并减少预处理和后处理负担。

我们开始看到某些机器的架构发生了一些有趣的变化。机器架构开始改变以帮助支持由制造引起的目标。

让我们以金属粉末床融合系统为例。如果您查看七年前为制造而销售和销售的产品，您会发现这是实验室式机器，您必须手动将粉末放入机器中并让机器冷却，然后才能取出印刷品一部分剩余的粉末。然后，在您开始另一项工作之前，您必须将粉末重新装入机器，等等。

显然，这是一个相当低效的过程。为了帮助提高整体生产力并因此降低单个零件的成本，现在拥有一种机器架构非常普遍，其中您有个性化的材料和激光加工站。使用这种机器架构，您可以将材料拉出，将一个新的、预先准备好的材料站放入打印模块中，然后继续打印，而您则无需将零件从粉末中取出并进行后处理。

这种方法可以让您拥有更连续的操作循环。所以它仍然是相同的过程。它们正在以逐步变化的方式在这里和那里进行改进，但真正发生变化的是支持流程的其他领域。

我们经常听说 3D 打印用于医疗和航空航天等关键行业。您是否看到其他行业越来越多地采用该技术？

在采用 3D 打印方面，航空航天和医疗一直是最成熟的行业。但是，当考虑到特定行业销售的硬件数量的复合年增长率等因素时，这些行业的增长率今天较低。

这是因为这些行业在历史上已经更加成熟，而且它们根本不会随着时间的推移保持相同或增加的速度。

仍有大量增长空间在航空航天和医疗领域。但是，从什么是增长最快的和什么可以迅速崛起并与航空航天或医疗同等规模的角度来看，汽车肯定会成为话题。

我们还应该真正关注消费品行业的各个领域，以及核能和石油天然气等集体能源行业。

消费产品是一个非常广阔的市场，我们看到来自 Carbon、Desktop Metal 甚至更成熟的公司（如 EOS 和 3D Systems）的许多非常有趣的用例。

我们现在还不是在谈论每年有十万个零件的巨大应用类型。但我们看到的是，这些以前被认为是边缘的应用开始从 3D 打印如何集成到制造中而不是建模、原型设计和产品开发的角度进行研究。

Carbon 与混合设备制造商 Vitamix 有一个很好的案例研究。搅拌机是一种相对普通的消费品，但在数量方面具有很大的潜力。

该特定公司在其流行的产品线之一上重新设计其一种产品中的几个零件，从而获得了大量投资回报。

这样的事情确实会在未来推动该行业技术的发展。医疗和航空航天领域仍有很大的增长空间，但在某种程度上，消费品等其他领域的潜力要大得多。

是否有任何非常小众的垂直行业的例子，其中 3D 打印仍然可以发挥变革性作用？

石油和天然气绝对是其中之一。电子产品是另一回事。有许多工艺本质上是可添加的，它们专门用于电子应用。我们几乎将这些视为附加图片的一个单独区域。从技术上讲，它们是可加的，但在许多方面，您谈论的是非常少量的材料的沉积，并且仍然是几乎两个半维度而不是三个维度。但这并不是要减少那里发生的事情。

当然，消费电子领域不仅仅是电路板。有集成到消费电子产品中的注塑成型部件，它们可能是 3D 打印技术的理想选择。因此，电子产品肯定是我们密切关注的一个领域。

我真正感兴趣的一件事是 3D 打印机制造商，我认为这是许多市场采用潜力的一个很好的指标他们自己使用这些技术为他们的硬件或其他应用生产零件。

惠普对此非常公开，主要是打印零件以放入其 Multi Jet Fusion 打印机。雷尼绍的一部分光学控制系统是用为增材而重新设计的金属部件生产的。

当你从这个角度来看它时，这就像是把你的钱放在嘴边的一个很好的衡量标准。这些机器可能不会大量销售——我们说的是每年数百台或多达 1000 台机器——但在零件级别上已经进入了一些重要的生产量。

如果他们愿意在这些应用中信任他们的技术，这是一个很好的案例研究，可以拿给其他工业制造商并说'看，我们已经在自己的产品中这样做了，所以没有什么真的阻止您针对类似用例对其进行研究。'

多年前，RepRap 项目首先在低成本桌面领域开始了 3D 打印机的 3D 打印部件。看到它现在以更严肃的方式在许多不同的制造商中达到工业水平，特别令人兴奋。

近日，SmarTech 发布了一份关于牙科市场的报告。您能否为我们的读者分享该报告中的一些主要发现？

绝对地。如果您已经关注此问题一段时间了，您可能已经注意到，在过去几年中，围绕牙科 3D 打印的营销活动有所增加。

牙科市场已成为许多 3D 打印技术开发人员的重要目标。仔细想想，与 3D 打印正在追逐的其他一些领域相比，牙科并不是一个全球性的机会。那么为什么每个人都如此大肆宣传或专注于围绕牙科的营销工作和解决方案开发？

原因是有可能将整个行业的生产能力转换为增材制造，而不是传统的手动、模拟解决方案或减材数字技术。

你能说的行业并不多。每个人都喜欢谈论助听器行业，以及现在几乎 100% 的助听器都是 3D 打印的。但这实际上是一个有缺陷的案例研究。

关于“所有助听器都是 3D 打印的”的整个案例根本不是真的。在很短的时间内，当行业非常专注于生产定制产品时。但在过去几年中，助听器公司出于多种原因一直在推动非定制产品。打印非定制助听器外壳也没有太大的价值。

牙科比助听器行业更大。在牙科领域，理论上，您可以将 80% 以上的生产资料转换为增材技术，而且没有回头路可走。我认为在很多情况下它会超过铣削技术，并且铣削技术的用例将随着时间的推移显着减少。

整体而言，牙科对数字化流程的需求已经很大，无论它们是加法还是减法。需要将手动的、非常专业和技能驱动的生产过程转换为数字化、可重复并具有数字化过程提供的所有好处的东西。

已经有很好的胃口，而且增长很快。当然不是在世界各地，尤其是在美国、西欧市场，甚至在亚洲。

另一方面，您对使用 3D 打印机的价值主张越来越有吸引力，3D 打印机现在或多或少只需改变材料即可打印范围广泛的牙科设备和修复体。因此，您可以拥有一个系统并以显着减少材料浪费的方式生产产品。

铣床确实提供了一个非常好的解决方案，但在满足定制化的实际需求方面，它们确实存在局限性。因此，基于这些因素，添加剂确实在增长。

这真的会将它提升到一个新的水平，并达到将整个行业过渡到添加剂或刚刚开始进入市场的下一代牙科 3D 打印技术的地步。

特别是，您拥有来自 3D Systems、Carbon 和 EnvisionTech 的 3D 打印机。他们都在使用光聚合技术；大多数人称其为立体光刻 (SLA) 或基于树脂的印刷。

这些公司现在拥​​有使用树脂材料的无层和连续印刷工艺。很快，我们已经看到光聚合 3D 打印转变为能够使用大多数（如果不是全部）行业内人们感到舒适的牙科材料。

牙科行业中的这些流程有很多好处，从高生产力到真正的一次性牙科。您可以在几分钟内打印一份手术指南，或者甚至是一个临时修复体，然后花几分钟时间进行后期处理。

这些技术可以帮助消除牙科行业已经习惯的后处理需求，尽管它会降低生产力并给办公室使用带来一些麻烦。但这些下一代技术甚至能够显着降低这些要求。这确实会在牙科行业向完全增材制造方式的过渡中发挥巨大作用。

非欧洲和非美国领土的增材制造市场是什么样的？采用率有很大不同吗？

有一个很好的长期前景。亚洲在某些领域相当先进。从数量的角度来看，就像我们在 Smartech 所做的那样，亚洲已经是一个相当大的机会。但是还有更多的潜力尚未开发。

但是，如果您进入中东、非洲、南美洲，则采用率会远远落后且处于较低水平。渗透到这些领域的是低成本机器。至于从一个地区到另一个地区的外观，添加剂的采用往往遵循那里的不同趋势。

但总体而言，该行业的实际集中度分布在北美、欧洲和亚洲。很多人倾向于认为亚洲是一个新兴市场，落后于其他市场，但增长速度快，潜力巨大。

话虽如此，中国和日本有很多公司，它们不一定对全球范围产生很大影响。但在那个地区，发生的事情比西方人快速浏览时意识到的要多得多。

有很多印刷公司试图利用这个机会。但该领域的服务提供商也越来越多，以更先进的方式利用 3D 打印。长期以来，快速成型一直集中在亚洲。

越来越多的北美和欧洲增材制造公司正在亚洲建立认真的服务关系。出于多种不同的原因，他们肯定会非常专注于该领域以实现未来的增长。这些公司的目标是外包制造，这已经是行业的一部分。紧随其后到它所在的地方绝对是原因之一。

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