Jedes Jahr stärkt die Innovation die Produktion in der Weltwirtschaft. Aber auch mit dem stetigen Wachstum des aktuellen Marktanteils bleibt ein gewaltiges Expansionspotenzial, vor allem in den USA, die in den kommenden Jahren voraussichtlich an der Spitze der AM bleiben werden. Die amerikanischen Automobil-, Medizin-, Zahn- und Luft- und Raumfahrt-Sektoren zeichnen sich als wesentliche Faktoren für das große Wachstumspotenzial aus.
Die US-Wirtschaft umfasst einen großen Anteil des globalen 3D-Drucks
In einem Bericht, der in diesem Jahr von Wohlers Associates veröffentlicht wurde, in dem der aktuelle Stand des 3D-Drucks auf globaler Ebene diskutiert wurde, war die weltweite Additiv-Fertigungsindustrie im vergangenen Jahr um 17,4% gewachsen und übertraf damit einen Umsatz von insgesamt 6,06 Milliarden US-Dollar. Noch eindrucksvoller ist, dass die schnell wachsende Industrie voraussichtlich bis 2022 einen Wert von 30,19 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Während sich der Markt weiter ausbreitet, immer mehr Geschäftsfelder erreicht und einen größeren Prozentsatz der Fertigung Erlöse im Allgemeinen umfasst, werden die USA mit aller Wahrscheinlichkeit, die führende Nation in der globalen 3D-Druckindustrie.
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Laut einer Studie, die 2013 vom Nationalen Institut für Standards and Technologie, einer Abteilung des US Wirtschaftsministeriums, veröffentlicht wurde, erwirtschafteten die Vereinigten Staaten 246,1 Millionen Dollar mit additiv hergestellten Waren im Jahr 2011. Dies stellte 38,3% der weltweiten Produktion von additiv hergestellten Waren in diesem Jahr ($642,6 Millionen in Sendungen), aber nur 0,00001% der ungefähr $ 15.094 Billionen US 2011 BIP.
Expansive Chancen für Wachstum
Die Mehrheit der additiven Fertigungssysteme - 64,4% des gesamten Weltmarktes - werden derzeit von US-Unternehmen produziert; In der Tat wurden 62,8% aller im Jahr 2011 verkauften Handels- und Industrieeinheiten von Stratasys, 3D Systems und Z Corporation (von 3D Systems im Jahr 2012 erworben) hergestellt.
Die USA haben einen starken historischen Einfluss auf die Industrie, von dem erwartet wird, dass er beibehalten wird. Aber in vielen Bereichen ist der prozentuale Anteil, der durch AM gefertigten Produkte, relativ niedrig. Dieselbe Studie, aus dem Jahr 2013, weist darauf hin, wie häufig Einzelindustrien diese Technik benutzen. Nach Prüfung wie viel tatsächlich gesamt additiv produziert wird, ist klar, dass immer noch exponentieller Raum für einen Wirtschaftswachstum besteht.
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- In den meisten Ländern wird derzeit 3D-Druck genutzt, der größte Bereich ist hierbei die Automobilindustrie (19,5 % aller additiven Fertigungen in den USA). Von den $445 Billionen produzierten Einnahmen in dieser Industrie sind nur 0.1 %(48 Millionen Dollar) der Lieferungen durch die Nutzung additiver Fertigung entstanden. Der Hauptfokus lag auf schnellem Prototyping, angepasste Designs für Oldtimer und dem US Motorsport, wie beispielsweise NASCAR.
- In der Medizin- und Dentalindustrie (Gesundheitswesen) repräsentiert der 3D-Druck 15,1 % der amerikanischen additiven Fertigung. Jedoch besteht nur ein Liefervolumen von 37,2 Millionen Dollar von den insgesamt $89,5 Milliarden der gesamten Industrie (0,4%). Medizinische und zahnärztliche Equipment Hersteller nutzen meist 3D-Druck, um kundenspezifische Zahnimplantate, Prothesen und chirurgische Geräte zu produzieren.
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- Die amerikanische Luft- und Raumfahrtindustrie nimmt den dritten Platz ein. Luftfahrt Herstellungsunternehmen benötigen oft komplexe oder federleichte Teile, welche nur mit einer solch fortschrittlichen Technologie effektiv produziert werden können. Im Großen und Ganzen nimmt die Industrie 12,1 % der amerikanischen additiven Fertigung einaber nur 0,2 % aller Einnahmen der Industrie kamen durch die additive Fertigung (29,8 Millionen von insgesamt 157,7 Milliarden Dollar).
Barrieren in der 3D-Druck Übernahme?
Trotz des bedeutenden Einflusses durch solch einen großen und bereits erfahrenen US-Additivhersteller (Chuck Hill von 3D Systems produzierte den ersten STL 3D gedruckten Teil in der Geschichte im Jahre 1986), ist es beinahe tragisch, dass es noch immer bedeutende Barrieren gibt bei der weit verbreiteten Übernahme additiver Fertigung in herkömmliche Herstellungsverfahren. Diese Barrieren, zusammengefasst in den Infrastrukturbedarf zur Steigerung der Kosteneffizienz, welche in Unterlagen veröffentlicht wurden vom National Institute of Standards and Technology (NIST), 2016, enthalten:
- Entwicklung von Standards für Prozesse,
- Verbesserung der Metrologie in Maschinen,
- Raffination von mechanischen Prüfverfahren.
Mit der Erfüllung dieser Bedürfnisse für infrastrukturelle Verbesserungen im 3D-Druck würden einige globale Hersteller wahrscheinlich um die 4,1 Milliarden Dollar sparen (18 % der jährlich anfallenden Kosten bei der Herstellung additiv gefertigter Waren), wenn man einer weiteren Studie der NIST trauen darf.
Der Wohlers Report 2017 berichtet, dass sich das Wachstum der weltweiten 3D-Druckindustrie aufgrund der Verzögerung des Wachstums der branchenweit größten Hersteller, die in aus den USA (Stratasys und 3D Systems) kommen, verzögert und daher geringer sein wird als erwartet. Gemeinsam sind sie verantwortlich für 21,7% der weltweiten Additiv-Fertigungseinnahmen (1,31 Milliarden Dollar). Wenn diese Bedürfnisse erfüllt wären, würde der Anteil der additiven Fertigung in den Volkswirtschaften auf der ganzen Welt exponentiell wachsen und sogar den Standort der Industrie in der US-Wirtschaft weiter vorantreiben.
Jeder Sektor in den Vereinigten Staaten nutzt mittlerweile 3D-Druck, dennoch ist es bisher eine sehr geringe Rate (weniger als 0,5 % des Gesamtvolumens). Sobald sich standardisierte und verlässliche 3D Druck Prozesse etabliert haben, werden sich diese Zahlen mit Sicherheit ändern. Sollten die Vereinigten Staaten ihre Führung in der additiven Fertigung beibehalten, ist es nicht nötig zu erwähnen, dass die aufregendsten Erscheinungen des 3D-Drucks in den Vereinigten Staaten erscheinen werden.
In unserer nächsten Veröffentlichung
In unserer nächsten Veröffentlichung richten wir das Licht auf das Thema Regierungsprogramme der Vereinigten Staaten, die den 3D-Druck in Wirtschaft weiter voranbringen werden.