2020 적층 제조 랜드스케이프: 디지털 제조를 이끄는 240개 기업

2020/06/16 업데이트: 커뮤니티 피드백을 반영해 9개 기업이 추가되었습니다.

AMFG가 2019년 첫 적층 제조 랜드스케이프를 발표한 이래, 업계는 급속히 발전했습니다. 이러한 진화를 담아 두 번째 연례 랜드스케이프를 선보입니다.

2019년 말 기준 글로벌 AM 시장은 100억 달러를 돌파했습니다. 3D 프린팅 하드웨어와 소재가 산업 분야로 확대되고 있으며, 코로나19 팬데믹이 디지털 전환 노력을 가속화했습니다. 3D 프린팅은 공급망 붕괴와 수요 변동에 대응하는 데 필요한 유연성을 제공합니다.

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2020 적층 제조 랜드스케이프

올해 랜드스케이프에는 산업용 3D 프린팅에 전념하는 240개 기업과 연구 기관이 포함됩니다. 분야는 다음과 같이 분류됩니다:

• 하드웨어 제조사 (폴리머, 데스크톱, 금속, 복합재, 세라믹, 전자)
• 소프트웨어 벤더 (설계 & 시뮬레이션, 슬라이서 & 데이터 준비, 워크플로 & MES, 보안)
• 소재 공급업체 (폴리머 & 복합재, 금속)
• 후처리 시스템 제조사
• 연구 기관

산업용 솔루션만 포함되며, 컨슈머급 프린터와 서비스 제공업체는 보고서 초점을 유지하기 위해 제외했습니다. 서비스 제공업체 데이터는 산업 현황 설문조사를 참조하세요.

핵심 시사점

하드웨어가 생태계 주도

하드웨어가 AM 생태계의 56%를 차지하며, 신규 진입자 급증이 원인입니다. 복합재 3D 프린터라는 새로운 세그먼트가 등장해 향후 큰 성장이 예상됩니다.

금속 3D 프린터가 하드웨어 세그먼트 선도

금속 장비 제조사가 하드웨어의 40%, 전체 랜드스케이프의 22.5%를 차지합니다. 레이저 기반 시스템이 여전히 지배적이지만, 바인더 제팅과 대형 파트 프린터가 주목받고 있습니다.

스타트업이 혁신 가속화

등재 기업 다수가 최근 5년 내 설립된 스타트업으로, 상당한 투자자 관심을 끌고 있습니다. 2019년 77개 초기 AM 기업에 11억 달러가 투자되었으며, 주로 하드웨어 분야를 지원했습니다.

연결성이 중요한 산업 테마로 부상

AM 생태계는 여전히 파편화되어 있어, 디지털 제조 워크플로를 가능케 하는 통합되고 연결된 솔루션의 필요성이 강조됩니다.

세그먼트 심층 분석

하드웨어

하드웨어 혁신은 양산용 성능, 속도, 신뢰성 향상을 지속적으로 추진하고 있습니다.

폴리머 3D 프린터

폴리머 시스템은 여전히 가장 보편적인 기술입니다: 설문 기업의 72%가 폴리머를, 49%가 금속을 사용합니다. 시제품 제작이 여전히 주를 이루지만, PEEK와 ULTEM 같은 고성능 열가소체에 힘입어 툴링, 예비 부품, 최종 부품으로 적용이 확대되고 있습니다.

데스크톱 3D 프린터

데스크톱 장비, 특히 용융 필라멘트 제조(FFF)가 최대 하위 카테고리입니다. 전문가용 데스크톱 FFF 장비는 이중 압출과 가열 빌드 챔버 같은 산업용 기능을 제공합니다. Ultimaker, MakerBot, BCN3D, Roboze 같은 브랜드가 이 세그먼트의 다양성 증가를 보여줍니다.

금속 3D 프린터

금속 분말 소결 방식(PBF)이 여전히 가장 널리 채택된 기술이나, 바인더 제팅 시스템이 비용 효율적이고 빠른 대안으로 부상하고 있습니다. ExOne, Digital Metal, GE, Desktop Metal, HP 등이 금속 포트폴리오를 확장 중입니다. 2019년 출하량 43% 증가한 콤팩트 금속 프린터라는 새로운 하위 세그먼트가 기능성 시제품과 소량 생산을 지원하며, Desktop Metal과 Markforged가 이 공간을 선도합니다.

복합재 3D 프린터

복합재 프린팅은 Markforged, Fortify, Anisoprint 등 10개 주요 플레이어와 함께 랜드스케이프에 진입했습니다. 복합재 기술은 노동 집약적 공정을 자동화해 설계 주기를 단축하고 새로운 시장을 엽니다. 최근 투자가 1억 5천만 달러를 넘어 업계 신뢰를 입증합니다.

하드웨어 과제

하드웨어 발전에도 불구하고, 코로나19 위기가 자본 지출을 제약할 수 있습니다. SmarTech Analysis의 Scott Dunham 애널리스트는 2020년 하드웨어 판매 성장은 완만하겠지만, 기존 설치 장비의 가동률 반등이 소재 판매를 견인할 것으로 전망합니다.

"자본 지출이 올해 남은 기간 동안 타이트할 것이 확실하므로 하드웨어 판매는 크게 늘지 않을 것입니다. 하지만 기존 설치 기반의 가동률이 회복돼, 최종 용도 지향의 새로운 소재 판매를 견인하기를 희망합니다."

소재

2020년 Senvol 데이터베이스에 등재된 AM 소재는 2,245개로, 2019년 1,700개에서 증가했습니다. 폴리머가 여전히 가장 인기 있는 클래스지만, 금속 수요가 증가 중입니다: EY 설문 응답자의 40%가 표준 합금을, 31%가 고성능 합금을 찾습니다. 소재 비용은 여전히 장벽으로, AM 폴리머와 금속은 기존 대안보다 수 배 비쌉니다.

소프트웨어

AM이 디지털 제조 플랫폼으로 부상하면서 설계, 시뮬레이션, 빌드 준비, 워크플로 관리를 위한 전문 소프트웨어가 급증하고 있습니다.

"3D 프린팅은 약 35년의 역사를 가졌지만, 수십 년간 플랫폼과 소재에 초점이 맞춰져 있었습니다. 이제 출력 부품을 더 잘 예측, 수정, 관리하는 소프트웨어가 따라잡고 있습니다."

설계와 시뮬레이션

위상 최적화, 생성 설계 같은 고급 시뮬레이션 도구가 항공우주, 자동차, 의료 분야에 점점 더 적용되어 시행착오 주기를 줄이고 있습니다.

빌드 준비

슬라이서와 후처리 도구의 파편화가 복잡성을 더합니다. 소프트웨어 개발자들은 이제 출력 가능성 검사, 파트 방향, 경량화 최적화, 서포트 생성, 시뮬레이션을 단일 플랫폼에 통합하고 있습니다.

워크플로와 MES

제조 실행 시스템(MES)이 AM 운영 관리, 추적성 제공, 생산 확장을 위해 등장하고 있습니다. MES 선정 시 통합 역량과 확장성 평가가 필수적입니다.

IP와 보안

3D 프린팅이 보편화되면서 지적 재산 보호가 중요해졌습니다. 보안 소프트웨어는 하드웨어, 부서, 사이트, 공급업체 전반의 설계 데이터를 보호합니다. 현재는 틈새이나, 전용 보안 솔루션 수요는 증가할 전망입니다.

후처리

양산 확대를 위해 수작업이 많고 시간 소모적인 단계가 파트당 비용을 높이는 후처리 자동화가 필수적입니다.

"후처리는 제조사가 양산 시 비용 목표를 달성하는 데 막대한 영향을 미칩니다."

"파트가 3D 프린터에서 나온 후 워크플로를 완전히 자동화하는 지속 가능한 후처리 기술에 초점을 맞춰야 합니다. 노동 집약적 수작업 워크플로의 과도한 비용을 제거해야만 양산이 가능해집니다."

Joseph Crabtree, Additive Manufacturing Technologies Ltd. CEO

Additive Manufacturing Technologies, DyeMansion, PostProcess Technologies, Rösler, Quintus Technologies 등이 세척, 분말 제거, 표면 마감, 염색을 위한 자동화 솔루션을 개척하고 있습니다.

2020 적층 제조: 디지털 제조의 미래를 그리다

초판부터 AMFG의 랜드스케이프는 급속히 성숙하는 산업을 추적해왔습니다. 신규 진입자, 진화하는 소재, 자동화와 연결성에 대한 높은 관심이 업계 궤적을 정의합니다. 글로벌 불확실성에도 불구하고, AM 랜드스케이프는 풍부한 기회를 제공하며, 산업 협력이 통합과 회복력을 이끌고 있습니다.

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