南极熊导读：3D 打印服务提供商在增材制造领域具有特殊的意义，他们不仅是 3D 打印技术的最早使用者，而且多年来一直是行业增长的主要驱动力之一。3D打印技术与3D打印服务不可分割，自3D打印技术发展以来，3D打印服务也一直在同步发展。
2022年10月27日，南极熊获悉，国外增材制造（AM）市场情报机构—3dpbm Research发布了一份增材制造服务研究报告《AM Service Bureaus》，这份研究报告聚焦于增材制造服务提供商的发展和现状。增材制造服务是一个多元化的细分市场，包括快速原型制造、3D打印制造工厂等。其中，增材制造服务在自动化、可扩展的生产工作流程中发挥着至关重要的作用，处于 3D打印的最前沿。
此报告对聚合物增材制造服务商及全数字增材批量生产工作流进行了深入分析；对增材制造企业 ADDMAN Group 的首席执行官 Joe Calmese 进行了独家采访；了解 Xometry Europe 强大的生产能力；并与欧洲三个具有自动化的专业增材制造服务商进行了对话。
3D打印服务产业链组成
随着聚合物3D打印行业继续从原型设计过渡到大规模制造，提供3D打印服务的公司正在不断发展和演变。 服务公司可以专注于增材制造零件设计（Design for Additive Manufacturing），专注于扩大数字化生产的软件，专注于扩大增材制造硬件能力（使用多台3D打印机或跨越不同的技术），或专注于优化整个工作流程，直到自动零件整理和分类。为了评估市场的潜力，有必要了解这些公司以及它们如何运作。
●DfAM和原型设计服务提供商：近年来，出现了一些专注于为增材制造（DfAM）设计的制造商。主要关注的内容是优化产品的几何形状，以改善功能、减轻重量和提高强度，同时也为增材制造生产进行优化。 这些类型的服务提供商将3D打印机作为独立的机器运行，以生产单个或少量的零件。后期处理保持在最低限度，并通过手动或硬件制造商提供的固化、清理和热处理系统来进行。快速成型服务供应商通常专注于特定的制造领域，如航空航天、能源、汽车、医疗、牙科或消费产品。
●中小专业聚合物增材制造服务提供商：另一种类型的增材制造服务提供商是从最早的快速成型车间发展而来的，是能够通过增材制造进行小批量和中批量生产活动的公司。最近，可用于粉末床熔融、熔融挤出和立体光刻的系统已经逐步发展，包括具有更高生产能力的系统（如惠普和Carbon的系统），以及更经济的系统（如本地工业材料挤出系统、中国的L-PBF和大尺寸SLA系统）。这些系统一般仍作为独立的机器进行管理，有时也连接到内部网络，或使用第三方排版和工作流程软件来管理多个作业。
△美国服务商Protolabs专门从事快速制造，包括一系列的SLS机器
●大型聚合物3D打印服务提供商和增材制造工厂： 这个类别是拥有非常大的可生产机器的公司。其中一些公司，如Materialise、Forecast 3D和Weerg，建立在完善的外包服务基础上，或者是从中小型增材制造服务提供商发展而来的。目前比较知名的公司有，Shapeways、Sculpteo（已被巴斯夫收购）、White Clouds和3DPrintUK。还有一些公司已经发展成为小型热塑性纤维挤出3D打印机的大型公司，有数百台机器用于大型生产订单。在这些大型增材制造服务供应商中，一些最成熟的公司，如比利时的Materialise和美国的Protolabs（这两家公司在欧洲和北美都有工厂）。这些公司现在拥有超过100台具有生产能力的系统。
●提供3D打印服务的材料制造商： 在金属增材制造领域，一些材料制造商也在提供3D打印服务，作为增加市场价值的一种手段。这也使这些材料公司能够更好地了解客户在材料性能和增材制造工艺方面的要求。类似的事情也发生在聚合物领域，尽管它没有那么普遍，因为聚合物的使用量已经比金属大得多。领导这种材料加服务的公司是巴斯夫，它通过Forward AM实现了上述目的。巴斯夫Forward AM服务现在几乎涵盖了增材制造生产的整个工作流程，包括增材制造设计（DfAM）、模拟、制造、后处理和零件验证。
●提供3D打印生产服务的硬件供应商： 这类硬件制造商能够创建客户网络并直接提供先进的大批量生产服务。 硬件制造商对机器的操作能力和局限性有充分的见解，能够帮助推动客户的业务。一些大的硬件制造商也提供生产服务。最明显的例子是Stratasys Direct Manufacturing，这个网络包括与Stratasys有合作的伙伴和公司自己的内部生产能力（2014年收购了两家大型增材制造服务提供商后，这些能力得到了显著的扩展）。另一个聚合物增材制造市场领导者3D Systems也通过Quickparts/3D Systems on Demand网络提供增材制造服务。
●3D打印服务网络： 最近进入增材制造市场的公司，如惠普和意大利制造商Roboze等小型公司，积极通过客户网络提供3D打印零件生产服务。 惠普的打印零件数字制造网络现在包括多达52家零件供应商，其中包括Fast Radius、GKN Forecast 3D、GoProto、Jabil、Materialise、ZiggZagg和3DPRINTUK等大型服务提供商。 一些公司已经出现了生产网络，同时提供3D打印和其他生产能力。其中最明显的两个企业是Xometry和Hubs（以前的3D Hubs），后者已被Proto Labs收购并整合。虽然他们和其他类似公司的大部分收入来自传统制造业，但他们成立的目的是将制造业数字化，并开始以3D打印和在线报价为重点。
●聚合物3D打印生产工作流程： 在任何类型工厂的生产线上实施3D打印，都取决于软件支持。从零件设计（DfAM）和优化到生产管理，再到仓库和供应管理，软件是数字化关键零件生产的一个关键因素。增材制造使产品和零件设计者能够在前所未有的体素水平上对零件进行数字化控制，但这种控制水平需要越来越强大和智能的软件。
●聚合物3D打印软件：为了提供更高的生产能力，增材制造公司不得不在两个不同的层面上采取行动：工艺和工作流程。过程优化涉及更大的构建量、更快的光聚合过程、更多和更强大的激光器、改进的机械装置、更快的激光扫描速度、冷却、熔化和构建室内部的大气控制。工作流程优化涉及自动化和加速材料处理、零件处理、材料回收、后处理和分类。
聚合物增材制造服务市场
△2020-2030年按技术划分的增材制造服务供应商3D打印的聚合物零件收入
服务市场需要三个不同的指标：（1）生产零件的单位（2）生产零件的材料量（3）零件收入进行评估。
报告显示，2021年生产零件数量最多的聚合物3D打印服务供应商是Quickparts，这是一家主要在北美和欧洲开展业务的美国公司。零件数量第二大的是比利时公司Materialise（也在北美开展业务），其次是中国的服务提供商WeNext（深圳未来工场），有150多台机器在运行，包括SLA、DLP、SLS和MJF技术。排名前五位的公司还包括Forecast 3D，一家专注于MJF的加州服务提供商，现在是英国GKN集团的一部分，以及Protolabs，一家美国公司，是最早将增材制造作为生产解决方案的按需制造外包公司之一。
△生产聚合物增材制造零件最多的前十名公司（部分厂商数据，南极熊并不认同），包括三家在中国的工厂，深圳未来工场（WeNext）、苏州太仓裕克施乐（OECHSLER）、东莞科恒（Fohan）、等
聚合物3D打印服务收入最高的10家公司，Stratasys Direct Manufacturing稳定地排在首位。Stratasys公司的增材制造服务部门自2014年以来一直在扩大，现在占公司整体 "服务 "收入的相当大的份额，根据公司的财务报表，2021年总额为1.89亿美元。工厂在中国的公司，有深圳未来工场（WeNext）、苏州太仓裕克施乐（OECHSLER）等。其实，南极熊想说，国外研究报告对中国市场情况了解不够准确，东莞雷石的3D打印服务收入也已经近2亿元，联泰科技旗下几个子公司的3D打印服务收入也已很高。
△聚合物3D打印服务收入最高的10家公司（部分厂商数据，南极熊并不认同）
聚合物3D打印服务供应商未来10年机会预测：
- 预计到2030年，通过增材制造服务生产的零件总量将增长到2060万吨，由增材制造服务提供商产生的聚合物零件收入预计将增长到96亿美元。这种指数级的增长趋势将使增材制造服务市场大约每四年翻一番，年复合增长率为20.7%。
- 粉末床熔融3D打印技术在2020年被3D打印服务供应商用来创造最多的收入，并将继续保持服务供应商的主要收入来源，直到2030年，它们将创造超过55亿美元的零件生产。 通过聚合物PBF生产的零件数量较多，将带动25%的年复合增长率，并且在10年期间，在更高生产率的PBF和更广泛的激光PBF的推动下，将继续增加。
- 光固化是3D打印服务供应商的第二大收入领域。 然而，在专业级系统供应增加和工业系统降价（主要是由于亚洲制造商的价格竞争）的推动下，这一领域预计将经历硬件和材料价格的显著下降。10年预测期的复合年增长率为17%，到2030年，仅这一领域就将产生22亿美元的收入。
部分高速发展的3D打印服务制造公司
ADDMAN公司
这家位于美国的工业增材制造服务商提供从研发和设计到大批量生产的工业产品开发服务，并与国防、航空航天、医疗和不久的能源领域的美国客户合作。ADDMAN集团虽然年轻，但ADDMAN有多年的经验支持，自启动以来经历了令人难以置信的增长，在10个月的时间里进行了三次重大收购。
△Joe Calmese，ADDMAN集团的首席执行官
ADDMAN今天主要集中在为三个行业的客户提供服务：国防和航空航天、商业空间和医疗。Carmese指出："我们公司大约三分之二的业务是针对国防和航空航天的，也有一小部分涉及医疗领域，包括增材制造和传统制造。还有一个我们正在考虑的第四个领域：能源部门，特别是发电行业。 "我们使用增材制造来推动制造的界限，但我们不把它当作唯一的解决方案来处理问题。 总的来说，ADDMAN的目标是承接具有高度复杂和高度技术的产品开发项目的客户。我们希望帮助解决那些没有明显解决方案的问题，ADDMAN希望与客户深入合作，建立长期的关系。我们公司有多个研发小组，并能指定早期阶段的解决方案，如研发以及大批量的增材制造和传统生产。我们在这里唯一要做的是使他们的产品获得成功，并尽可能地缩短他们产品开发周期的准备时间"。
未来是属于增材制造，ADDMAN也在其中。ADDMAN进入增材制造领域是有战略意义的，它的目标是成为全美工业客户的重要合作伙伴。最终，它的使命是希望成为增材制造的有力支持者，并希望为客户解决复杂的产品开发问题其推广增材制造的另一个角度是教育。 ADDMAN有一个强大的大学扩展计划，由执行副总裁Bob Markley带头。Calmese解释说："他的首要任务是成为增材制造领域真正的好伙伴和思想领袖，以及回馈社会，帮助培养该行业的下一波人才，我们正准备在佛罗里达州的迈尔斯堡开设一个新的总部，称之为ADDMAN大学（或ADDMAN U）。我们期望知名的增材制造大学赞助我们的课程。"
欧洲的一站式（增材制造）制造商Xometry
Xometry在2021年上市后，2022年第一季度的收入为8370万美元，同比增长90%。尽管Xometry已经取得了巨大的成功，但其服务还相当局限在北美市场。然而，现在已经扩大了服务范围--推出了Xometry欧洲站。利用专有技术，Xometry创建了一个市场，使买家能够有效地按需采购制造的零件，并使制造服务的卖家能够发展其业务。通过这个平台，Xometry的工程师团队、销售人员、合作伙伴和其他利益相关者已经为公司开拓了市场，成为世界上领先的人工智能按需制造市场之一，客户包括自筹资金的初创企业和财富100强企业。
△Xometry 生产的零件
Xometry欧洲为客户提供超过2000个生产车间的生产能力，以及超过5000台3D打印机和数控机床，这些客户来自25个欧洲国家。除了3D打印和数控加工，公司还提供激光切割、等离子切割、金属折弯、金属板成型、注塑、嵌件成型、包覆成型和压铸。在3D打印服务方面，Xometry公司提供了七种不同的增材制造技术组合，包括选择性激光烧结（SLS）、惠普多射流熔融（HP MJF）、熔融沉积造型（FDM）、立体光刻（SLA）、数字光合成（DLS）、直接金属激光烧结和PolyJet。
通过Xometry欧洲的在线平台，用户可以选择超过46种材料进行3D打印，包括刚性和非柔性塑料、橡胶、硅胶和金属，这些材料可以创造出具有独特机械性能和美感的零件。当然，Xometry也为他们的3D打印部件提供各种抛光选项，如化学蒸汽抛光、染色（黑色、蓝色、绿色、红色和黄色）、喷漆、喷珠等。Xometry公司最值得注意的一点是它可以进入全球服务供应商的网络，这家公司已经在欧洲实现了与2000多家制造商的合作，并且在全球范围内拥有更大的制造商总网络。这个网络给Xometry的客户带来了缓解供应链分布的优势，因为Xometry能够找到必要的生产能力。
3D打印服务向自动化方向前进
●3Faktur
3Faktur在欧洲建立了可靠的3D打印服务工作。该公司专注于高产能工业塑料部件的生产，目前为来自欧洲大陆的2000多名客户提供服务，他们来自不同的行业，包括汽车、医疗、航空和工程。多年来，3Faktur已逐步将技术重点放在高产量、高度自动化的PBF零件生产上。3Faktur提供了高度的专业化，只使用粉末增材制造工艺（特别是惠普的Multi Jet Fusion）来满足最终使用的小批量生产。3Faktur的联合创始人Markus May指出：”到2016年，我们基本上停止了模型制作业务，因为来自专业客户的需求要高得多，我们想更多地关注高产能技术，如激光烧结。在2017年 ，在惠普推出Multi Jet Fusion技术后不久，我们购买了他们的一台机器。到2018年底，我们卖掉了其他所有的机器。3Faktur的做法是只拥有一种技术，专注于生产最终使用的零件。目标是在复杂的情况下仍然制作质量高的原型，以批量生产为主。“
△德国服务机构3Faktur专门使用惠普公司的Multi Jet Fusion技术生产最终使用的零件
●Ziggzagg
总部设在比利时的Ziggzagg拥有10套MJF系统，是发展最快的增材制造服务供应商之一。CEO Stijn Paridaens说："大约五年前，我们经历了一个巨大的战略转变。在此之前，我们混合使用3D系统，包括BigRep和EOS的技术。后来我们决定专注于一种技术，现在我们与惠普有非常好的关系，我们知道即将到来的技术，以及几个月后或一年后的技术能够做什么，而这一切都与生产有关。”Stijn认为，MJF技术是目前最适合增材制造服务。他说："说实话，我们很少收到关于MJF无法提供的材料的请求。"
△图片来自Ziggzagg
Ziggzagg的高度专业化、以生产为导向的战略使其在过去5年中每年都有30%左右的增长，这高于行业标准。公司有一个在未来四到五年内将产能提高三倍的布局路线图，这将通过所提供服务的发展来实现。公司开始时是一个只做原型打印的服务商，后来演变成一个零部件供应商，现在，Ziggzagg将在Formnext推出合同制造能力，以提高生产能力。
●Creabis
Ralf Deuke于2011年在慕尼黑成立了Creabis，首先是为了通过增材制造提供生产服务。从一开始，司就以生产为目标，这意味着Creabis现在可以在多种粉末床熔融技术的基础上提供数以千计的不同部件的批次。 除了MJF机器，Creabis还提供激光PBF，而且自去年起成为Prodways集团的一部分，它可以通过P1000系统和EOS机器来实现。Deuke告诉3dpbm，他们有七台SLS机器，加上三台HP机器和一些Ultimakers作为技术支持。业务的核心是基于惠普和SLS机器，业务可盈利的关键无疑是能够达到高密度的调度，这意味着快速处理许多不同的零件。
△图片来自Creabis
完整版的3D打印服务报告下载
3D打印服务报告2022年3dpbm-AMFocus2022-eBook-Services.pdf
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