{"id":1071,"date":"2021-04-30T22:06:31","date_gmt":"2021-04-30T19:06:31","guid":{"rendered":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/?p=1071"},"modified":"2021-04-30T22:06:31","modified_gmt":"2021-04-30T19:06:31","slug":"3d-tulostuksen-tilannekatsaus-wohlers-2021","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogi.savonia.fi\/3dtulostus\/2021\/04\/30\/3d-tulostuksen-tilannekatsaus-wohlers-2021\/","title":{"rendered":"3D-tulostuksen tilannekatsaus \u2013 Wohlers Report 2021"},"content":{"rendered":"\n
\"\"<\/figure>
\n

Wohlers Report on yksi vuoden t\u00e4rkeimmist\u00e4 3D-tulostukseen\/lis\u00e4\u00e4v\u00e4\u00e4n valmistukseen liittyvist\u00e4 julkaisuista tarjoten ikkunan t\u00e4m\u00e4n uudehkon valmistusmenetelm\u00e4n kehityskulkuun ja markkinatilanteeseen maailmassa. <\/p>\n\n\n\n

Maaliskuussa julkaistu Wohlers Report 2021 oli vuorossaan jo 26 per\u00e4kk\u00e4inen numero ja siihen perehtyminen on suositeltavaa kaikille alasta kiinnostuneille. Kyseess\u00e4 on yksi alan johtavista julkaisuista, joten muihin vastaaviin julkaisuihin verrattuna se on noin 700 euron hinnaltaan siedett\u00e4v\u00e4 \u2013 vaikkakin hinta rajoittaa kirjan levi\u00e4mist\u00e4 oppilaitoksissa eli juuri siell\u00e4 miss\u00e4 siit\u00e4 olisi eniten hy\u00f6ty\u00e4.<\/p>\n\n\n\n

T\u00e4m\u00e4n vuoden raporttia on ollut kirjoittamassa 86 kirjoittajaa, markkinakatsauksessa on haastateltu 124 palveluntarjoajaa, 113 laitevalmistajaa ja 24 materiaalivalmistajaa. Lis\u00e4tietoja: https:\/\/wohlersassociates.com\/<\/a><\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n

Kyseess\u00e4 on laadukas katsaus 3D-tulostuksen tilanteeseen edelliselt\u00e4 vuodelta ja raportti sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 runsaasti poimintoja eri 3D-tulostustoimijoilta ja tutkimuslaitoksilta. Mik\u00e4li raportin aiempia julkaisuja on joskus lukenut, tunnistaa selv\u00e4sti, ett\u00e4 sis\u00e4llysluettelon rakenne pysyy samana vuodesta toiseen. Yleiskatsauksen lis\u00e4ksi raportti sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 runsaasti tietoa laitevalmistajiin, materiaaleihin ja trendeihin liittyen. T\u00e4ss\u00e4 blogikirjoituksessa esitell\u00e4\u00e4n raportin pohjalta lyhyt 3D-tulostuksen tilannekatsaus. <\/p>\n\n\n\n

T\u00e4m\u00e4n vuoden raportissa nousee luonnollisesti esille koronaviruksen vaikutukset 3D-tulostusmarkkinoihin. Huomionarvoista on, ett\u00e4 globaalista haasteesta huolimatta 3D-tulostusteollisuus kasvoi 7.5%, ollen vuonna 2020 12.8 miljardia dollaria. Viimeisen nelj\u00e4n vuoden aikana 3D-tulostusmarkkinat ovat kasvaneet vuosittain yli 20 % joten viime vuonna kasvu oli selv\u00e4sti aiempia vuosia pienemp\u00e4\u00e4. <\/p>\n\n\n\n

3D-tulostuksen palveluntarjoajien markkinat kasvoivat viime vuonna 7.1% sellaisten palveluntarjoajien osalta, jotka eiv\u00e4t ole osa suurempia 3D-tulostuslaitteiden valmistajia. Eniten k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 oli jauhepetitekniikkaan perustuvia 3D-tulostuslaitteita (HP Multi Jet Fusion sek\u00e4 EOS lasersintraus) mutta stereolitografiaan perustuvia valokovetuslaitteita oli k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 l\u00e4hes saman verran. Tulevista laiteinvestoinneista kysytt\u00e4ess\u00e4 suurimmalla osalla palveluntarjoajista oli toiveissa HP MJF-tekniikkaan perustuvat laitteet mutta EOSin lasersintraukseen perustuvat muovi- ja metallitulostimet nousivat seuraaville sijoille. Vastauksista voidaan p\u00e4\u00e4tell\u00e4, ett\u00e4 muovin 3D-tulostuksessa HP:n Multi Jet Fusion \u2013tekniikkaan perustuvat laitteet ovat nopeasti vakiinnuttaneet asemansa jauhepetitekniikkaan perustuvien laitteiden markkinoilla. <\/p>\n\n\n\n

3D-tulostusvalmistajien osalta viime vuonna tapahtui muutamia tunnetumpia yritysostoja \u2013 ProtoLabs osti 3DHubsin, joka on tunnettu online-tuotantofoorumi tarjoten yrityksille mahdollisuuden maailmanlaajuiseen valmistusverkostoon. Desktop Metal puolestaan hankki omistukseensa EnvisionTecin, jonka my\u00f6t\u00e4 yritys sai haltuunsa mm. valokovetukseen perustuvaa muovin 3D-tulostusteknologiaa. Desktop Metal onkin kertonut hankinnan yhteydess\u00e4 haluavansa 3D-tulostuksen avulla mukaan medikaali\/dentaalipuolen noin 85 miljardin dollarin implanttimarkkinoille.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

3D-tulostuksen k\u00e4ytt\u00f6kohteet 2020<\/h2>\n\n\n\n

Wohlers Reportissa on perinteisesti ollut kaksi erityisen mielenkiintoista taulukkoa: 3D-tulostuspalvelujen k\u00e4ytt\u00f6kohteet sek\u00e4 3D-tulostuspalveluja k\u00e4ytt\u00e4vien yritysten toimialat. T\u00e4m\u00e4n vuoden tilastoihin vastanneista 124 palveluntarjoajasta noin 35% oli Yhdysvalloista, 38 % Euroopasta ja loput muualta maailmasta. K\u00e4ytt\u00f6kohteiden kuvaajaa katsoessa eri k\u00e4ytt\u00f6kohteiden v\u00e4liset osuudet n\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t s\u00e4ilyneen samankaltaisina kuin edellisen\u00e4kin vuotena. <\/p>\n\n\n\n

Lopputuotteiden osuudessa on yll\u00e4tt\u00e4v\u00e4n v\u00e4h\u00e4n nousua ottaen huomioon sen, miten moni korona-aikana esill\u00e4 olleista yrityksist\u00e4 mainitsi l\u00f6yt\u00e4neens\u00e4 uusia k\u00e4ytt\u00f6kohteita 3D-tulostukselle. T\u00e4h\u00e4n tosin vaikuttaa se, ett\u00e4 kuvaajassa n\u00e4kyv\u00e4t vain haastateltujen kaupallisten palveluntarjoajien tarjoamat tiedot, ei yritysten omien tulostuslaitteiden tai tulostusyksik\u00f6iden osuuksia.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Kuva 1. 3D-tulostuksen k\u00e4ytt\u00f6kohteet 2020. L\u00e4hde: Wohlers Report 2021<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Lopputuotteiden<\/strong> valmistus<\/strong> on t\u00e4ll\u00e4 hetkell\u00e4 nopeimmin kasvava ja suurin 3D-tulostuksen k\u00e4ytt\u00f6kohde. Lopputuotteilla tarkoitetaan osia, jotka on valmistettu loppuasiakkaalle suoraan k\u00e4ytt\u00f6\u00e4 varten.<\/p>\n\n\n\n

Toiminnalliset prototyypit<\/strong> ovat yleens\u00e4 suunnittelun k\u00e4ytt\u00e4mi\u00e4 testauskappaleita joiden avulla varmistetaan tuotantoa varten muodon sopivuus, kokoonpantavuus ja toiminnallisuus. Niit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n tuotesuunnittelun validointiin, sopivien toleranssien m\u00e4\u00e4ritt\u00e4miseen ja mittavirheiden havaitsemiseen ennen tuotannon k\u00e4ynnist\u00e4mist\u00e4. 3D-tulostuksen hy\u00f6dynt\u00e4minen t\u00e4ss\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6tarkoituksessa on havaittu kustannustehokkaaksi ja nopeaksi tavaksi.<\/p>\n\n\n\n

Kosmeettisilla malleilla <\/strong>tarkoitetaan visuaalisia malleja, esittelymalleja, arkkitehtuurisia malleja, suunnittelumalleja. T\u00e4m\u00e4n kategorian alla ovat esimerkiksi sairaalak\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 valmistettavat anatomiset mallit joita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n leikkaussuunnittelussa. <\/p>\n\n\n\n

Muottien ja muottity\u00f6kalujen<\/strong> valmistuksessa 3D-tulostusta hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n niin mallikappaleiden, keernojen kuin suoraan muottienkin valmistuksessa. Muotteja valmistetaan 3D-tulostamalla niin muovista, metallista kuin hiekastakin. Esimerkiksi metallitulostus mahdollistaa monimutkaistenkin j\u00e4\u00e4hdytyskanavien valmistamisen muotin sis\u00e4lle.<\/p>\n\n\n\n

Jigit\/kiinnikkeet<\/strong> ja muut vastaavat ty\u00f6kalut ovat edelleenkin 3D-tulostukselle erinomainen k\u00e4ytt\u00f6kohde ja yleens\u00e4 edullinen tapa yritykselle l\u00e4hte\u00e4 tutustumaan 3D-tulostuksen hy\u00f6tyihin. Tyypillisesti niiden valmistusm\u00e4\u00e4r\u00e4t ovat pieni\u00e4 ja valmistus perinteisill\u00e4 valmistusmenetelmill\u00e4 hidasta ja\/tai kallista. Erityisesti l\u00e4\u00e4ketieteen puolella erilaiset potilaskohtaisesti r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6idyt leikkaus- ja porausohjurit ovat 3D-tulostukselle hyvin soveltuvia k\u00e4ytt\u00f6kohteita, sill\u00e4 ne ovat pinnanmuodoltaan orgaanisia ja valmistetaan yleens\u00e4 suoraan potilaan CT-kuvien perusteella.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

3D-tulostuspalvelujen k\u00e4ytt\u00e4j\u00e4t 2020<\/h2>\n\n\n\n

Seuraavassa kuvaajassa on esitetty 3D-tulostuspalveluja k\u00e4ytt\u00e4vien yritysten toimialat, jota tarkastellessa on hyv\u00e4 muistaa viimeisen vuoden tilanne, sill\u00e4 k\u00e4ytt\u00e4j\u00e4kunnassa on tapahtunut joitakin muutoksia “normaalitilanteeseen” verrattuna. <\/p>\n\n\n\n

\"\"
Kuva 2. 3D-tulostuspalvelujen k\u00e4ytt\u00e4j\u00e4t 2020. L\u00e4hde: Wohlers Report 2021<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Ajoneuvoteollisuus<\/strong> on viimeisimm\u00e4n raportin perusteella noussut suurimmaksi 3D-tulostuspalveluja hy\u00f6dynt\u00e4v\u00e4ksi toimialaksi. Alalla on hy\u00f6dynnetty 3D-tulostusta jo pidemp\u00e4\u00e4nkin ja se oli jo viime vuodenkin tilastoissa hyvin l\u00e4hell\u00e4 ensimm\u00e4ist\u00e4 sijaa, joten nousu suurimmaksi ei ole yll\u00e4tys. 3D-tulostusta hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n ajoneuvoteollisuudessa laajasti mm. suunnittelun validointiin, sopivuus ja toimintatestauksessa ja ty\u00f6kaluvalmistus. 3D-tulostuksen k\u00e4ytt\u00f6 lopputuotteissa on edennyt edelleenkin hitaasti ja sit\u00e4 k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n toistaiseksi p\u00e4\u00e4osin pienen tuotantom\u00e4\u00e4r\u00e4n osissa. Edistyst\u00e4 on kuitenkin tapahtunut my\u00f6s lopputuotteiden valmistuksen osalta ja 3D-tulostettuja lopputuotteita ovat esitelleet mm. BMW, Bugatti ja GM. Hyv\u00e4n\u00e4 esimerkkin\u00e4 edellisist\u00e4 on BMW, joka on valmistanut vuodesta 2020 alkaen yli 300.000 sarjatuotanto-osaa 3D-tulostamalla. Valmistettuja osia ovat mm. rattivaihteiden ja ohjauspy\u00f6r\u00e4n osat Mini Cooper -sarjan autoissa.<\/p>\n\n\n\n

Avaruus- ja ilmailualan<\/strong> k\u00e4ytt\u00f6kohteet ovat usein esimerkkein\u00e4, kun 3D-tulostuksen hy\u00f6dyist\u00e4 halutaan esitell\u00e4 edustavia esimerkkej\u00e4. Pienell\u00e4kin painonv\u00e4hennyksell\u00e4 on t\u00e4m\u00e4n alan k\u00e4ytt\u00f6kohteissa suuri merkitys ja esimerkiksi Boeing on kouluttanut tuhansia insin\u00f6\u00f6rej\u00e4 3D-tulostuksen k\u00e4ytt\u00f6\u00f6n. Yritys mainostaa k\u00e4ytt\u00e4v\u00e4ns\u00e4 koneissaan yli 70.000 3D-tulostettua muovi- tai metalliosaa. My\u00f6sk\u00e4\u00e4n muille avaruus- ja ilmailualan toimijoille 3D-tulostus ei ole vierasta ja sit\u00e4 hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4nkin alalla runsaasti niin tutkimus- ja tuotekehityksess\u00e4, ty\u00f6kaluvalmistuksessa kuin lopputuotteidenkin valmistuksessa.<\/p>\n\n\n\n

Medikaalipuolen <\/strong>toiminta on s\u00e4ilynyt yhten\u00e4 vahvana 3D-tulostuksen k\u00e4ytt\u00f6alueena jo pitk\u00e4\u00e4n. L\u00e4\u00e4ketieteen k\u00e4ytt\u00f6kohteissa potilaskohtaisesti r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6idyt k\u00e4ytt\u00f6kohteet (mm. poraus\/leikkausohjurit, anatomiset mallit, jne.) tehostavat ja parantavat hoitoprosessia s\u00e4\u00e4st\u00e4en samalla operatiivisen toiminnan kustannuksia. Hammasl\u00e4\u00e4ketieteen puolella 3D-tulostus on suorastaan menestystarina, sill\u00e4 k\u00e4ytt\u00f6kohteita on vuosien varrella l\u00f6ytynyt runsaasti ja k\u00e4ytt\u00e4jien m\u00e4\u00e4r\u00e4 lis\u00e4\u00e4ntyy nopealla vauhdilla. Hammaspuolen k\u00e4ytt\u00f6kohteista puhuessa esille nousee usein Align Technology, joka valmistaa tunnettuja Invisalign \u2013hammasohjureita 3D-tulostusta hy\u00f6dynt\u00e4m\u00e4ll\u00e4. Yritys on ilmoittanut vuoden 2021 alussa valmistavansa 550.000-600.000 ohjuria p\u00e4iv\u00e4ss\u00e4 eli noin 200 miljoona kappaletta vuodessa! Se ei ole my\u00f6sk\u00e4\u00e4n asialla yksin sill\u00e4 sen suhteellisen tuore kilpailija, SmileDirectClub, valmistaa yli 50.000 hammasmuottia p\u00e4iv\u00e4ss\u00e4 joka sekin tarkoittaa yli 18 miljoonaa 3D-tulostetta vuodessa.<\/p>\n\n\n\n

Kuluttajatuotteiden<\/strong> kategoria sis\u00e4lt\u00e4\u00e4 laajan tuotevalikoiman k\u00e4nnyk\u00f6ist\u00e4 kotielektroniikkaan, keitti\u00f6laitteisiin, ty\u00f6kaluihin, vaatteisiin, koruihin ja leluihin. T\u00e4ll\u00e4 puolella 3D-tulostusta hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n erityisesti tuotekehityksen suunnittelussa, alhaisten tuotantom\u00e4\u00e4rien osissa ja massar\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6inniss\u00e4. Esimerkkin\u00e4 t\u00e4llaisesta on asiakaskohtaisesti r\u00e4\u00e4t\u00e4l\u00f6idyt kenkien sis\u00e4\/tukipohjalliset joihin tarjolla on useilta valmistajilta digitaalisia ratkaisuja ja 3D-tulostusta. <\/p>\n\n\n\n

Akateemiset instituutiot<\/strong> ovat t\u00e4m\u00e4n vuoden tilastoissa suurin nousija kasvattaen osuuttaan l\u00e4hes kymmenell\u00e4 prosentilla viime vuodesta. Nousun taustalla on koronavirus, joka vaikutti hyvinkin negatiivisesti teollisen puolen toimialoihin mutta ei yht\u00e4 voimakkaasti tutkimuslaitosten ja korkeakoulujen toimintaan. Palvelutarjonnan hy\u00f6dynt\u00e4misen lis\u00e4ksi oppilaitoksilla ja koulutusorganisaatioilla on k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4\u00e4n p\u00f6yt\u00e4tason 3D-tulostimia joita k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n jonkin verran opetuksessa. Toistaiseksi 3D-tulostuksen levi\u00e4minen koulutusorganisaatioihin on kuitenkin viel\u00e4 hajanaista eik\u00e4 kovin yhten\u00e4ist\u00e4 opetusk\u00e4yt\u00e4nt\u00f6\u00e4 ole viel\u00e4 k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 miss\u00e4\u00e4n p\u00e4in maailmaa. Useissa maissa on kuitenkin parhaillaan menossa hankkeita joissa 3D-tulostusta pyrit\u00e4\u00e4n integroimaan osaksi opetusta laajemmalla skaalalla.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

Tulevaisuuden n\u00e4kymi\u00e4<\/h2>\n\n\n\n

3D-tulostuksen tulevaisuudesta raportissa nostetaan esille mm. seuraavia asioita.<\/p>\n\n\n\n

COVID-19<\/strong> vaikutti merkitt\u00e4v\u00e4sti my\u00f6s 3D-tulostusvalmistajien ja palveluntarjoajien toimintaan. Monet yritykset joutuvat sopeuttamaan toimintaansa \u2013 joukossa oli my\u00f6s niit\u00e4, jotka joutuivat lopettamaan toimintansa kokonaan. Esimerkiksi maailman suurin 3D-tulostustoimija Stratasys v\u00e4hensi viime kes\u00e4n\u00e4 10% henkil\u00f6st\u00f6st\u00e4\u00e4n.Toisaalta uutiset eiv\u00e4t 3D-tulostuksen osalta pelk\u00e4st\u00e4\u00e4n synkki\u00e4 ja osalla toimijoista toiminta kasvoi. 3D-tulostuksen mahdollisuudet toimitusketjujen toiminnan tehostamiseen nousivat n\u00e4kyv\u00e4sti esille perinteisen valmistusverkoston toimitushankaluuksien my\u00f6t\u00e4.<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n\n

Esimerkiksi BAE Systems ilmoitti toimittajaverkostolleen, ett\u00e4 se aikoo valmistaa 30% uuden Tempest h\u00e4vitt\u00e4j\u00e4n osista 3D-tulostamalla. T\u00e4m\u00e4 edellytt\u00e4\u00e4 yritykselt\u00e4 ja sen toimittajaverkostolta radikaalia muutosta osien suunnitteluprosessissa. BAE Systems on yksi Suomen h\u00e4vitt\u00e4j\u00e4hankinnasta kiinnostuneita tahoja. Yritys tarjoaa Suomelle Eurofighter \u2013monitoimih\u00e4vitt\u00e4j\u00e4\u00e4, ja lehtitietojen mukaan tarjolla on my\u00f6s yhteisty\u00f6mahdollisuuksia edell\u00e4 mainitussa Tempest \u2013h\u00e4vitt\u00e4j\u00e4ohjelmassa.<\/p>\n\n\n\n

Rakennusteollisuus<\/strong> on her\u00e4\u00e4m\u00e4ss\u00e4 3D-tulostuksen mahdollisuuksiin. Betonin 3D-tulostus nousee raportissa esille useiden eri maiden, yritysten ja tutkimuslaitosten kiinnostuksen kohteena. 3D-tulostuksen hy\u00f6dynt\u00e4minen rakennusteollisuudessa voidaan jakaa kolmeen osaan tulostusprosessin kokoluokan mukaan:<\/p>\n\n\n\n