De toekomst van de AM industrie: drie keer is scheepsrecht

Twee keer in het afgelopen decennium is er een hype geweest rond additive manufacturing. En even zo vaak een deceptie, met instortende beurskoersen. Met 887 exposanten uit 35 landen lijkt het niet dat de sector aan optimisme heeft ingeboet. Dat het anders moet, dat is wel duidelijk. Wie goed kijkt naar wie er dit jaar op Formnext bij is, ziet uit welke hoek de verandering wellicht gaat komen. Gaat de AM industrie zich definitief settelen als productietechnologie? Is drie keer scheepsrecht?

Wie was er destijds bij, zo’n  veertien, vijftien jaar geleden, toen op EuroMold enkele grote spelers uit de rapid prototyping wereld gezamenlijk geld op tafel wilden leggen voor een wereldwijde PR-campagne? Die moest allereerst duidelijkheid scheppen over de naam van de nieuwe technologie: rapid prototyping, of al rapid manufacturing? De term time compression technology was al terzijde geschoven. Bekt niet lekker. Maar niemand wie er toen bij was, had kunnen bevroegen dat juist dit gegeven – verkorten van de tijd – misschien wel de drijfveer voor 3D printen wordt. Het geld is nooit besteed. Nog voordat men het eens was over hoe we de nieuwe maaktechnologie zouden noemen, was 3D printen een hype geworden. En nu, anno 2023, hebben we de tweede hype achter de rug.

Beleggers trappen er weer in

Van 2009 tot ongeveer 2013 groeiden de bomen tot in de hemel en nog verder voor de 3D printbedrijven. Beursgangen leverden honderden miljoenen dollars op die lang niet altijd even goed werden besteed. Beurskoersen piekten (3D Systems bijvoorbeeld in oktober 2013: ruim $97). De deceptie daarna was groot. Je zou denken dat een ezel zich geen tweede keer aan dezelfde steen stoot, maar beleggers hebben blijkbaar een kort geheugen. De afgelopen jaren zijn er opnieuw honderden miljoenen dollars, zo niet miljarden, van beleggers verbrand die zich blind staarden op de hockeystick die exponentiele groei voorspelde. Een grafiek van één bron, bij elke SPAC gepresenteerd. Van de beurskoersen is weinig meer over. Sommige partijen zul je dit jaar niet eens tegenkomen op Formnext, zoals Desktop Metal. Maar is daarmee het doek voor de sector gevallen? Waarom besteden dan 887 exposanten een kapitaal om zich in Frankfurt te presenteren?

Noch vernieuwing portfolio noch verdienmodel

Financieel heeft menig bedrijf in de AM industrie het moeilijk, zeker de hoogvliegers op de beurs. In het duurste segment worden minder printers verkocht, wel tegen een hogere omzet aldus recente cijfers van marktonderzoeker Chris Connery van Context. Waarom lijkt de fut eruit? Partijen van het eerste uur hebben noch hun verdienmodel aangepast noch hun productportfolio vernieuwd. Zij hebben vooral in het middensegment last van nieuwe uitdagers, die veel goedkopere systemen introduceren. Nieuwkomers, de startups die denken dat ze de oplossing hebben voor de tekortkomingen van additive manufacturing tot nog toe, vergeten vaak één belangrijk iets, zeker als het om 3D metaalprinten gaat. Machines bouwen en verkopen is slechts de helft van het werk. Misschien zelfs minder. Een productiemanager zoekt niet alleen een kosteneffectieve en stabiele productietechnologie c.q. machine, maar ook een service apparaat dat bij een – onvermijdelijke – storing ervoor zorgt dat z’n productie binnen no time weer up and running is. Hoe gaan al die startups en scale-ups dat waarmaken?

Presenteren ze echt iets nieuws?

De gevestigde spelers in de AM-markt hebben dit laatste wel goed voor elkaar. Maar hebben ze hun portfolio echt vernieuwd de laatste jaren? Als je de aankondigingen in de aanloop naar Formnext bekijkt, is het veel van hetzelfde. Natuurlijk zijn de LPBF 3D printers van nu anders dan die van een decennium geleden. Net als de FDM printers en de SLA/DLP en SLS printers. Maar in essentie praten we nog steeds over hetzelfde, alleen kun je als koper tegenwoordig kiezen uit meer smaken. De innovatie zit vooral in de software die ervoor zorgt dat de 3D printers sneller maatvast printen. En die software is vaak door nieuwe partijen in de markt ontwikkeld, zoals Siemens, dat al vroeg het potentieel van de techniek heeft gezien, of door startups, die dan gekocht worden. Heeft de AM-industrie een oplossing voor de complexe workflow? Hebben ze hun 3D printers geïntegreerd in de rest van de processen die je nodig hebt? En zeker voor 3D metaalprinten met LPBF technologie is de leercurve nog altijd steil.

Geen locked in modellen

Qua verdienmodellen houden sommige partijen nog steeds vast aan het locked in model. Je koopt de materialen bij de hardware leverancier. Of je mag materialen van derden gebruiken mits je jaarlijks een fee betaalt. Daar is niets mis mee. Je ben dan waarschijnlijk veel sneller aan het produceren dan wanneer je de instellingen zelf moet uitzoeken. Maar bij serieproductie spelen materiaalkosten wel degelijk een rol. En – nog belangrijker – geen enkele OEM legt al zijn eieren in één mandje. Single sourcing is not done, te risicovol.

Standaardisatie hard nodig

Standaardisatie door het hele proces heen, blijft prioriteit nummer 1 voor de AM-industrie. Massaproductie wordt pas mogelijk als je off the shelf materialen kunt nemen en daarmee reproduceerbaar onderdelen maakt, zonder zelf instellingen te moeten ontwikkelen. Stel je voor een CNC-frezer die bij een gereedschap van firma X alleen de snijparameters krijgt voor materiaal van leverancier Y. In de metaalindustrie zijn materialen gestandaardiseerd. En met de basis parameters van de gereedschappenfabrikant kom je tot een acceptabel resultaat, ongeacht waar je het materiaal koopt. Toegegeven: met 3D metaalprinten – met name LPBF – maak je je eigen legering, maar productiebedrijven zoeken gestandaardiseerde materiaaleigenschappen. Het aantal toepassingen waarin je juist de mogelijkheden van additive manufacturing om de materiaaleigenschappen te beïnvloeden gebruikt, zijn nog heel beperkt. Daarom is de industrialisatie van 3D printen met kunststoffen veel verder. Een goed initiatief komt van Dyndrite, Constellium, Elementum 3D en Sandvik. Samen vormen ze een materialen consortium dat standaard parametersettings voor LPBF materialen publiek beschikbaar wil maken. De vraag is we in hoeverre hardware fabrikanten meegaan. Maar standaardisatie moet er ook in de software komen. Juist hier zie he een wildgroei aan oplossingen, waar vanuit de hardware kant telkens interfaces ontwikkeld moeten worden. Doodzonde dat de AM industrie hier nog niet heeft doorgepakt, want daarmee had men de concurrent – CNC-technologie – de loef af kunnen steken.

''Complexity is niet gratis. Maar 3D printen helpt wel om naar kortere doorlooptijden en minder CO2 uitstoot te gaan.''

Complexity not for free

Op het Festo event Let’s print the future in Delft was de keynote lezing door Firat Buyukcivelek, competence lead DfMA bij ASML, voor velen waarschijnlijk een eyeopener. Hij maakte een belangrijke kanttekening bij de toepassing van additive manufacturing: complexity is not for free. De sector kan deze belofte (nog) niet waarmaken. Zowel in de buildjob voorbereiding als post processing (met name de kwaliteitscontrole) lopen de kosten sterk op naarmate de componenten complexer worden. Daar praten de AM-fabrikanten liever niet over op beurzen. Dat weerhoudt de chipmachinefabrikant er niet van om momenteel vol in te zetten op additive manufacturing, maar dan als oplossing om de capaciteitstekorten in de supply chain te omzeilen en lead times te verkorten. Hadden we het toch time compression technoIogy moeten blijven noemen? Ik ben benieuwd hoeveel relatief simpele werkstukken ik op Formnext ga zien. Waarschijnlijk tonen de exposanten weer de zeer complexe werkstukken, waarvan er helemaal niet zoveel nodig zijn. En die dus zeker niet for free zijn. Begin nu eens aan de basis en groei dan door naar de productie van complexe werkstukken. Juist deze kortere supply chain is een belangrijke reden waarom machinebouwers zoveel relatief eenvoudige kunststof onderdelen laten 3D printen. De drang naar CO2 reductie door kortere transportlijnen jaagt de vraag aan. Lees hier hoe CEAD een Amerikaanse klant in de meubelindustrie heeft die eigenlijk alleen nog lokaal wil produceren met de AM Flexbot. Er is zoveel laaghangend fruit, laat de ladder om naar de top van de boom te gaan nog even links liggen.

''Op Formnext exposeren dit jaar zo’n 20 partijen die hun sporen in de maakindustrie hebben verdiend''

De nieuwe partijen staan klaar

Want de interesse voor de AM industrie mag bij beleggers dan wel zijn weggeëbd, zoals AMT president Douglas K. Woods het op de EMO zei. De interesse bij OEM’s is dat zeker niet; sterker nog, in de hele samenleving zie je de belangstelling voor 3D printen groeien. Niet zo snel als beleggers enkele jaren geleden werd voorgehouden; wie in die groeicijfers geloofde, is naïef of verblind geweest door dollars. Bovendien wordt de groei verdeeld over steeds meer spelers in de markt. Een teken dat mijn idee dat 3D printen komende tijd echt gaat groeien sterkt, is het feit dat bedrijven uit de klassieke maakindustrie instappen. Autodesk, Hexagon, Open Mind, DMG Mori, Matsuura, Arburg, Trumpf en een handvol andere hebben dat al eerder gedaan. Het laatste jaar zie je meer van deze spelers naar de AM-markt komen. KraussMaffei, fabrikant van spuitgietmachines, komt nu ook met een kunststof printer. Nikon heeft niet zomaar SLM Solutions gekocht. Machinebouwer Grob, dit jaar voor de tweede keer op Formnext, ziet hier ook een kans. Dit jaar maakt ook Makino, fabrikant van precisie CNC-machines, het debuut op Formnext met een zelf ontwikkelde DED-technologie. Index Traub, fabrikant van meerassige CNC-draaimachines, doet dit met de overname van de Duitse startup One Click Metal. Hwacheon bijvoorbeeld, de Koreaanse fabrikant van CNC-machines die een DED-systeem lanceert. Zullen er nog meerdere machinebouwers volgen? Het verbaast me telkens weer dat bij de huidige lage beurskoersen van sommige AM-bedrijven er geen grote partijen zijn die ze opkopen. Waarschijnlijk omdat de markt voor CNC-machines ook sterk versnipperd is met slechts een handvol grote spelers met diepe zakken. Hun voordeel is echter dat ze weten wat een stabiel productieproces vereist en dat ze wereldwijd een service apparaat hebben.

''Nieuwkomers in de AM markt zetten de noodzakelijke schaalvergroting in gang, niet de AM-bedrijven zelf''

Wie overleeft deze markt?

Dat wordt uiteindelijk beslissend wie in deze markt overleeft. Niet wie de grootste wordt door een andere partij die zwaar verliest maakt over te nemen. Noch door alweer met een fancy naam te komen voor een proces dat in de basis niet verschilt van wat we al kennen. Want hoe je het ook wendt of keert, na Additive Industries dat destijds liet zien hoe snel je als nieuwkomer een complexe LPBF machine kon ontwikkelen, hebben meerdere nieuwkomers dit gedaan. Dankzij de standaard oplossing die sommige partijen aanbieden. Datzelfde verwacht ik komende jaren in de markt voor Binder Jetting systemen te zien. Ga op Formnext eens praten met Hybrid Software Group en buurman op de beurs Meteor Inkjet. Hoeveel nieuwe binder jetting printers gaan we in 2024 op de beurs zien?

''Fronius wil 3D printen zo gemakkelijk maken als Ctrl P''

AM is springlevend voor…

Wordt drie keer scheepsrecht? AM is springlevend. Alleen zal de markt er over tien jaar heel anders uitzien. Want hoe knap het ook is wat er in zo’n machine gebeurt, de technologie wordt stilaan een commodity. En dan gaan andere zaken een rol spelen, zoals service, hoe financieel krachtig ben je als fabrikant – OEM-klanten zoeken zekerheid voor langere tijd, hoe weet je 3D printen te integreren in het totale proces? Want we weten toch ondertussen dat 3D printen geen kwestie is van op de knop drukken. Er gaan stappen aan vooraf en er volgen altijd nog stappen na het printen. Lees hoe in Nederland Wilting een van de grootste belemmeringen om op te schalen met additive manufacturing heeft overwonnen. Wie hier de juiste oplossing voor biedt, die naadloos aansluit op de bestaande productietechnieken, hoort straks bij de winnaars in deze industrie. En dat zijn volgens mij de partijen die verstand hebben van procesmatig onderdelen maken en die het geld hebben om deze nieuwe technologie te kopen of zelf te ontwikkelen. Die hebben de kat uit de boom gekeken en gewacht op het juiste moment. Zoals Schaeffler met de overname van Aerosint van Desktop Metal. Of Fronius (foto helemaal boven) dat dit jaar debuteert in Frankfurt en goed gekeken heeft naar de tekortkomingen van WAAM. Fronius ziet duidelijk een toekomst voor digital manufacturing van reserve-onderdelen, maar dan moet 3D printen wel net zo gemakkelijk worden als Ctrl P bij tekstverwerken.