Wohlers Report on tunnetuin 3D-tulostukseen (lisäävään valmistukseen) liittyvistä vuosittaisista julkaisuista. Raportti on alan perusteos, joka tarjoaa hyvän näköalan siihen, miten 3D-tulostukseen liittyvät markkinat ja tekniikat ovat kehittyneet ja mihin suuntaan alalla ollaan menossa.

Raportin julkaiseva Wohlers Associates yhdistyi osaksi kansainvälistä standardoimisjärjestöä ASTM Internationalia vuoden 2021 lopulla. Tänä vuonna julkaistu raportti on ensimmäinen Wohlers Report, jonka koostaminen on tapahtunut täysin ASTM siipien alla. Lisätietoja: https://wohlersassociates.com/

Yksi selkeä asiakkaalle näkyvä muutos on hinnoittelupolitiikassa. Tiettyihin aihepiireihin liittyvät asiat jätetään raportissa yleistasolle ja niihin liittyen tarjotaan selvästi kalliimpia erikoisraportteja. Tämän hetken esimerkit tällaisista erikoisraporteista ovat 3D-tulostuksen jälkikäsittelyprosessit ja 3D-tulostuksen käyttö rakennusteollisuudessa.

Raportissa on havaittavissa aiempiin vuosiin verrattuna jonkin verran sisällöllisiä muutoksia. Ulkoasua on selkeytetty ja tilastoja muutettu yleisempään muotoon. Lisäksi joitakin aiempina vuosina esillä olleita tilastoja on jätetty kokonaan pois. Yksi harmillinen esimerkki tästä on laitevalmistajakohtaiset vuosittaiset myyntimäärät, joita ei enää raportista löydy. Tämän tyyppinen tilastointi on toki työlästä ylläpitää johtuen jatkuvista yritysostoista ja yhdistymisistä, mutta siitä on saanut aiempina vuosina hyvän kuvan valmistajien välisistä kokoeroista. Raportti on kuitenkin edelleen laaja ja toimii erinomaisena katsauksena alan tilanteeseen.

Vuoden 2023 raportin on kansainvälinen katsaus, jonka tekemiseen on osallistunut 12 Wohlers Associatesin kirjoittajan lisäksi 92 alan asiantuntijaa 35 eri maasta. Raportin tilastoihin on tullut tietoa 119 palveluntarjoajalta, 128 laitevalmistajalta ja 23 materiaalivalmistajalta. Kokonaisuudessaan 274 yritystä toimitti tietoja raporttia varten.

Muutamia kasvulukuja viime vuodesta:

• 3D-tulostusteollisuus kasvoi 18.3% ja oli viime vuonna 18.027 miljardia dollaria, joten kasvuvauhti on palannut koronaa edeltävälle tasolle.
• Teollisuustason järjestelmiä myytiin viime vuonna 29446 kpl, eli kasvua oli 12.1% edellisvuoteen verrattuna.
• Keskimääräinen teollisuustason 3D-tulostimen myyntihinta on laskenut hieman aiemmista vuosista ja oli $91927. Aiempien vuosien luvut olivat $93404 vuonna 2021 ja $100510 vuonna 2020.
• Metallitulostinten myynti kasvoi 27.2% vuonna 2022. Määrällinen myynti oli 3049 myytyä konetta 2022 (2397 kpl vuonna 2021).
• Metallitulostinten keskimäärinen hinta kääntyi laskuun ja oli $449413, kun se vuonna 2021 oli $514823.

Pikaisen yleiskatsauksen alan tilanteeseen tarjoavat seuraavat tilastot ja kuvaajat.

1. 3D-tulostuksen käyttökohteet
2. Tulostusmateriaalit
3. 3D-tulostuspalvelujen käyttäjät
4. Laitteiden myynti ja suurimmat laitevalmistajat

Tilastoja tarkastellessa on hyvä pitää mielessä, että kyseessä on pääosin palveluntarjoajilta kerättyä tietoa. Sekä suuremmilla että pienemmillä yrityksillä on nykyisin omia 3D-tulostuslaitteita käytössä ja näiden osuus puuttuu tilastoista. Myös Suomessa yritykset ovat investoineet omiin sisäisiin tulostusyksiköihin joita hyödynnetään tuotannossa, tuotekehityksessä ja osavalmistuksessa. Yksi hyvä esimerkki suomesta on Wärtsilä, joka valmistaa omassa tulostusyksikössään runsaasti erilaisia jigejä, kiinnittimiä ja tuotannon apuvälineitä. Sama koskee myös sairaalapuolta – sadoissa sairaaloissa maailmalla on jo omat tulostusyksikkönsä jotka eivät näissä tilastoissa näy.

1. 3D-tulostuksen käyttökohteet

3D-tulostuksen käyttökohteet on raportissa lajiteltu kahdeksaan eri kategoriaan. Vuoden 2019 jälkeen lopputuotteet ovat olleet eriteltynä omaksi kategoriaksi, mutta muuten tilastointi on säilynyt samanlaisena. Käyttökohteiden luokittelua varten yritykset vastasivat kysymykseen ”kuinka asiakkaanne käyttävät tuottamianne osia?”.

Lopputuotteet (30,5%)

Lopputuotteet (End-use parts) jatkaa suurimpana käyttökohdealueena. Niillä tarkoitetaan osia, jotka valmistetaan nimensä mukaisesti loppuasiakkaan käyttöä varten. Lopputuotteiden määrä on yleistynyt vuosi vuodelta samaa vauhtia 3D-tulostusmenetelmien kehityksen kanssa, ja pysynee suurimpana käyttökohteena myös seuraavina vuosina. Toistaiseksi 3D-tulostamalla valmistetut lopputuotteet ovat usein kalliimpia kuin perinteisillä valmistusmenetelmillä valmistetut osat, mutta 3D-tulostuksen avulla saatavat lisäominaisuudet ja –toiminnallisuudet sekä parempi suorituskyky voi olla riittävä peruste 3D-tulostuksen käyttämiselle. 

Raportissa nostettiin esiin suosittuina sovelluskohteina mm. silmälasien kehykset ja jalkineiden sovellukset, todennäköisesti johtuen niiden suurista valmistusmääristä. Jalkinesovelluksissa hyödynnetään usein asiakasdataa (esim. mittatietoa jaloista) valmistettavan tuotteen räätälöinnissä. Tyypillisimmät ratkaisut ovat 3D-tulostuksen ja perinteisen valmistuksen yhdistelmä – esimerkiksi valmistamalla pohjallinen tai osa kenkää 3D-tulostamalla, ja vakioidumpi osa tuotetta perinteisellä menetelmällä.

Funktionaaliset prototyypit (27,7%)

3D-tulostuksen käyttö prototyyppien valmistukseen oli ensimmäisiä valmistusmenetelmän käyttökohteita ja pysyi pitkään suurimpana käyttökohteena, kunnes viime vuosien aikana lopputuotteet kasvoivat siitä ohi. Ne pysyvät kuitenkin merkittävänä käyttöalueena. Toiminnallisilla prototyypeillä tarkoitetaan prototyyppejä, joita käytettään nimensä mukaisesti todentamaan osien toiminnallisuutta tai istuvuutta. Tämä mahdollistaa suunnitelmien validoinnin ja mahdollisten epäsopivuuksien havaitsemisen ennen tuotantoon siirtymistä. Hyvä esimerkki tästä on muottien valmistus jossa toiminnallisuuden ja sopivuuden tarkastus sekä mahdollisten virheiden havaitseminen ennen muotin valmistusta voi tuoda huomattavia säästöjä yritykselle.

3D-tulostus mahdollistaa myös sarjatuotannon, joskin piensarjatuotanto on yleisempää. Prototyyppien osalta se voi tarkoittaa sitä, että prototyyppikäyttöön valmistetut osat voidaan siirtää jopa suoraan tuotantoon käyttäen samaa prosessia ja materiaalia.

Kosmeettiset mallit (9,5%)

Kosmeettiset mallit kattavat lähes kymmenen prosenttia käyttökohteista. Niillä tarkoitetaan näköismalleja, joita käytetään esimerkiksi suunnittelun tukena. Kategoriaan kuuluvat myös pienoismallit ja esimerkiksi sairaalapuolen anatomiset mallit, joita käytetään leikkaussuunnittelussa. Tyypillinen käyttötapa on se, että tuotteesta valmistetaan samalla kertaa useita eri näköismalleja ja variaatioita, joista voidaan valita paras tai parhaat vaihtoehdot tuotesuunnittelun jatkamisessa.

Työkaluvalmistus (7,4% + 4,5% + 3,8%)

Työkaluvalmistukseen voidaan laskea näistä kategorioista jigit ja kiinnittimet (7,4%), polymeerimuotit (4,5%) sekä metallityökalut (3,8%).

Muoteilla tarkoitetaan tässä yhteydessä mm. muottien, meistien ja muiden vastaavien työkalujen valmistusta. Polymeeripuolella muottien valmistus on mahdollista kaikilla 3D-tulostusmenetelmillä, mutta paras pinnanlaatu ilman jälkikäsittelytarpeita onnistuu nesteen fotopolymerisointiin (valokovetukseen) perustuvilla laitteilla. Tyhjiövalujen (silikonimuotit, uretaanivalu) hyödyntäminen on ollut prototyyppipuolella yleistä jo vuosikymmeniä ja mahdollistaa myös piensarjatuotannon.

3D-tulostetuksen käyttäminen myös ruiskuvalujen inserttien valmistuksessa on mahdollista, ja sen avulla yritykset voivat testata tuotetta lopullisen materiaalin kanssa ennen lopullisten metallimuottien hankkimista. Lisäksi sidosaineruiskutus mahdollistaa esimerkiksi hiekkamuottien valmistuksen.

Metallityökalujen osalta 3D-tulostus mahdollistaa mm. mukautetut kanavarakenteet lopullisissa metallimuoteissa. Tämä voi tuoda merkittäviä etuja valuprosessiin, esimerkiksi nopeampia sykliaikoja, pitemmän eliniän muotille sekä paremman laadun valutuotteelle.

Muottien lisäksi 3D-tulostusta käytetään runsaasti erilaisten jigien, kiinnittimien, poraus ja leikkausohjureiden ja vastaavien työkalujen valmistuksessa. Geometrisesti monimuotoisten kappaleiden valmistus on yksi 3D-tulostuksen hyvistä puolista. Wohlers Reportin tilastoissa työkaluvalmistuksen osuus on yllättävänkin pieni. Taustalla on oletettavasti se, että tilasto perustuu palveluntarjoajien myyntiin eikä mukana ole yritysten omaa tulostusvalmistusta. Työkaluvalmistus 3D-tulostamalla ei ole useinkaan kovin vahvasti esillä, vaikka kyseessä onkin tyypillisesti yksi ensimmäisiä käyttökohteita jonka kautta yritykset 3D-tulostusta hyödyntävät omilla tulostuslaitteillaan.

2. Tulostusmateriaalit

Tulostusmateriaalin myynti oli 3.26 miljardia dollaria vuonna 2022, kasvaen 25.5% edellisvuoteen verrattuna. Materiaalitoimittajien määrä on kasvanut tasaisesti viiden vuoden ajan ja viimeisenä tarkasteluvuotena (2021-2022) määrä kasvoi 16%.

Senvol (http://senvol.com/) ylläpitää yhtä vanhimmista, laajimmista ja monipuolisimmista 3D-tulostusmateriaalien tietokannoista. Mikäli 3D-tulostusmateriaalien ominaisuudet kiinnostavat, kannattaa tietokannan sisältöön perehtyä. Tietokannasta voi etsiä tietoa materiaalin tai koneen nimellä. On kuitenkin hyvä tiedostaa, että tiedot eivät ole välttämättä täysin vertailukelpoisia, sillä 3D-tulostettujan kappaleiden materiaaliominaisuuksiin vaikuttavat materiaalin lisäksi mm. tulostusprosessin parametrit, kappaleen geometria ja tulostusorientaatio.

Palveluntarjoajilta kysyttiin tuottavinta 3D-tulostusmenetelmää ja materiaalia. Mielenkiintoista kyllä, valtaosa (39.5%) yrityksistä vastasi, että tuottavin heidän käytössään oleva 3D-tulostuslaitteisto ei ollut tunnetulta laitevalmistajalta. Toisena tulivat HP MJF (polymeeri) ja EOS M (metalli), kummatkin 11,4% osuudella. Kyseessä oli jo kolmas perättäinen vuosi, jolloin valtaosa myydyistä laitteistoista oli muiden kuin alan suurimpien ja tunnetuimpien merkkien laitteita. Markkinat ovat siis selvästi monipuolistuneet, vaikkakin kyselyssä tunnettujen toimijoiden listasta puuttuivat sellaiset uudet ja suositut tulokkaat kuten Desktop Metal ja Markforged. Sama tulos, tosin vieläkin suuremmalla enemmistöllä (51,4%), oli vastauksena, kun kysyttiin minkä valmistajan laitteiston hankintaa yritykset seuraavaksi suunnittelevat.

Kun palveluntarjoajia pyydettiin ilmoittamaan yrityksen kannalta tuottavin materiaali, olivat vastaukset samankaltaisia kuin aiempina vuosina. Kannattavin ja ilmeisesti myös yleisin materiaali palveluntarjoajilla on polyamidi, joskin sen osuus laski edelleen muutamia prosentteja edellisvuoteen verrattuna.

Metallimateriaalien osalta alumiini oli kannattavin materiaali ja vahvisti osuuttaan muutamalla prosentilla. Sitäkin enemmän kasvatti osuuttaan ruostumaton teräs (316), kun puolestaan Inconelin osuus laski kolmanneksi. Vaikka kysymyksenä olikin kannattavin materiaali, on se valtaosalla palveluntarjoajista myös niiden eniten käyttämä materiaali, joten seuraavasta kuvasta saa käsityksen palveluntarjoajien eniten käytetyistä materiaaleista.

3. 3D-tulostuspalvelujen käyttäjät

3D-tulostuksen käytössä eri teollisuudenaloilla ei tapahtunut merkittävää muutosta palveluntarjoajien vastausten perusteella, vaikkakin tämän vuoden tilastossa autoteollisuus on noussut suurimmaksi 3D-tulostusta käyttäväksi toimialaksi. Aiempiin vuosiin verrattuna suhteellista osuuttaan kasvattivat myös kuluttajatuotteet ja akateemiset instituutiot.

Tätäkin tilastoa tarkastellessa on hyvä huomioida jo aiemmin mainittu asia toimijoiden sisäisistä tuotantoyksiköistä, jotka eivät näissä tilastoissa näy. Osalla teollisuudenaloista, esimerkiksi ilmailu ja avaruus, autoteollisuus sekä lääketiede) yrityksillä on sisäisessä käytössään suuriakin tulostuskeskuksia jotka palvelevat niiden toimintaa. Pienentynyt osuus tietyillä aloilla ei myöskään tarkoita sitä, että käyttö olisi niissä vähentynyt, vaan sitä että osuuttaan nostaneilla aloilla kasvu on ollut kiivaampaa.

Kolme suurinta toimijaa Wohlerin ovat autoteollisuus (15,8%), kuluttajatuotteiden valmistus (14,5%) sekä ilmailu- ja avaruusala (13,9%).

Autoteollisuudessa 3D-tulostusta on hyödynnetty aivan tekniikan alkuajoista lähtien. Käyttökohteita ovat mm. suunnittelun validointi, istuvuus ja toimintatestaus, työkalut ja lopputuotteet. Autoteollisuudessa valmistettavat lopputuotteet ovat pääosin keskittyneet ”high-end” –mallistoihin ja piensarjatuotantoon. Muutoksiakin tältä osin on kuitenkin tapahtumassa ja lopputuotteiden määrä on kasvussa. Yhtenä esimerkkinä on GM Chevrolet Tahoe, jossa viime hetken suunnittelumuutos aiheutti tarpeen vaihtaa spoilerin sulkemistiiviste. GM valmistutti yhteistyöpartnerillaan HP MJF –tekniikalla 60.000 tiivistettä viidessä viikossa. Yritys on myös yksi niistä autovalmistajista, jotka ovat perustaneet uusia 3D-tulostusyksikköjä toimintojaan palvelemaan. Saksalaisista autovalmistajista BWM on tunnettu aktiivisuudestaan 3D-tulostuksen hyödyntämisessä ja testauksessa, ja yritys on vuoteen 2022 mennessä valmistanut yli 430.000 3D-tulostettua osaa. Näiden osien joukossa on runsaasti lopputuotteita, jotka on asennettu Rolls-Royce, BWM ja MINI –mallistojen autoihin. Autoteollisuus tutkii aktiivisesti uusia tulostusmateriaaleja ja niiden hyödyntämistä tuotannossaan. Yksi odotettu materiaali tällä toimialalla on vaahtomuovin tapaiset materiaalit, joihin liittyen viime vuoden puolella tuli ensimmäinen kaupallinen tuote. FreeFoam –nimellä julkaistu materiaali paisuu kokoluokaltaan 7 kertaa suuremmaksi kun se tulostuksen jälkeen lämmitetään uunissa. Materiaalin kehittänyt Adaptive3D on Desktop Metal –yrityksen tytäryhtiö ja tähtää materiaalillaan erityisesti penkkien pehmusteiden tapaisiin käyttökohteisiin.

Kuluttajatuotteet kattavat laajan valikoiman erilaisia tuotteita kuten silmälasit, jalkineet, korut ja urheiluvälineet. 3D-tulostusta hyödyntävien yritysten ja tuotteiden määrä kasvaa nopeasti erityisesti tuotteilla, joissa monimuotoisen geometrian tai massaräätälöinnin hyödyntäminen tuo lisäarvoa. Hyvä esimerkki tästä on Smith, joka toi 2022 markkinoille I/O Mag Imprint 3D-tulostetut laskettelulasit. Asiakas ottaa puhelimen sovelluksella kuvia naamastaan, joiden perusteella yritys luo asiakasräätälöidyn 3D-tulostetun geometrian joka tulostetaan HP MJF -tekniikalla. Tuloksena asiakas saa omaan naamansa sopivat laskettelulasit. Hintaa tuotteella on $450 ja toimitusaika noin kaksi viikkoa. 

Kuluttajatuotteiden puolella on paljon mahdollisuuksia asiakasräätälöintiin, kun 3D-skannausta käytetään 3D-tulostuksen pohjatietoina. Valtaosa kuulolaitteiden koteloista on valmistettu jo vuosia 3D-tulostamalla ja nyt sama on tapahtumassa kuulokkeiden kanssa. Esimerkkinä tästä Campfire Audion 3D-skannauksen ja 3D-tulostuksen voimin tuottamat asiakasräätälöidyt korvanappikuulokkeet.

Toinen mielenkiintoinen avaus kuluttajatuotteiden puolella on Stratasysin tuoma TechStyle järjestelmä joka mahdollistaa 3D-tulostamisen suoraan tekstiileille. Soveltuvia kankaita ovat mm. puuvilla, polyesteri, pellava, denim ja nahka. Menetelmän käyttöä ei tarjota päivitysvaihtoehtona vanhempiin laitteisiin vaan sitä haluavien on investoitava uuteen J850 –sarjan tulostimeen.

Ilmailu- ja avaruusalalla 3D-tulostusta käytetään monissa käyttökohteissa, mm. prototyypit, korjaukset ja huolto, työkalut, tutkimus ja kehitys sekä lopputuotteet myös kriittisiin käyttökohteisin. Venäjän hyökkäyssotaa seuranneet ovat todennäköisesti myös havainneet yhden kovaa vauhtia kasvavan käyttökohteen eli dronet ja niiden apulaitteet. 3D-tulostusta on käytetty jo useamman vuoden ajan erilaisten miehittämättömien ilmailualusten valmistuksessa niin muottitekniikoiden kuin suoravalmistuksenkin osalta. Avaruuspuolen käyttökohteista puolestaan on hyvä mainita suuren kokoluokan metallitulostusta kehittävä yritys Relativity Space, jonka tavoitteena on valmistaa kokonainen raketti runkoa, moottoreita ja polttoainesäiliöitä myöten 3D-tulostamalla. Yrityksen ensimmäinen 3D-tulostettu raketti ”Terran 1” laukaistiin onnistuneesti avaruuteen marraskuussa 2023.

4. Laitteiden myynti ja laitevalmistajat

Vuoden 2023 raportissa on kerätty valmistusdataa 286 3D-tulostuslaitteita valmistavan yrityksen tuotannosta. Listauksessa eivät ole mukana 3D-tulostimet, joiden hinta alittaa 5000 dollaria tai niitä valmistavat yritykset. Kasvua laitevalmistajien määrässä on edellisvuoteen verrattuna maltillinen 20 kpl, kymmenessä vuodessa laitevalmistajien määrä on kasvanut huimat 1100%!

Kehitysvauhti tarkoittaa myös sitä, että yrityskauppoja ja yhdistymisiä tapahtuu runsaasti. Viimeisen vuoden aikana 21 toimijaa vaihtoi omistajaa, ja viimeisen kolmen vuoden aikana yritysostoja on tapahtunut yli 100. Tämä on huomattava määrä, sillä kuten edellä mainittiin, niin alalla toimivien yritysten määrä ei ole vielä kovin suuri. Trendin odotetaan jatkuvan myös lähivuosina, sillä toimialan potentiaali on entistä selvempää ja investointirahaa tuntuu osakkeenomistajilla riittävän.

Myytyjen laitteiden määrä on kasvanut joitakin lamavuosia lukuun ottamatta nopeaa vauhtia siitä saakka, kun Wohlers Report on myyntiä seurannut, eli vuodesta 1989 lähtien. Keskimääräinen vuosittainen kasvu koko seurantajaksolta on ollut 20.9%. Tiivistä kasvuvauhtia ylläpitää suuret investoinnit tuotekehitykseen. Teollisten 3D-tulostusjärjestelmien valmistajat investoivat tuotekehitykseen viime vuonna keskimäärin 36,8% vuositulostaan.

Laitevalmistajien määrässä Yhdysvallat pitää tiukasta kärkipaikkaa 53 laitevalmistajalla, Kiina ja Saksa jakavat toisen tilan 37 valmistajan voimin. Seuraavassa kuvaajassa on esitetty teollisen tason 3D-tulostusvalmistajat maiden perusteella sekä viime vuoden myynnin jakaantuminen maanosittain.

Laitevalmistajien sekä myytyjen laitteiden perusteella voidaan päätellä, että Yhdysvallat pysyy lähivuosina jatkossakin 3D-tulostuksen kärkimaana. Kiina on viime vuosina kiihdyttänyt vauhtia nostaen aasian ja tyynen valtameren valtioiden osuutta 3D-tulostuslaitteiden myynnistä ja laitteiden määrästä. Kiinan osuus aasian ja tyynenmeren 3D-tulostimista on 36,2%, toisena Japani 29,0% ja kolmantena Etelä-Korea 13,1%.

Uusia tulijoita markkinoille on mm. perinteisistä tulostuslaitteista tunnettu Epson, joka julkaisi granulaattia käyttävän, materiaalin pursotukseen perustuvan järjestelmän. Perinteisistä tulostusvalmistajista onnistuneimman askeleen 3D-tulostuspuolella on tehnyt HP, joka on noussut nopeasti yhdeksi suurista tulostustoimijoista jauhepetiin ja suihkutukseen perustuavlla Multi Jet Fusion järjestelmällään.

Japanilainen kameravalmistajana tunnettu Nikon hankki vuoden alussa koko SLM Solutions yrityksen osakekannan ja nousee sitä kautta merkittäväksi metallitulostusjärjestelmien toimittajaksi. SLM on yksi suurimmista ja tunnetuimmista metallitulostinvalmistajista jauhepetitekniikan puolella ja jatkossa siis Nikonin tytäryhtiö.

Markforged puolestaan hankki ruotsalaisen Digital Metal yrityksen ja saa sitä kautta valikoimiinsa sidosaineruiskutukseen perustuvan teknologian portfolioonsa.

Stratasys yhdistyi Desktop Metalin kanssa osakekaupalla. Kaupan taustalla on ilmeisesti se, että alkuvuodesta Nanosystems –yritys teki ostotarjouksen Stratasysistä johon yritys ei ollut halukas suostumaan. Varmistaakseen että ei joudu toisen yrityksen ostamaksi, päätyi Stratasys yhdistymään Desktop Metalin kanssa. Stratasys on yksi alan pioneerejä ja pitänyt vuosia hallussaan suurimman 3D-tulostuslaitteiden valmistajan titteliä. Desktop Metal on puolestaan kovalla vauhdilla alalle tullut toimija, jolla on runsaasti teollisuutta ja rahoitusta taustajoukoissaan. Mielenkiintoinen huomio asiassa on se, että Desktop Metal on tunnettu Binder Jetting tekniikastaan, ja Stratasys puolestaan vastikään luopui vastaavan tekniikan kehittelystä.

Muita huomioita

Yhä useampi valtio on tehostanut toimia 3D-tulostuksen yleistämiseksi teollisuuden parissa. Viimeisen 10 vuoden aikana eri maissa on käynnistetty lukuisia kehitysprojekteja valmistusmenetelmän yleistämiseksi ja useissa valtiossa on käytössä oma kansallinen ”3D-tulostusstrategia”, johon pohjautuen tehdään määrätietoista työtä menetelmän levittämiseksi. Käytännössä tämä tarkoittaa yrityksille edullisia lainoja ja/tai lainaehtoja, osittain tai kokonaan valtion rahoittamia kehitysprojekteja ja rahoitusta alan tutkimukseen sekä valtion ylläpitämiä 3D-tulostuskeskuksia.

Yhdysvallat käynnisti ”AM Forward” –hankkeen, jolla on tarkoitus lisätä lisäävän valmistuksen käyttöä amerikkalaisessa valmistavassa teollisuudessa. Tarkoituksena on kannustaa erityisesti pieniä yrityksiä 3D-tulostuksen hyödyntämiseen. Hanketta on käynnistämässä useita lisäävän valmistuksen hyödyntämisestä tunnettuja suuryrityksiä kuten GE Aviation, Honeywell, Lockheed Martin, Raytheon ja Siemens Energy. Kyseessä ei ole ensimmäinen kansallinen 3D-tulostushanke joka maassa on käynnistetty, sillä jo 2012 perustettiin ”America makes” järjestö levittämään valmistusmenetelmän käyttöä maassa. Vastaavia hankkeita on tällä hetkellä käynnissä valtaosassa länsimaita, eikä tässä vaiheessa taida olla enää jäljellä sellaisia valtioita, jotka eivät olisi 3D-tulostuksen potentiaalia ymmärtäneet.

Myös Aasiassa on käynnissä vastaavia toimenpiteitä. Kiina käynnisti ”Additive manufacturing and laser manufacturing program” -ohjelman joka on yksi 14 tärkeimmästä kehitysohjelmasta kiinan 5-vuotissuunnitelmassa. Kiinan teollisuusministeriö on listannut 36 käyttöaluetta 3D-tulostukselle. Näistä 20 on teollisen puolen sovelluskohteita, 14 lääketieteen puolella ja kaksi arkkitehtuuri/rakennusalalla ja kulttuurisektorilla. Tarkoituksena on ohjata alalla toimivia yrityksiä tuottamaan ratkaisuja ja palveluja valtion määrittelemille sovelluskohteille. Kiinan suurin 3D-tulostusvalmistaja, Xi’an Bright Laser Technologies on viime vuoden puolella arvioitu markkina-arvoltaan jopa 1.86 miljardiin dollariin joka tekisi siitä suuremman kuin Stratasys tai 3DSystems, jotka ovat maailman suurimpia 3D-tulostuslaitteiden valmistajia. Kiinan vienti 3D-tulostuslaitteiden osalta oli viime vuonna 1.95 miljoonaa kappaletta. Valtaosa laitteista on luonnollisesti halpoja pöytämallin 3D-tulostimia.

Intia on puolestaan käynnistänyt kunnianhimoisen kansallisen strategian 3D-tulostuksen käyttöönotosta. 3D-tulostuspalvelujen käyttö on ollut Intiassa muuhun maailmaan verrattuna vähäistä, mutta maan hallituksen uuden strategian myötä tavoitteena on 5% osuus kansainvälisistä markkinoista. Tähän liittyen maahan on perustettu mm. kansallinen lisäävän valmistuksen keskus (The National Centre of Additive Manufacturing). 

Virtuaaliset varaosat ja varaosatuotanto vain tarpeeseen on yhä yleisempää. Yhtenä esimerkkinä tästä on Daimler Bus, joka on ottanut käyttöön Omniplus –palvelun tarjoaman virtuaalivaraston/3D-tulostuspalvelun. Omniplus mainostaa tarjoavansa jo yli 40000 osan virtuaalivaraston linja-autojen 3D-tulostettaville varaosille. Muitakin toimijoita on liikkeellä, esimerkiksi DB Schenker ilmoitti aloittavansa virtuaalisten varaosapalvelun ja tarjoaa niiden 3D-tulostusta lähellä tarvepaikkakuntaa.

---

Kirjoittaja:

Antti Alonen
tki-asiantuntija
Savonia-ammattikorkeakoulu

---

---