Druk 3D jest dominującą techniką produkcyjną na niektórych rynkach niszowych. Aby stał się powszechnie stosowaną metodą w produkcji, konieczne są dalsze przełomy technologiczne, które obniżą koszty. Nic nie wskazuje na to, aby miało to nastąpić w najbliższym czasie. Jednak inne czynniki wzrostu pozwalają nam wierzyć, że druk 3D może stanowić 5% wszystkich wytwarzanych produktów około 2040 r.
Słabe strony druku 3D: Ekonomia
Dokładny udział towarów drukowanych w 3D w światowej produkcji nie jest znany. Jednak w przypadku niektórych niszowych rynków, zwłaszcza w stomatologii, urządzeniach medycznych i aparatach słuchowych, wiemy, że wynosi on od 75 do 100% całkowitej produkcji. Rynki te są jednak raczej małe.
Według rocznego raportu Wohlers Associates na temat druku 3D, globalne przychody branży wyniosły 12,8 mld USD w 2020 r., co stanowi 0,1% globalnej wartości dodanej produkcji.
Nie ma szans, aby druk 3D stał się w najbliższym czasie dominującym środkiem produkcji
Tak więc, niezależnie od dominacji na niektórych rynkach niszowych, ilościowe znaczenie druku 3D dla całości produkcji jest wciąż bardzo małe. Trzej eksperci branżowi, z którymi rozmawialiśmy w trakcie badań nad niniejszym raportem, wykluczają możliwość, że druk 3D stanie się w najbliższym czasie dominującą metodą produkcji w produkcji ogółem. Janne Kyttanen, projektant druku 3D, twierdzi, że “trudno jest sobie wyobrazić, aby druk 3D pokonał technologie produkcyjne o wysokiej prędkości, takie jak cięcie laserowe i formowanie wtryskowe”.
Joris Peels, konsultant ds. druku 3D, wyjaśnia: “Drukarki 3D muszą wytwarzać produkty, także półprodukty, warstwa po warstwie. Mało prawdopodobne, że pewnego dnia będzie to szybsze niż tradycyjna forma, która może wytłaczać półprodukty z bardzo dużą prędkością”.
Terry Wohlers z firmy konsultingowej Wohlers Associates, wskazuje na obecne ograniczenia dotyczące rodzaju produktów, które są ekonomicznie opłacalne dla druku 3D. “Wykorzystanie druku 3D do produkcji seryjnej jest najbardziej odpowiednie, gdy wolumen produkcji jest stosunkowo niski, a wartość produktu stosunkowo wysoka”.
To sprawia, że wiele masowo produkowanych produktów w najbliższej przyszłości nie będzie nadawało się do druku 3D. Wohlers spodziewa się, że liczba zastosowań będzie się zwiększać wraz z obniżaniem kosztów maszyn, materiałów i eksploatacji. Kyttanen dodaje jednak, że “chociaż druk 3D może w niektórych przypadkach zastąpić obecną metodę produkcji istniejących produktów, musimy zdawać sobie sprawę, że inne technologie również się rozwijają, stając się coraz bardziej zautomatyzowane i zdigitalizowane”.
Korzyści z popularności produktów na zamówienie
Sukces druku 3D na rynkach takich jak aparaty słuchowe pokazuje, że ta technika produkcji ma przewagę komparatywną w wytwarzaniu produktów o skomplikowanym kształcie. Pokazuje również, że druk 3D jest dobrze przygotowany do wytwarzania produktów na zamówienie. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod produkcji, koszty dostosowania produktu są bardzo niskie. Produkty na zamówienie można znaleźć np. w obuwiu, okularach czy biżuterii. Są to atrakcyjne rynki dla firm zajmujących się drukiem 3D, które wytwarzają produkty dla osób trzecich.
Marża i dostosowanie do potrzeb klienta
Marże są znacznie wyższe na rynkach produktów zindywidualizowanych niż na rynkach produktów produkowanych masowo.
Konferencja Narodów Zjednoczonych ds. Handlu i Rozwoju, UNCTAD, stwierdza w swoim Światowym Raporcie Inwestycyjnym 2020, że biorąc pod uwagę obecny stan technologii druku 3D, “głównym ograniczeniem przełomowej siły druku 3D jest jego techniczna i ekonomiczna wykonalność”. Patrząc w przyszłość, UNCTAD stwierdza, że “w przeciwieństwie do cyfryzacji i automatyzacji, które powinny w pewnym stopniu wpłynąć na wszystkie branże, druk 3D w 2030 r. będzie prawdopodobnie nadal ograniczony do wybranych branż lub segmentów niszowych”.
Dla Kyttanena, prawdziwą zmianą na lepsze jest to, że “druk 3D umożliwia produkcję nowych produktów i usług”. Dopiero się okaże, w jakim stopniu druk 3D może zaspokoić hipotetyczny popyt na nowe produkty.
Niewykorzystany potencjał
Pomimo niewielkich szans na to, że druk 3D stanie się pewnego dnia dominującą metodą produkcji w przemyśle, eksperci branżowi widzą możliwość znacznego rozwoju druku 3D w nadchodzących latach.
Terry Wohlers przewiduje średnioroczny wzrost o 27% do roku 2030, co w 2030 roku dałoby obrót rynkowy w wysokości 115 mld dolarów. Jest to dziewięciokrotność dzisiejszego rynku i stanowiłoby to blisko 1% globalnej produkcji. Wohlers spodziewa się, że pewnego dnia druk 3D będzie mógł stanowić co najmniej 5% produkcji. Przy utrzymaniu rocznego tempa wzrostu na poziomie 27%, osiągnięcie tego punktu zajmie około 20 lat (2040 r.).
Prognoza wzrostu na poziomie 27% jest nieco wyższa niż średni wzrost w ciągu trzech lat poprzedzających kryzys (25%), ale uważamy, że 27% jest prawdopodobne z różnych powodów:
- zmniejszanie się progu strachu
Strach był tradycyjnie przeszkodą dla rozwoju druku 3D. Spodziewamy się, że będzie się on znacznie zmniejszał, ponieważ druk 3D sprawdził się podczas pandemii, przychodząc na ratunek podczas niedoborów dostaw. Jak zauważyliśmy wcześniej, konsultanci zauważają, że klienci są obecnie w nastroju “fast forward”, jeśli chodzi o integrację drukarek 3D z ich procesami produkcyjnymi. Uważamy, że wpływ tej tendencji na wzrost inwestycji w druk 3D może wynieść nawet więcej niż dwa punkty procentowe.
- brak odpowiednich materiałów jest przezwyciężany
Brak wystarczającej ilości materiałów był w przeszłości wąskim gardłem, ale według ekspertów branżowych, innowacje w dziedzinie konstrukcji i polimerów rozwiązują ten problem. Szersza gama materiałów jest już w drodze i zachęci więcej firm do pracy z nową technologią.
- na rynek wchodzą nowe podmioty
Nasze oczekiwania, że udział produktów drukowanych w 3D w światowej produkcji będzie nadal wzrastał, opierają się również na fakcie, że widzimy wiele nowych firm, a czasami nowych branż, które zaczynają pracować z drukarkami 3D. Dla przykładu, amerykańskie wojsko zaczęło używać drukarek 3D do produkcji schronów dla wyrzutni rakietowych. W ostatnich latach również przemysł energetyczny zaadoptował drukarki 3D.
Nie ma powodów, aby oczekiwać, że nagle się to zatrzyma. Według raportu Wohlers Report 2021, w 2020 r. łączna ilość dostawców przemysłowych drukarek 3D osiągnęła 228. Jest to siedem razy więcej niż w 2012 roku.
Z tego samego raportu wynika, że jeszcze trzy lata temu ośmiu największych dostawców miało łączny udział w rynku na poziomie 14%, który w ubiegłym roku spadł do 9%, a zgodnie z tym w 2020 r. odnotowano również spadek obrotów wielkiej ósemki, podczas gdy mniejsi dostawcy odnotowali wzrost przychodów. Wzrost liczby dostawców jest dla nas wskaźnikiem zwiększonej konkurencji, która zazwyczaj skutkuje większą presją na obniżanie cen. Jest to pozytywne dla popytu i tym samym wzrostu rynku druku 3D.
- wszystko zależy od zdolności adaptacyjnych
Fakt, że druk 3D może produkować zindywidualizowane produkty znacznie taniej niż tradycyjne maszyny oznacza, że druk 3D skorzysta na rosnącej popularności zindywidualizowanych produktów. Około jeden na sześciu konsumentów przynajmniej raz nabył produkt dostosowany do indywidualnych potrzeb.
Biorąc to wszystko pod uwagę, uważamy, że oczekiwania Wohlersa dotyczące przyszłego udziału towarów drukowanych w 3D w całkowitej produkcji na poziomie 5% są realistyczne. Sądzimy, że może on zostać osiągnięty do około 2040 roku.
W naszym badaniu na temat druku 3D z 2017 r. przyjrzeliśmy się możliwości, że produkty drukowane w 3D będą stanowiły od jednej czwartej do połowy wszystkich wytwarzanych produktów. Ten scenariusz może stać się rzeczywistością tylko wtedy, gdy masowa produkcja z wykorzystaniem druku 3D stanie się ekonomicznie konkurencyjna. Na razie jednak nic nie wskazuje na to, abyśmy byli blisko takiego przełomu.
Reshoring bodźcem dla druku 3D, ale nie spodziewaj się wielkich efektów
Zakłócenia w łańcuchach dostaw są nie tylko gorącym tematem w zarządach firm, ale także w debatach na temat polityki publicznej. W krajach rozwiniętych w ciągu ostatniej dekady nasiliły się apele polityków o sprowadzenie produkcji do kraju (reshoring) lub przeniesienie produkcji do krajów pobliskich (nearshoring). Covid-19 sprawił, że wezwania te stały się jeszcze głośniejsze.
Zdolność do zapewnienia dostaw produktów medycznych stanowi problem od czasu wybuchu wirusa. Wezwania do reshoringu należy jednak rozpatrywać również w świetle malejącej popularności globalizacji, zmniejszonego poparcia dla wolnego handlu oraz nowego światowego porządku geopolitycznego, który charakteryzuje się bardziej rywalizacją gospodarczą niż współpracą międzynarodową. Podczas gdy Chiny i USA znajdują się w centrum tej rywalizacji, stymuluje ona również wezwania do strategicznej autonomii i ochrony technologicznego know-how w innych regionach Zachodu, takich jak UE.
Reshoring to coś więcej niż ekonomia
W debacie publicznej kwestia tego, czy przenosić produkcję, czy nie, nie jest już wyłącznie kwestią ekonomiczną, zdominowaną przez analizy kosztów i korzyści dla przedsiębiorstw. Inne ruchy, takie jak krytyka wkładu transgranicznych łańcuchów dostaw w globalne ocieplenie, wpływ na lokalne zatrudnienie i naruszanie praw pracowniczych oraz uchylanie się od płacenia podatków, również przyczyniają się do przejścia od złożonych globalnych łańcuchów wartości do bardziej lokalnej produkcji poprzez reshoring.
Co to oznacza dla druku 3D? Cóż, druk 3D ułatwia reshoring, ponieważ drukarki zużywają mniej siły roboczej, a zatem zwiększają ekonomiczną opłacalność reshoringu produkcji do gospodarek rozwiniętych, gdzie koszty pracy są stosunkowo wysokie.
Przywieźć do domu?
Jak duży wpływ będzie miał reshoring na wykorzystanie drukarek 3D? Po pierwsze, należy podkreślić, że choć reshoring jest buzzwordem już od ponad dekady, to rzeczywisty reshoring był bardzo ograniczony. Jak podają Dachs et al. (2019), tylko 4,3% z 2 450 firm badanych w ośmiu krajach europejskich było zaangażowanych w sprowadzanie działalności z powrotem do kraju w latach 2007-2015.
Mimo to pandemia może doprowadzić do znacznego wzrostu zainteresowania reshoringiem. Covid-19 spowodował powszechne problemy z łańcuchem dostaw. Nie mniej niż 94% firm objętych badaniem Euler Hermes w sześciu branżach i pięciu krajach zgłosiło problemy z łańcuchem dostaw w 2020 roku.
Należy jednak powiedzieć, że jest raczej wątpliwe, czy reshoring jest rozwiązaniem dla zakłóceń w łańcuchu dostaw. W końcu sprowadzenie produkcji półproduktów z powrotem do kraju nie jest samo w sobie gwarancją uniknięcia przerw w procesie produkcyjnym. Pandemia lub inne klęski żywiołowe, takie jak trzęsienia ziemi czy powodzie, mogą zdarzyć się również w kraju.
Nie jest więc zaskoczeniem, że według badania Euler Hermes przeprowadzonego pod koniec 2020 r. odsetek ankietowanych firm, które rozważają przywrócenie produkcji do kraju w odpowiedzi na ostatnie problemy z łańcuchem dostaw, wynosi mniej niż 15%. Jest to stosunkowo niski odsetek. Szczególnie biorąc pod uwagę, że ponad połowa ankietowanych firm myśli o przeniesieniu swoich zakładów produkcyjnych lub poszukuje nowych dostawców. Może to oznaczać, że firmy raczej szukają możliwości dywersyfikacji dostawców niż przenoszenia produkcji do kraju.
W przeglądzie najnowszych badań empirycznych departament ekonomii Komisji Europejskiej również podkreśla niewielkie jak dotąd znaczenie reshoringu. Zwraca też uwagę, że choć wzrasta, reshoring z Chin i innych krajów azjatyckich jest rzadszy niż reshoring wewnątrz UE.
Protekcjonizm jako potencjalny bodziec dla druku 3D
Reshoring może stać się konieczny dla firm, jeśli stanie się coraz bardziej popularny wśród polityków, co skłoni rządy do zmiany warunków konkurencji. Wzrost taryf celnych lub zwiększenie innych barier handlowych może zmienić względne koszty produkcji w krajach rozwiniętych, a tym samym zmusić firmy do przeniesienia zakładów produkcyjnych z powrotem do kraju lub do krajów, które mają umowę o wolnym handlu z krajem macierzystym.
W odpowiedzi na wyższe cła, które USA nałożyły na import z Chin, widzieliśmy różne firmy przenoszące produkcję. Niektóre z nich z powrotem do USA, niektóre z nich do krajów takich jak Wietnam i Tajlandia, zgodnie z Financial Times.
Na razie wnioski są takie, że większość firm nie uważa reshoringu za najlepszą odpowiedź na zakłócenia w łańcuchu dostaw. Ale im więcej zapoznają się z metodami produkcji oszczędzającymi pracę, takimi jak druk 3D, tym bardziej może stać się on interesującą opcją, zwłaszcza jeśli politycy zaostrzą politykę protekcjonistyczną.
W związku z tym, rozwój planów reshoringowych będzie ważny do obserwowania.
Materiał źródłowy: 3D printing’s potential | Article | ING Think
Co powinieneś wiedzieć?