MERCATO DELLA FABBRICAZIONE DIGITALE ANALYSIS

La dimensione globale del mercato della fabbricazione digitale è stimata US$ 38.20 Bn nel 2023 e si prevede di raggiungere US$ 239.80 Bn entro il 2030, crescere in un aumento annuo tasso (CAGR) del 30% dal 2023 al 2030. La fabbricazione digitale comprende varie tecnologie come la stampa 3D, la lavorazione CNC (Computer Numerical Control), il taglio laser e il design computer-aided (CAD). Queste tecnologie consentono la produzione di oggetti, prototipi e componenti personalizzati con alta precisione ed efficienza.

I fattori che contribuiscono alla crescita del mercato della fabbricazione digitale includono progressi nelle tecnologie di produzione additiva, una maggiore adozione in settori quali l'automotive, l'aerospaziale, la sanità e i beni di consumo, e la crescente domanda di prodotti personalizzati.

Mercato della fabbricazione digitale Insights regionali

• Nord America: L'America del Nord domina il mercato della fabbricazione digitale, tenendo la quota di mercato più grande del 35% nel 2023. Il mercato regionale beneficia di una forte presenza di produttori leader come Stratasys, 3D Systems e Autodesk. I consistenti investimenti del governo degli Stati Uniti nella ricerca e nello sviluppo delle tecnologie di fabbricazione digitale contribuiscono ulteriormente alla crescita del mercato della regione.
• Europa: L'Europa detiene la terza quota di mercato più grande del 20% nel 2023 e dovrebbe crescere ad un CAGR del 16% dal 2023 al 2030. Le industrie automobilistiche, aerospaziale e di dispositivi medici in Europa sono progressivamente abbracciando tecnologie di fabbricazione digitale. Le iniziative della Commissione europea per incoraggiare l'adozione della fabbricazione digitale nel settore manifatturiero alimentano ulteriormente la crescita del mercato nella regione.
• Asia Pacifico: La regione dell'Asia Pacifico presenta il più alto tasso di crescita nel mercato della fabbricazione digitale, con un progetto CAGR del 18% dal 2023 al 2030. Questa crescita è guidata dalla crescente domanda di prodotti e parti personalizzate nella regione, nonché dalla crescente adozione di tecnologie di fabbricazione digitale da parte delle PMI. I governi della Cina e dell'India promuovono attivamente l'uso di queste tecnologie nel settore manifatturiero, rafforzando l'espansione del mercato.

Figura 1. Global Digital Fabrication Market Share (%), per Regione, 2023

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Punto di vista analitico: Il mercato della fabbricazione digitale è destinato a crescere significativamente nei prossimi cinque anni. I principali driver per questa crescita includono l'adozione in espansione della stampa 3D in varie industrie sia per la prototipazione che per le applicazioni di produzione. La produzione additiva consente alti livelli di personalizzazione e geometrie complesse non possibili attraverso metodi tradizionali. La disponibilità di nuovi materiali per la stampa 3D come fibra di carbonio e nuove leghe metalliche sta anche espandendo le applicazioni. Tuttavia, i costi elevati di ingresso con alcune stampanti 3D e materiali potrebbero frenare i tassi di adozione nel prossimo futuro. Inoltre, le capacità limitate in termini di velocità e dimensioni per le applicazioni di produzione di massa rispetto ai processi tradizionali rimangono una sfida.

Driver per il mercato della fabbricazione digitale:

• Avanzamenti tecnologici: Progressi continui nelle tecnologie di fabbricazione digitale, come la stampa 3D, progettazione assistita dal computer (CAD), robotica, e la produzione additiva, stanno guidando la crescita del mercato. Questi progressi hanno portato a una migliore precisione, velocità ed efficienza dei processi di fabbricazione, rendendo la fabbricazione digitale più accessibile e conveniente per varie industrie.
• Personalizzazione e Personalizzazione: La fabbricazione digitale consente la personalizzazione e la personalizzazione di prodotti e disegni. Con le tecnologie di fabbricazione digitale, le aziende possono facilmente creare prototipi, design one-off e prodotti personalizzati per soddisfare specifiche esigenze del cliente. Questa capacità ha acquisito una significativa trazione in settori come la salute, l'automotive, l'aerospaziale e i beni di consumo.
• Risparmio di tempo e costi: La fabbricazione digitale offre costi e risparmio di tempo rispetto ai metodi di produzione tradizionali. La capacità di produrre rapidamente prototipi e iterare disegni riduce il tempo di sviluppo e i costi associati ai processi di fabbricazione tradizionali. Inoltre, la fabbricazione digitale elimina la necessità di utensili complessi e riduce i rifiuti materiali, con conseguente efficienza dei costi.

Secondo il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, i costi della stampa 3D in metallo sono diminuiti del 23% dal 2020 al 2021 in quanto la produttività è aumentata. Analogamente, una relazione del 2022 del Parlamento europeo ha rilevato che i costi delle stampanti 3D polimeriche sono diminuiti del 18% dal 2018 al 2020 in quanto le capacità sono migliorate. Poiché i costi si riducono, più casi di utilizzo si riveleranno economici per la produzione additiva e la fabbricazione digitale.

• Industria 4.0 e Smart Manufacturing: Il concetto di Industria 4.0, che si concentra sull'integrazione delle tecnologie digitali nei processi produttivi, sta guidando l'adozione della fabbricazione digitale. Le tecnologie di fabbricazione digitale si allineano ai principi della produzione intelligente consentendo l'automazione, la connettività e il processo decisionale basato sui dati. Questa integrazione migliora l'efficienza, la produttività e la flessibilità nelle operazioni di produzione.

Opportunità di mercato della fabbricazione digitale:

• Piccole e medie imprese (PMI): Le tecnologie di fabbricazione digitale hanno il potenziale di livellare il campo di gioco per le PMI. Queste tecnologie forniscono soluzioni di produzione accessibili e accessibili, consentendo alle piccole imprese di competere con le controparti più grandi. Le PMI possono utilizzare la fabbricazione digitale per la prototipazione rapida, la personalizzazione e la produzione di piccole dimensioni, consentendo l'innovazione e la reattività di mercato.

Secondo la Banca mondiale nel 2022, nelle economie emergenti, le piccole e medie imprese (PMI) contribuiscono fino al 40% al reddito nazionale (PIL). Quando vengono prese in considerazione le PMI informali, queste cifre aumentano in particolare.

• Sostenibilità e Economia Circolare: La fabbricazione digitale si allinea ai principi della sostenibilità e dell'economia circolare. Riducendo i rifiuti materiali, ottimizzando l'utilizzo dei materiali e consentendo la produzione locale, la fabbricazione digitale contribuisce ad un ecosistema di produzione più sostenibile. Questo presenta opportunità per le aziende di adottare pratiche rispettose dell'ambiente, ridurre l'impronta di carbonio e soddisfare la crescente domanda di prodotti e soluzioni sostenibili.

Secondo il rapporto del 2021 della Fondazione Ellen MacArthur, molte economie principali hanno formulato roadmap politiche complete e fissato obiettivi ufficiali per aumentare il riciclaggio e il riutilizzo dei materiali domestici. Ad esempio, l'Unione europea si è impegnata ad aumentare il tasso di riciclaggio dei rifiuti plastici al 55% entro il 2030.

Mercato della fabbricazione digitale Tendenze:

• Adozione di Additive Manufacturing: Produzione additiva, nota anche come Stampa 3D, è una tendenza chiave nella fabbricazione digitale. Consente la produzione di geometrie complesse, personalizzazione e produzione on-demand. La tecnologia è sempre più adottata in vari settori, tra cui automobilistico, aerospaziale, sanità e beni di consumo.

Secondo il Forum economico mondiale, l'industrializzazione additiva (AM) è progredita attraverso diversi stadi, ma mantiene costantemente un tasso di crescita annuo medio costante del 20%.

• Produzione ibrida Soluzioni: La produzione ibrida, che combina la produzione additiva con i tradizionali processi subtrattivi come la lavorazione CNC, sta guadagnando popolarità. Questo approccio sfrutta i punti di forza di entrambe le tecnologie, consentendo la produzione di parti con maggiore precisione, finitura superficiale e proprietà materiali. La produzione ibrida offre flessibilità e amplia la gamma di applicazioni per la fabbricazione digitale. Secondo l'Organizzazione delle Nazioni Unite per lo Sviluppo Industriale (UNIDO), in un sondaggio del 2021 sulle aziende manifatturiere globali, circa il 60% ha indicato che l'adozione di tecnologie avanzate come la stampa 3D e la robotica sarà essenziale per modernizzare le loro operazioni nei prossimi cinque anni.

Restrizioni di mercato della fabbricazione digitale:

• Costi di investimento iniziali elevati: L'implementazione di tecnologie di fabbricazione digitale richiede spesso un notevole investimento upfront in attrezzature, software e formazione. Il costo dell'acquisizione e della creazione di macchine di produzione additive, macchine CNC e altri strumenti di fabbricazione digitale può essere proibitivo per le piccole e medie imprese (PMI) o per le imprese con budget limitati.

Controbilancia: Invece di acquistare attrezzature in modo definitivo, prendere in considerazione leasing. Questo può diffondere il costo per un periodo più lungo e renderlo più gestibile.

• Opzioni materiali limitate e qualità: Anche se ci sono stati progressi nei materiali per la fabbricazione digitale, la gamma di materiali disponibili e la loro qualità possono ancora essere limitate rispetto ai metodi di produzione tradizionali. Alcune industrie hanno severi requisiti materiali, e la disponibilità di materiali adatti per le loro applicazioni specifiche può essere una sfida.

Controbilancia: Le opzioni materiali limitate e la qualità possono essere una sfida nel mercato della fabbricazione digitale. Le aziende possono investire nella ricerca e nello sviluppo per scoprire nuovi materiali e migliorare la qualità di quelli esistenti. Questo potrebbe portare alla creazione di materiali più durevoli, efficienti e versatili per la fabbricazione digitale.

• Mancanza di manodopera qualificata: L'implementazione e il funzionamento di tecnologie di fabbricazione digitale richiedono professionisti esperti con competenze nella produzione additiva, software CAD/CAM, robotica e altre aree rilevanti. Tuttavia, vi è una carenza di una forza lavoro adeguatamente addestrata, e reclutare e mantenere talento qualificato può essere una sfida per le imprese.

Controbilancia: Investire in programmi di formazione per migliorare la loro forza lavoro esistente. Questo potrebbe essere attraverso formazione on-the-job, workshop, o corsi online.

Recenti sviluppi

Sviluppo chiave

• Nel giugno 2023, Stratasys♪ un produttore americano-israeliano di stampanti 3D, software, ha annunciato la ricezione di proposta non richiesta da 3D Systems. Si è rivelato che Stratasys aveva ricevuto una proposta indicativa non sollecitata e non vincolante da 3D Systems Corporation (NYSE: DDD). La proposta suggerisce un'offerta di acquisizione di $7.50 in contanti e 1.2507 azioni di nuova emissione di 3D Systems azioni comuni per ogni quota ordinaria di Stratasys.
• Nell'ottobre 2023, Icon Technologies Limited, un'azienda impegnata in termoformatura e stampaggio rotazionale situata a Winkler, Manitoba, Canada, ha acquisito una stampante 3D EXT 1270 Titan Pellet, secondo l'annuncio di 3D Systems.
• Nel settembre 2023, General Electric (GE) Vernova, un'azienda multinazionale statunitense, ha pionierizzato il futuro dell'industria presentando un innovativo software di gestione delle emissioni di carbonio alimentato dall'intelligenza artificiale (AI). Una soluzione software per la gestione delle emissioni di carbonio, è progettata per aiutare le aziende energetiche ad avanzare verso i loro obiettivi net-zero attraverso dati precisi e capacità per la pianificazione dell'abbattimento.

Principali iniziative strategiche

• Desktop Metal acquisisce EnvisionTEC: Nel 2021, Desktop Metal, fornitore di soluzioni di stampa 3D in metallo, acquisì EnvisionTEC, pioniere nelle tecnologie di stampa 3D digitali (DLP) e fotopolimeri. Questa acquisizione ha ampliato il portafoglio di Desktop Metal con le competenze di EnvisionTEC in DLP e ha riunito una vasta gamma di tecnologie di stampa 3D in metallo e fotopolimero in una sola azienda.
• Stratasys acquisisce Origine: Nel 2020, Stratasys acquisì Origin, una startup specializzata nella stampa 3D basata su fotopolimeri. Questa acquisizione ha ampliato il portafoglio di Stratasys con la tecnologia di fotopolimerizzazione programmabile di Origin, consentendo la produzione di parti end-use con maggiore precisione, consistenza e throughput.
• HP acquisisce Dyndrite: Nel 2020, HP, una società tecnologica conosciuta per le sue soluzioni di stampa 3D, acquisì Dyndrite, una società di software specializzata nello sviluppo di software di produzione additiva avanzata. Questa acquisizione ha permesso a HP di sfruttare la potente piattaforma software di Dyndrite per migliorare le sue capacità di stampa 3D e fornire flussi di lavoro più efficienti e ottimizzati.

Figura 2. Quota globale del mercato della fabbricazione digitale (%), per tipo di tecnologia, 2023

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Le migliori aziende del mercato della fabbricazione digitale

• Stratasys Ltd.
• 3D Systems Corporation
• HP Inc.
• General Electric Company
• Materiali NV
• Proto Labs, Inc.
• Voxeljet AG
• ExOne Company
• Autodesk, Inc.
• Siemens AG
• EOS GmbH
• Renishaw plc
• SLM Solutions Group AG
• Carbon, Inc.
• Desktop Metal, Inc.

Definizione: Dla fabbricazione igitale si riferisce al processo di utilizzo di macchine e tecnologie computerizzate per trasformare i disegni digitali in oggetti fisici. Esso comprende varie tecniche come la stampa 3D, la lavorazione CNC, il taglio laser e l'assemblaggio robotico. Combinando software, hardware e materiali, la fabbricazione digitale consente la produzione efficiente e precisa di prodotti complessi e personalizzati, prototipi e parti. Rivoluziona i metodi di produzione tradizionali offrendo maggiore flessibilità, scalabilità e capacità di iterare rapidamente i progetti, portando ad una maggiore produttività, economicità e innovazione nelle industrie.