AM ao redor do mundo:quão madura é a impressão 3D na região da Ásia-Pacífico?
Confira a parte 1 da série AM Around the World, que explora a adoção de Impressão 3D na América do Norte e Europa .
A Ásia-Pacífico (APAC) está se transformando no mercado de impressão 3D de crescimento mais rápido. Espera-se que a região cresça à taxa mais alta de 18% e gaste $ 3,6 bilhões em impressão 3D nos próximos 5 anos.
Até recentemente, a região estava ficando para trás na adoção da impressão 3D, em comparação com a América do Norte e Europa. No entanto, o interesse crescente das empresas de manufatura APAC e a introdução de muitas estratégias e políticas lideradas pelo governo ajudaram vários países da região a ter sucesso na criação de um ecossistema AM sustentável.
Abaixo, vemos como a impressão 3D é adotada e suportada em China, Coreia do Sul, Cingapura e Austrália.
Impressão 3D na ‘usina de manufatura’ mundial
Destaque:China
A China é talvez a maior força por trás do crescimento da impressão 3D na Ásia, à luz do enorme apoio do governo para promover a indústria. O mercado de impressão 3D da China foi estimado em US $ 1,8 bilhão em 2018. Atualmente, é o terceiro maior mercado de impressão 3D, depois dos Estados Unidos e da Europa Ocidental.
Em 2017, o governo chinês emitiu o 'Plano de Ação para o Desenvolvimento da Indústria de Fabricação de Aditivos', visando fazer uma indústria nacional de AM valer $ 3 bilhões até 2020.
O Plano de Ação, que faz parte do O roteiro estratégico 'Made in China 2025' para o setor de manufatura do país descreve as ambições de longo prazo e as metas de desenvolvimento para tornar a China uma das nações líderes em impressão 3D. Um dos destaques do plano é a meta de apresentar mais de 100 projetos-piloto AM em 10 setores-chave, incluindo os setores médico, cultural, educacional e da Internet.
Para atingir esses objetivos, a China está alimentando promessas Empresas AM, apoiando a padronização para a indústria chinesa de AM e investindo no desenvolvimento da força de trabalho de impressão 3D. Por exemplo, a China fundou recentemente a primeira Faculdade de Impressão 3D do mundo, a Baiyun-Winbo 3D Printing Technology College, em Guangzhou.
O país também tem planos de instalar impressoras 3D em 400 mil escolas de ensino fundamental. Iniciativas como essas irão beneficiar a sociedade chinesa a longo prazo, pois as pessoas serão educadas e capacitadas em tecnologia 3D desde tenra idade.
Tecnologias AM na China
Estima-se que 48% das receitas atuais de impressão 3D na China vêm de impressoras 3D, (em comparação com 37% para a Europa ou 33% para os Estados Unidos). Este número indica que há uma forte demanda por hardware de impressão 3D no país.
Uma das principais áreas de rápido crescimento na China é a impressão 3D de metal, com empresas como Bright Laser Technologies e Shining 3D desenvolvendo impressoras 3D baseadas em metal a laser. O Shining 3D, por exemplo, ampliou recentemente sua linha de produtos AM com o lançamento da impressora 3D EP-M150. A nova impressora SLM 3D é adequada para pequenas aplicações de impressão 3D de metal, por exemplo, coroas dentárias. A impressora seria capaz de produzir 500 coroas usando apenas 1 kg de pó metálico.
A ascensão do maquinário AM chinês foi particularmente notável na TCT Asia 2018, uma das maiores feiras de negócios relacionadas com AM na China. A TCT Magazine relata que havia até 38 impressoras 3D de metal de todas as formas e tamanhos, desenvolvidas e fabricadas por empresas chinesas.
De acordo com o palestrante e especialista do setor da TCT Asia, Graham Tromans, ‘na China, o metal AM é visto mais como um processo de fabricação em comparação com os processos de plástico. Os setores automotivo e aeroespacial são de extrema importância para a economia de manufatura da China e é por isso que tantas empresas estão desenvolvendo máquinas de metal. '
Há também uma ampla seleção de impressoras 3D de polímero de empresas como a UnionTech (um dos maiores fabricantes de impressoras 3D SLA da China), INTAMSYS e Farsoon Technologies.
Indústrias que adotam a impressão 3D
De acordo com um relatório recente da EY, 78% das empresas chinesas pesquisadas já adotaram a impressão 3D em 2019.
Taxas tão altas podem ser explicadas por uma demanda crescente por produtos mais inteligentes, produção mais eficiente na China. A impressão 3D é uma tecnologia que as empresas estão implementando para atender a essa necessidade.
Um exemplo disso é o setor automotivo chinês. Pix Moving, uma start-up automotiva na província de Guizhou, está desenvolvendo carros de direção autônoma combinando impressão 3D e técnicas de design generativas. Especificamente, a empresa está usando a tecnologia Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) para imprimir em 3D chassis de carros que terão menos peças e, portanto, pesarão muito menos. O sucesso em tornar esses carros seguros e viáveis tornaria a Pix uma pioneira mundial.
Outro setor chinês que está sendo revolucionado pela impressão 3D é a construção. A empresa WinSun lidera atualmente a impressão 3D para construção na China. A impressora 3D WinSun, medindo 10 metros de largura e 6,6 metros de altura, usa um material especial feito de cimento, areia e fibra, misturado com um aditivo patenteado. A tecnologia é usada durante uma fase de pré-fabricação para imprimir as paredes da fábrica, para depois serem montadas no local.
O WinSun fez a sua primeira impressão em 2014, com um lote de 10 casas impressas em construção reciclada material e montado em Suzhou. Atualmente, a empresa está trabalhando na impressão 3D do maior complexo de edifícios do mundo, que deve ser inaugurado em Xangai no final deste ano.
No que diz respeito ao setor de saúde chinês, os grandes hospitais já se beneficiam dos modelos de órgãos impressos em 3D, que os cirurgiões usam para se preparar para cirurgias complexas. Além disso, há muitos anos vários hospitais na China usam implantes de impressão 3D na prática clínica. Por exemplo, os cirurgiões do Segundo Hospital da Universidade de Shandong imprimiram em 3D um implante de mandíbula inferior para um paciente jovem em 2018.
Além disso, Terceiro Hospital da Universidade de Pequim, Hospital Tangdu da Universidade Médica Militar da Força Aérea, Guangdong O Hospital Ortopédico Provincial e outros hospitais de nível inferior também aplicaram implantes ortopédicos impressos em 3D no tratamento de doenças ortopédicas complexas. Dada a alta taxa de adoção e o aumento do envolvimento do governo, a impressão 3D está entrando em um período de ouro na China. Aclamada como uma futura líder em impressão 3D, a China está bem posicionada para reivindicar este título em um futuro próximo.
Destaque:Coreia do Sul
A Coreia do Sul também tem um forte foco no crescimento da impressão 3D. Apesar da adoção relativamente tardia da tecnologia, em comparação com outros países avançados, as empresas coreanas estão agora buscando alcançar o campo neste setor em rápido desenvolvimento.
Para acompanhar a inovação da impressão 3D, o O governo coreano está fornecendo apoio nacional. Em 2014, ela estabeleceu um roteiro de impressão 3D para P&D. Este plano visa apoiar a indústria existente com um ecossistema integrado que permite aos jogadores usar e conectar-se facilmente com a tecnologia de impressão 3D. Os governos central e local estabeleceram 8 centros regionais de impressão 3D em todo o país para fornecer infraestrutura de impressão 3D e serviços de consultoria.
A saúde está liderando a adoção de AM
Em grande parte devido ao forte apoio governamental, o setor médico assumiu um papel de liderança na adoção e implementação da impressão 3D na Coréia.
Entre os 10 setores prioritários do governo, descritos no roteiro de impressão 3D, os cuidados de saúde representam a maior proporção. Além disso, os projetos-piloto do governo para ‘fomentar novas demandas’ destinam-se principalmente ao setor de saúde. Isso implica que, do ponto de vista do governo, os aplicativos de impressão 3D para saúde oferecem as vitórias mais rápidas no estágio inicial.
Graças ao apoio do governo, havia 19 dispositivos médicos impressos em 3D, a maioria implantes ortopédicos, oficialmente registrados pelo Ministério de Segurança Alimentar e Medicamentosa, até o final de 2016.
A Coreia do Sul pode ser o próximo líder global em impressão 3D?
Em comparação com outros países, a Coréia do Sul nunca foi pega na onda de impressão 3D do consumidor. Desde a introdução da tecnologia no país, os coreanos a veem em grande parte como um processo industrial, não um brinquedo de consumo.
De acordo com um relatório da EY, a familiaridade com a impressão 3D na Coreia cresceu de 24% em 2016 para 81% em 2019, tornando-se o país com mais experiência em impressão 3D.
De acordo com AT Kearney, a Coréia pode se tornar líder global, graças a um roteiro de P&D liderado pelo governo nacional com foco na impressão 3D.
Além de estabelecer a estratégia nacional de AM, o governo da Coreia investe pesadamente no desenvolvimento da tecnologia AM. Em 2017, a indústria de impressão 3D na Coréia recebeu 41,2 bilhões de won (o equivalente a US $ 37 milhões) em financiamento governamental. Em 2019, o financiamento foi aumentado para 59,3 bilhões de won (o equivalente a US $ 52,7 milhões).
Progressivamente, a Coreia está integrando AM em sua economia para o benefício dos fabricantes e de sua produção nacional geral. Esperamos que a Coreia seja um mercado de crescimento significativo para tecnologias e aplicações AM até 2019 e nos próximos anos.
Impressão 3D na região da ASEAN
A Associação das Nações do Sudeste Asiático (ASEAN) se refere a uma região do Sudeste Asiático que inclui 10 países:Mianmar, Laos, Vietnã, Camboja, Tailândia, Malásia, Cingapura, Brunei, Indonésia e Filipinas.
Os 10 países membros da ASEAN têm vários graus de adoção de AM, com muitos deles focados no desenvolvimento de infraestrutura e habilidades para se beneficiar desta tecnologia disruptiva.
De acordo com um white paper da ThyssenKrupp, um dos maiores grupos industriais da Alemanha, a penetração de AM na ASEAN hoje é pequena, representando apenas 5 a 7% do gasto total de AM da Ásia estimado em US $ 3,8 bilhões para 2019.
Na região da ASEAN, Cingapura, Tailândia e Malásia são os maiores adotantes da impressão 3D, respondendo por cerca de 80% do valor do mercado de AM.
Para a maioria das regiões, o maior obstáculo a adoção de AM hoje não é a tecnologia, mas a falta de know-how. No entanto, a AM tem potencial para criar mais de US $ 100 bilhões em valor e de 3 a 4 milhões de empregos na ASEAN, de acordo com a ThyssenKrupp.
Para aproveitar esta oportunidade, os formuladores de políticas e líderes empresariais precisam trabalhar juntos na implementação de projetos de AM e fornecer o suporte necessário para construir a infraestrutura, habilidades e capacidades de AM nos países da ASEAN.
Cingapura como um pioneiro da ASEAN na AM
Cingapura colocou grande ênfase no desenvolvimento da indústria nacional de impressão 3D. Para apoiar o crescimento e a competitividade do setor manufatureiro nacional, o governo de Cingapura estabeleceu o plano de Pesquisa, Inovação e Empresa (RIE) 2020, que identificou a AM como um facilitador essencial.
Mas talvez a maior iniciativa governamental para impulsionar AM foi o estabelecimento do National Additive Manufacturing Innovation Cluster (NAMIC) em 2015. NAMIC identifica e desenvolve start-ups e tecnologias de AM e impulsiona colaborações público-privadas .
Desde 2013, o governo de Cingapura investiu US $ 380 milhões por meio do NAMIC para ajudá-lo a traduzir a pesquisa de impressão 3D em aplicações comerciais.
Além disso, Cingapura é o lar de muitos centros de pesquisa e excelência da AM, estabelecidos por empresas externas. Empresas globais como GE, ThyssenKrupp, HP, UPS, Evonik, Voestalpine e DNV GL criaram centros AM regionais em Cingapura.
Start-ups locais, como 3D MetalForge, Anatomics e SpareParts 3D, têm tido bastante sucesso no desenvolvimento de aplicações AM e no auxílio à penetração em setores industriais.
Adoção de AM em todos os setores
Indústrias que têm um alto potencial para adoção de AM, como aeroespacial, marinha e offshore, bem como tecnologia médica, estão bem equipadas com a base de manufatura de Cingapura.
Cingapura está, portanto, em uma boa posição para adotar tecnologias AM para melhorar o desempenho e as vantagens de custo nessas indústrias. A NAMIC se esforça muito para impulsionar essa adoção, por exemplo, envolvendo a Autoridade de Transporte Terrestre no uso de impressão 3D para fazer peças de reposição para manutenção e operação de engenharia de trens e ônibus.
Claramente , Cingapura é atualmente o maior centro de conhecimento AM da ASEAN e usuário que dará suporte adicional ao surgimento da tecnologia na região.
Austrália:um novo centro para impressão 3D de metal
Em 2019, o mercado de AM da Austrália representa apenas cerca de 3-5% do mercado de AM total na APAC. Ao adotar a tecnologia AM, a Austrália ficou para trás em relação ao resto do mundo. No entanto, nos últimos anos, o país viu um influxo de novas empresas desenvolvendo hardware AM, com exemplos importantes sendo Aurora Labs, SPEE3D e Titomic.
Curiosamente, a maioria dos desenvolvimentos de AM são centrados em torno de tecnologias baseadas em metal. Uma razão pode estar nos abundantes depósitos de recursos naturais do país, incluindo algumas das maiores reservas de minérios para metais como alumínio, titânio, níquel, aço e tântalo.
Isso significa que, em vez de enviar uma grande quantidade desses recursos para o exterior, o país está procurando maneiras de aproveitar esses recursos em casa. A impressão 3D em metal surge como uma das tecnologias mais promissoras para processar metais como titânio, níquel e alumínio.
O governo australiano tem desempenhado um papel positivo no incentivo à adoção do AM no país. CSIRO, a agência científica nacional da Austrália, assumiu um compromisso substancial com a pesquisa de impressão 3D, com um investimento de AUD $ 6 milhões em suas instalações Lab 22 AM.
Iniciativas financiadas pelo governo, como o Australian Advanced Manufacturing Growth Centre (AMGC) e o Innovative Manufacturing Cooperative Research Centre (IMCRC), também apoiaram a transição mais ampla da indústria manufatureira da Austrália para tecnologias AM de maior valor .
Nesse ínterim, algumas empresas e instituições australianas estão fazendo avanços significativos na promoção do uso do AM. O Royal Melbourne Institute of Technology (RMIT) fundou o Centre for AM. Com uma gama de tecnologias AM, incluindo fusão a laser seletiva, deposição direta de metal a laser, modelagem de deposição fundida e Polyjet, o Centro fornece soluções para as indústrias aeroespacial, biomédica, de defesa e de geração de energia.
Além disso, Conflux A tecnologia é um ótimo exemplo de como as empresas podem usar AM para inovação de produtos. A impressão 3D Metal ajuda a empresa a projetar e fabricar trocadores de calor otimizados e mais eficientes para indústrias, incluindo automotiva, automobilística e aeroespacial.
A AM na Austrália também está em um caminho de forte crescimento para aplicações nos setores médicos, aeroespaciais e relacionados à defesa.
Por exemplo, a RUAG Austrália está colaborando em um projeto de dois anos para investigar os usos da tecnologia de Deposição Direta de Energia (DED) para reparo e fabricação de componentes de aeronaves.
A aviação australiana indústria poderia se beneficiar significativamente do projeto de pesquisa. O custo total estimado da Força Aérea Australiana para substituir peças danificadas de aeronaves é de mais de AU $ 230 milhões. O uso de metal AM para consertar peças danificadas pode reduzir drasticamente esse custo.
Em outro exemplo, a GE Additive assinou um Memorando de Entendimento (MoU) com o governo de New South Wales (NSW) na Austrália, para desenvolver um centro aeroespacial de impressão 3D no Western Sydney Aerotropolis.
Na indústria médica, a iOrthotics, especializada em dispositivos ortopédicos personalizados, mudou do fresamento de polipropileno para a impressão 3D. O investimento em soluções de impressão 3D permitiu que a iOrthotics aumentasse sua produção enquanto elimina mais de 30 toneladas de resíduos plásticos em aterros sanitários anualmente.
AM oferece uma oportunidade incrível para as empresas australianas se diferenciarem e serem competitivas. Isso significa que o crescimento dessa tecnologia na região continuará, ajudando a construir uma indústria manufatureira australiana mais competitiva e sustentável.
Região APAC:um novo candidato à liderança em impressão 3D
A região APAC continua sendo uma grande oportunidade inexplorada quando se trata da adoção da impressão 3D. No entanto, o status quo muda rapidamente e a região está alcançando os líderes globais.
A China, em particular, está crescendo como um sério competidor para os mercados estabelecidos da AM nos Estados Unidos e na Europa. Espera-se que a indústria de impressão 3D da China tenha um valor de produção de US $ 7,68 bilhões, ou um terço do mercado global até 2020, de acordo com uma previsão do China Industry Information Institute. Se suas taxas de crescimento continuarem nesse ritmo, a China pode se tornar o maior mercado de impressão 3D em um futuro próximo.
Ao lado da China, há uma perspectiva positiva para a Coreia do Sul e alguns países da ASEAN no que diz respeito à adoção e industrialização de AM.
Claramente, a maior parte desse crescimento dependerá de apoio dos governos. Governos nacionais e empresas devem tomar uma direção no sentido de construir um ecossistema de impressão 3D. Em última análise, reunir elementos-chave de políticas, pesquisa, educação e comercialização permitirá que as economias e indústrias nacionais tirem proveito das tecnologias de fabricação avançadas, como a impressão 3D.
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