Witold Kepinski - 30 september 2023

Amerikaanse, Europese en Japanse bedrijven lopen voorop in 3D printen

Uit een rapport dat vandaag door het Europees Octrooibureau (EOB) is gepubliceerd, blijkt dat de innovatie op het gebied van additive manufacturing, ook wel bekend als 3D-printen, de afgelopen tien jaar enorm is toegenomen.

Amerikaanse, Europese en Japanse bedrijven lopen voorop in 3D printen image

EOB meldt (PDF): 'Uit het onderzoek, Innovation trends in additive manufacturing , blijkt dat tussen 2013 en 2020 de internationale patentfamilies op het gebied van 3D-printtechnologieën gemiddeld met 26,3% per jaar zijn gegroeid – bijna acht keer sneller dan voor alle technologiegebieden samen in dezelfde periode (3,3%). ).

Trends in patentering in 3D-printtechnologieën

De 3D-printmarkt is ook diverser geworden. Terwijl voorheen de belangrijkste spelers gevestigde technische bedrijven waren, zijn er nu ook veel start-ups en gespecialiseerde bedrijven voor additieve productie in opkomst. In totaal zijn er sinds 2001 wereldwijd meer dan 50.000 internationale patentfamilies (IPF's) voor 3D-printtechnologieën ingediend. Een IPF vertegenwoordigt een belangrijke uitvinding waarvoor patentaanvragen zijn ingediend voor twee of meer landen over de hele wereld.

“Met deze studie nemen we een mondiaal perspectief op de 3D-printrevolutie, waarbij we internationale patentgegevens gebruiken om verslag uit te brengen over de reikwijdte en implicaties van deze technologietrend”, zegt António Campinos, president van het EOB. “Europa verzekerde zich van vier van de top tien plaatsen voor onderzoeksinstellingen op het gebied van additive manufacturing-innovatie. Dit belooft veel goeds voor de toekomst, aangezien de technische vooruitgang op dit gebied vaak voortkomt uit het baanbrekende onderzoek in deze instellingen.”

Amerikaanse, Europese en Japanse bedrijven lopen voorop

Europa en de VS lopen voorop in de mondiale race om innovatie op het gebied van 3D-printen. De VS staan ​​bovenaan, met 39,8% van alle IPF’s gerelateerd aan additive manufacturing tussen 2001 en 2020. Europa (39 EPO-lidstaten) volgt op de voet met een aandeel van 32,9%. Samen zijn deze regio’s verantwoordelijk voor bijna driekwart van de wereldwijde innovatie op het gebied van 3D-printen. Japan is goed voor 13,9% van alle IPF’s voor 3D-printen, en China en Zuid-Korea voor respectievelijk 3,7% en 3,1%. Binnen Europa is Duitsland de duidelijke leider gebleken, goed voor 41% van het Europese aandeel, terwijl Frankrijk met 12% op de tweede plaats staat.

2. Landen van herkomst van internationale patentfamilies in 3D-printtechnologieën

Amerikaanse, Europese en Japanse bedrijven staan ​​allemaal in de top 20 van aanvragers van patenten op het gebied van additieve productie, waarvan de drie belangrijkste General Electric, Raytheon Technologies en HP zijn. Siemens, op de vierde plaats, is de sterkste speler van Europa, met bijna 1.000 IPF's. Hoewel de lijst van topbedrijven wordt gedomineerd door grote technische bedrijven in een reeks sectoren, bestaat het innovatie-ecosysteem voor additive manufacturing uit verschillende gespecialiseerde 3D-printbedrijven en een levendige startup-scene, zoals blijkt uit de verscheidenheid aan kleinere entiteiten die te zien zijn in de statistieken van het EOB. .

Topkandidaten in 3D-printtechnologieën

De rol van onderzoek

Universiteiten en publieke onderzoeksorganisaties (PRO’s) dragen ook aanzienlijk bij aan de innovatie op het gebied van 3D-printen. Ongeveer 12% van de IPF's voor 3D-printen werd ingediend door universiteiten of PRO's, wat bijna het dubbele is van het gebruikelijke aandeel (7%). Elke derde IPF die verband houdt met de ontwikkeling van biomaterialen en elke tweede IPF voor het 3D-printen van organen en kunstweefsel is afkomstig van een universiteit of PRO.

Van de top tien van universiteiten, PRO's of ziekenhuizen bevinden zich er vijf in de VS. Maar de duidelijke leider is het Duitse Fraunhofer Gesellschaft, met 221 IPF's. Het Taiwanese ITRI is de enige Aziatische organisatie die de top 10 haalt, waartoe ook twee Franse onderzoeksinstituten (CNRS en CEA) en het Nederlandse TNO behoren.

Het ontwrichten van een steeds grotere verscheidenheid aan industriële sectoren

Additieve productie neemt de traditionele technische beperkingen van het industriële productieproces weg, vermindert de hoeveelheid afval en maakt de weg vrij voor massaaanpassing. Het is niet langer een nichetechnologie, maar transformeert de productie in steeds meer industrieën. Sinds 2010 hebben de gezondheidszorg, de medische sector en de transportsector de meeste 3D-printtoepassingen aangetrokken. Naarmate de 3D-printtechnologie zich echter ontwikkelt voor een groeiende verscheidenheid aan materialen, zoals kunststoffen, metalen, keramiek en zelfs organische cellen, is er ook een snelle groei van additieve productietoepassingen waargenomen in gereedschappen, energie, mode, elektronica, de bouw en zelfs in de industrie. de voedingssector.

Ongeveer een vijfde van alle IPF’s die tussen 2001 en 2020 zijn gepubliceerd, bevinden zich in de gezondheids- en medische sector (in totaal 10.000 IPF’s). Additieve productie is met name geschikt voor patiëntspecifieke implantaten en anatomische modellen. De bovengemiddelde aanwezigheid van universiteiten, PRO's en ziekenhuizen onder octrooiaanvragers wordt grotendeels verklaard door de vooruitgang in medische toepassingen voor 3D-printen. In de transportsector, de op een na grootste sector, kan additieve productie worden gebruikt om de productontwikkeling en serieproductie te verbeteren; in de afgelopen tien jaar zijn er ruim 7.000 IPF's geregistreerd.

Het onderzoek van het EOB, gebaseerd op patentgegevens, biedt vroege inzichten in de potentiële toekomstige toepassingen van 3D-printen. Omdat patenten maanden of zelfs jaren voordat er producten op de markt verschijnen worden ingediend, kan patentinformatie aangeven in welke richting technologieën gaan. Dit rapport laat zien hoe belangrijk 3D-printen is voor het bevorderen van innovatie en duurzaamheid in sectoren over de hele wereld. Het volgt op de publicatie van het eerste rapport van het EOB over patenten en 3D-printen in juli 2020, dat zich uitsluitend richtte op Europese patenten.

De markt voor additive manufacturing heeft een sterke groei doorgemaakt, waarbij de omzet van de industrie is verdrievoudigd van 6 miljard dollar in 2016 naar 18 miljard dollar (16,17 miljard euro) in 2022, volgens schattingen van Wohlers Associates. Tijdens de pandemie speelde 3D-printen een cruciale rol bij de overstap naar lokale productie, waardoor de afhankelijkheid van internationale toeleveringsketens werd verminderd. Volgens prognoses zou de markt in 2028 de waarde van 50 miljard dollar kunnen overschrijden.'