Индустрия аддитивного производства в Китае растет с необычайной скоростью, чему способствует острая внутренняя конкуренция и возрастающая роль технологий AП в национальной промышленной стратегии страны. Джозеф Коуэн, основываясь на недавнем посещении выставки TCT Asia 2024, делится мнением стороннего наблюдателя о том, что происходит в китайской металлургической промышленности. Соперничают ли китайские принтеры с западными с точки зрения возможностей, и как все более сложная геополитическая ситуация влияет на динамику индустрии АП?
Автор подчеркивает, что его выводы не претендуют на то, чтобы считаться мнением эксперта по Китаю, вооруженного структурированной методологией. Они формировались путем широкого знакомства с аддитивкой во многих странах, а также посредством бесед и интервью с многочисленными представителями китайской AП-индустрии.
За Великой стеной
Начнем с того, что связанные с COVID карантинные требования для приезжих в Китай закончились только в начале января 2023 года. Карантин строго ограничивал возможность китайских компаний отслеживать мировые тренды в промышленности, взаимодействовать, делиться опытом. Сегмент аддитивного производства получил в этом смысле особенно болезненный удар в конце августа 2022 года, когда из-за блокировки COVID в Шэньчжэне была отменена выставка TCT Asia, ведущее мероприятие AП в Китае. Запрет от властей последовал за девять часов до ее открытия.
Несмотря на все эти препятствия, китайская AП-индустрия не стояла на месте. Как мы увидим, технологии и бизнес AП за последнее десятилетие поспособствовали тому, что Китай стал важным центром развития AТ и их промышленного применения.
Научная сверхдержава
Аддитивное производство в Китае зародилось в университетских исследовательских программах, начиная с 1990-х годов. Именно исследователи из AП позже основали коммерческие компании.
Разработка АТ китайскими исследователями началась после запуска первых продуктов в США и Европе. EOS была одной из первых иностранных компаний, увидевших потенциал в Китае, и начала там свою деятельность в сотрудничестве с Bright Laser Technologies Co., Ltd. (BLT), хотя впоследствии она также открыла филиал в Китае. BLT была основана в 2011 году и продолжила разработку собственных систем, продажи которых сейчас затмевают компании, с которыми она когда-то сотрудничала.
Во многих отношениях, по самым скромным оценкам, китайское машиностроение в целом практически сравнялось с зарубежными производителями машин. Более обоснованная оценка позволяет говорить, что разрыв заметно сократился, и что, по крайней мере, в некоторых отношениях китайская промышленность опередила своих коллег на Западе.
В целом развитие науки и технологий в Китае было впечатляющим, и эффективность сегмента AП следует рассматривать на фоне общего роста индустрии и достижений в научной деятельности в стране. Китайское производственное мастерство не нуждается в представлении западным потребителям. iPhone – яркий пример того, как можно успешно использовать продукт, разработанный в другом месте, и производить его в Китае с учетом особенностей, качества и коммерческого успеха как местного производителя, так и западного заказчика, производящего там продукцию.
Новые продукты, разработанные в Китае, пользуются успехом во многих отраслях. Возьмем, к примеру, электромобили, где китайские производители оказывают значительное глобальное влияние, несмотря на то, что многие бренды до недавнего времени были незнакомы потребителям за пределами Китая. В 2023 году Китай обогнал Японию и стал крупнейшим экспортером автомобилей. Компания BYD обогнала Tesla по количеству проданных электромобилей.
Прикладные исследования или разработка продуктов в Китае является одним из приоритетов и источников национальной гордости. Правительство страны активно стимулирует развитие новых отраслей промышленности.
А как насчет фундаментальных исследований? По данным журнала The Economist, Китай превратился в научную сверхдержаву. Китай обогнал и США, и Европу по количеству научных работ, опубликованных авторами, проживающими в стране. В области материаловедения, химии и инженерии на долю китайских исследователей приходится более 70% авторов резонансных научных работ; в сфере материаловедения этот показатель превышает 80%.
Нет никаких оснований предполагать, что эти данные будут иными, когда речь пойдет об исследованиях в сфере аддитивного производства. Как ни странно, но те, кто следят за публикациями «AM research», не могли не заметить увеличения числа работ, проводимых китайскими исследовательскими группами или с участием китайских исследователей из зарубежных институтов. Скептики могли бы правильно отметить, что китайские исследователи стимулируются к публикации, на что можно ответить, что исследование все еще должно быть достаточно хорошим, чтобы пройти рецензирование.
Параметры рынка
Рынок АП активен как по полимерам, так и по металлам. Китайские компании добились успеха в технологиях фотополимеризации (VPP) и в экструзии материалов (MEX). Крупные поставщики услуг, занимающиеся аддитивным производством полимерных деталей, активно востребованы по всему Китаю и используют в основном китайские принтеры. Для наших целей остановимся подробнее на самом важном сегменте: металлическом АП.
По данным компании Context, которая отслеживает поставки оборудования для аддитивного производства, в четвертом квартале 2023 года китайские поставщики машин L-PBF продали по всему миру больше единиц, чем западные поставщики. Годовой рост продаж китайских поставщиков составил 36%, в то время как продажи западных производителей AП-оборудования снизились на 27%. Аналитики полагают, что есть объяснения неудачам западных поставщиков на международных рынках.
Одной из причин могут быть высокие процентные ставки, которые снижают капитальные затраты. По их словам, неудовлетворенный спрос может привести к развороту этой тенденции, но это станет известно только тогда, когда начнут поступать данные за 2024 год.
Как явствует из материалов Context за 2023 год, объем продаж промышленного оборудования в Китае стоимостью 100 000 долларов и более превысил продажи таких машин в Северной Америке. В общей сложности треть промышленного оборудования, проданного в мире, приходится на Китай. На долю Северной Америки пришелся 31% поставок промышленного оборудования. Эта региональная разбивка поставок охватывает рынок как полимерных, так и металлических промышленных машин. Context утверждает, что квартальные продажи металлических машин в каждом из последних пяти кварталов составляли от 35 до 45% всех высококачественных машин.
Отчеты Wohlers Associates, подразделения ASTM International, также подтверждают сильный рост производства систем 3D-печати по металлам в Китае.
Что продемонстрировала TCT Asia
Прогуливаясь по павильонам выставок TCT Asia в Шанхае в 2023 и 2024 годах, иностранный гость не мог не поразиться количеству конкурентов в целом и в области аддитивного производства металлов в частности. Даже посетитель, имеющий некоторые знания об игроках AП в Китае, столкнется с незнакомыми брендами.
В местных источниках сообщается, что в Китае имеется более шестидесяти поставщиков металлических принтеров AП; в их число входят компании, производящие машины прямого подвода энергии и материала (DED) и печати связующим (MBJ). Компании по производству металлических порошков множатся во многих небольших городах Китая, настолько небольших, что торговая литература доступна только на китайском языке. Компании такого типа далеки от возможности ориентироваться на зарубежные продажи.
Еще одной весьма заметной особенностью мероприятий TCT Asia были размеры и изысканность стендов крупнейших компаний. Стенды были больше, чем любой из стендов, когда-либо построенных на Formnext, который считается ведущей витриной Запада. Даже инвестиции в торговые выставки в годы, предшествовавшие Covid-19, были успешными, когда такие компании, как GE Additive, EOS, Nikon SLM Solutions и HP, боролись за то, чтобы произвести впечатление.
Рис 1. На TCT Asia 2024 заметными были размеры и изысканность стендов крупнейших компаний (с разрешения TCT Asia/Globus Rapid News Co.,Ltd)
Многие из этих ведущих китайских компаний по производству принтеров для печати металлом уже активно работают за рубежом и в течение ряда лет принимают участие в международных выставках. В некоторых случаях компании открыли офисы продаж как в Европе, так и в США. Перечень китайских компаний, присутствующих за рубежом, включают BLT, Farsoon и E-Plus 3D, «большую тройку» китайской металлургической промышленности. Эти и другие компании, такие как HBD, Z–Rapid, Easymfg и AmPro, представлены на выставке Formnext. Согласно статистике TCT Asia за 2023 год, менее 5% посетителей приехали из-за рубежа, более половины из них – из Азии. На выставке TCT Asia 2024 можно было увидеть очень мало европейцев или американцев. Неудивительно, что среди европейцев было много россиян – представителей страны, в которую китайский рынок готов поставлять свою продукцию, в то время как западные страны связаны санкциями.
Таблица 1. Отдельные производители металлических L-PBF систем: сравнение максимальных размеров камеры и количества лазеров
В 2023 году общее количество экспонентов выросло на 10% по сравнению с показателем 2019 года, а выставочная площадь — на 28%. Это означает, что средний размер стенда на одного экспонента составлял примерно 85 м2 против 70 м2 в «доковидном» году. Число уникальных посетителей составило около 17 000, что на 50% больше, чем в 2019 году.
Могло ли решение о размещении столь дорогих и сногсшибательных выставочных стендов на выставке TCT Asia быть связано с желанием ведущих компаний выйти на международные рынки? Учитывая вышеприведенные данные, это маловероятно. Выставка TCT Asia – самый наглядный показатель или зеркало, в котором отражено состояние китайской AП-индустрии, – свидетельствует о том, что конкуренция в Китае в значительной степени носит внутренний характер.
Но посмотрим на эту проблему с другого ракурса: насколько активно иностранные компании AM ведут бизнес в Китае? Лишь 2,8% экспонентов по площади были иностранцами, хотя некоторые иностранные бренды были представлены дилерами и представителями. Только у EOS есть дочерняя компания в Китае.
Итак, учитывая, что в Китае мало иностранных компаний, предлагающих какую-либо конкуренцию, как можно объяснить наличие агрессивной конкурентной среды в Китае? Китайское слово, используемое для описания типа соревнований по АП в Китае, — 內卷 (нэйцзюань). Формальное определение этого термина — «становиться всё более конкурентоспособным». Конкуренция в АП в настоящее время достигла уровня внутренней гиперконкуренции.
TCT Asia представляет незначительный интерес для международного сообщества AП. В первую очередь это мероприятие, разработанное на основе китайской конкурентной динамики. Это острая, понятная и агрессивная конкуренция. Крупные компании соперничают за то, чтобы показать себя крупнейшими и лучшими на уровне конкуренции, превосходящем тот, который можно наблюдать среди западных компаний.
Не все компании смогут выйти победителями в такой конкурентной среде. Некоторые поднимутся, другие потерпят крах или даже обанкротятся, а третьи могут пойти по пути консолидации. Это мало чем отличается от конкуренции, которую можно наблюдать в западных странах. Можно сказать, что такой уровень конкуренции является движущей силой китайской промышленности в целом, стимулирует ее расширять границы и производить более качественную продукцию. Иностранным производителям, которые, возможно, сталкиваются с относительно меньшим количеством конкурентов, следует обратить на это внимание. Сильная конкуренция является движущей силой инноваций и улучшений.
Действительно ли больше – это лучше?
Хотя больше – не всегда значит лучше, впечатление, которое создается при непосредственном взаимодействии с ландшафтом металлического AП в Китае, — это гордость, которую компании испытывают, расширяя границы и выводя на рынок устройства, демонстрирующие значительное инженерное мастерство и достижения, даже если их коммерческая жизнеспособность и рыночный потенциал могут быть менее очевидными.
Наличие большего количества лазеров и больших объемов печати – это технологическая визитная карточка, которая создает имидж превосходства. На рынке с высокой конкуренцией технологическое совершенство помогает создать бренд и обеспечивает коммерческий успех принтеров меньшего размера. Существует рынок крупнотоннажных мультилазерных систем, хотя параметры этого рынка, возможно, еще не определены. Выставочный зал был заставлен огромными деталями, в частности, для аэрокосмического сегмента. Уверенность китайских производителей металлоконструкций в развитии этих технологий очевидна.
Рис 2. Напечатанный алюминиевый подрамник электромобиля с решетчатой структурой с толщиной стенок 2 мм и на 20% легче, чем литой. Размеры детали: 1230 x 845 x 337 мм (с разрешения BLT)
Многие задаются вопросом, могут ли китайские принтеры конкурировать с более проверенными машинами западных поставщиков. Неофициальные данные свидетельствуют о том, что разрыв, если таковой вообще существует, между деталями, изготовленными на китайских станках, и деталями, изготовленными на международных брендах, в лучшем случае незначителен. Детали и требования к применению имеют значение, и в конечном итоге измерения и испытания позволят положить конец спору о том, могут ли китайские станки конкурировать по качеству с западными аналогами. Однако детали, представленные на выставках, никогда не должны служить надежным показателем того, на что способна машина. Это реальность производственного процесса, где со временем можно привести аргумент, основанный на фактических данных. Компании стран Запада имеют больший опыт, чем их китайские коллеги. BLT была основана в 2011 году. EOS – в 1989 году, а их металлические системы были представлены в 1998 году.
Принимая во внимание все обстоятельства и прогресс, достигнутый китайскими производителями принтеров по металлу, можно уверенно прогнозировать, что устранение или полное исчезновение каких-либо узких мест — лишь вопрос времени. Беседы с профессионалами отрасли, имеющими опыт работы со стороны клиентов (то есть они не связаны ни с каким производителем), позволяют предположить, что сегодня практически нет разницы между западным и китайским качеством.
Все опрошенные крупные поставщики указали, что ключевые компоненты их машин, такие как лазерные системы и гальванометры, представляют собой те же самые лучшие международные компоненты, которыми оснащены лучшие из машин от мировых лидеров. Лазеры IPG и гальванометры Scanlab входят в стандартную комплектацию всех топовых китайских машин. Интересно, что чувствительные к ценам местные покупатели могут в случае необходимости выбирать альтернативные компоненты китайского производства. Несмотря на то, что эти компоненты могут не обладать такой надежностью или продолжительностью жизни, как их лучшие в своем классе конкуренты, нет никаких доказательств того, что детали, изготовленные с их помощью, значительно уступают по качеству.
Итоговые выводы
Итак, выделим несколько ключевых идей:
- Китайский рынок огромен и быстро развивается.
- В некоторых отношениях AП по металлам в Китае достигло паритета с глобальным АП.
- Острая конкуренция в Китае способствует улучшениям, инновациям и здоровому желанию идти на продуманный риск в стремлении к лидерству в отрасли.
- Учитывая крутизну траектории роста АП в Китае, опрометчиво избегать активного взаимодействия и контактов с рынком АП в этой стране.
P.S. Взгляды автора на развитие аддитивного производства в Китае не являются неизменными. Они опираются на факты, а со временем могут появиться дополнительные факты, которые могут повлиять на оценку рынка AП в Китае. Однако бесспорно, что Китай становится все более важным игроком в мире аддитивного производства.
Авторская адаптация идеи Джозеф Коуэна, младшего консультанта Wohlers Associates (ASTM International AM).
