Fabricación aditiva a nivel mundial: adopción actual de la impresión 3D en Norteamérica y Europa

Consulte la Parte 2 de la serie "FA alrededor del mundo", que explora la adopción de la impresión 3D en la región APAC.

Norteamérica y Europa siguen dominando el mercado de fabricación aditiva (FA), albergando la mayor cuota de empresas industriales de impresión 3D y la mayoría de patentes. Sin embargo, el liderazgo de la región está amenazado por el rápido crecimiento de Asia.

¿Cómo está evolucionando la industria de la impresión 3D en estas regiones y qué estrategias pueden asegurar su competitividad?

Adopción de la impresión 3D en Norteamérica

Norteamérica lidera el mercado de FA, con el 35 % de los sistemas industriales instalados, según el Informe Wohlers 2019.

Estados Unidos es el principal motor, respaldado por un ecosistema robusto de líderes de la industria, startups y un alto volumen de patentes. EY informa que el 29 % de todas las empresas de FA globales tienen su sede en EE. UU., incluyendo nombres consolidados como 3D Systems y Stratasys, unicornios como Carbon, Desktop Metal y Formlabs, y fabricantes tradicionales como GE y HP que han adoptado la FA.

Las startups estadounidenses aseguraron más de 600 millones de dólares en capital riesgo en el primer semestre de 2018 —más que el total recaudado de 2012 a 2015 combinados— destacando el impulso emprendedor de la región.

El papel del gobierno estadounidense en la industrialización de la FA

Aunque la inversión privada impulsa la mayor parte de la innovación, el gobierno federal ha lanzado iniciativas clave como el Instituto Nacional de Innovación en Fabricación Aditiva (NAMII) en 2012, rebautizado posteriormente como America Makes. Hoy, America Makes coordina 88 proyectos de I+D y sirve como centro de innovación en fabricación avanzada.

En colaboración con ANSI, America Makes produjo la primera Hoja de Ruta de Estandarización de FA, un marco que identifica normas existentes, lagunas y áreas prioritarias para nuevo desarrollo. La hoja de ruta ayuda a armonizar estándares, reducir barreras y acelerar la adopción en todas las industrias.

¿Está EE. UU. perdiendo su ventaja?

A pesar de su liderazgo, EE. UU. enfrenta competencia de Corea del Sur, Reino Unido y Alemania. A.T. Kearney señala que EE. UU. carece de una estrategia nacional cohesiva de FA, con menor apoyo gubernamental en 2017 comparado con la media global. Aunque la estrategia de la Casa Blanca de 2018 sobre fabricación avanzada no aborda específicamente la FA, la financiación reciente relacionada con defensa —6 millones de dólares de la Fuerza Aérea para motores de cohete impresos en 3D y 13.200 millones en 2018 para innovación tecnológica— demuestra apoyo dirigido.

Las empresas privadas impulsan el crecimiento de la FA

Para 2019, más de la mitad de las empresas estadounidenses habían adoptado la impresión 3D, y el 22 % planeaba adoptarla en el futuro. Los sectores aeroespacial, bienes industriales, médico y automoción —liderados por firmas como Ford (inversión de 45 millones en su Centro de Fabricación Avanzada) y GM— son adoptantes clave. Una encuesta de Sculpteo de 2019 encontró que las empresas norteamericanas planean aumentar la inversión en FA al menos un 50 %.

Para sostener el liderazgo, los responsables políticos estadounidenses deben ampliar el desarrollo de mano de obra, educación y programas de incentivos que fomenten una adopción comercial más amplia.

Adopción de la impresión 3D en Europa

Europa ostenta la segunda mayor cuota de mercado de FA, con el 55 % de las empresas globales de FA sedadas en la región, según EY. El continente alberga fabricantes líderes como EOS, Renishaw, SLM Solutions, Ultimaker y Photocentric.

Los países de Europa Occidental —Alemania, Reino Unido, Italia y Francia— impulsan el desarrollo de la FA. Encuestas de IDC confirman que estas naciones lideran la adopción de FA para piezas finales, especialmente en aeroespacial y salud. Varias tienen estrategias nacionales de FA integradas en sus planes de Industria 4.0.

Europa del Este, notablemente Rusia, posee un potencial significativo pero rezaga en I+D y despliegue industrial. Las iniciativas rusas buscan desarrollar tecnologías de FA, pero la adopción manufacturera práctica sigue limitada.

Según el informe de CECIMO de 2018, la escasez de talento es la principal barrera, con el 52 % de encuestados citando dificultad para contratar personal competente en FA. Las lagunas clave de experiencia incluyen aseguramiento de calidad, pruebas y cumplimiento normativo —críticos para producción en serie.

Foco país: Alemania

Alemania, centro manufacturero de la UE, lanzó su iniciativa "Industrie 4.0" en 2011, incorporando la FA como tecnología central. Con 148 instituciones de investigación —lideradas por el Instituto Fraunhofer— Alemania impulsa la innovación. El proyecto FutureAM de Fraunhofer (2017) busca escalar la FA metálica mediante tecnologías avanzadas; resultados recientes incluyen un nuevo sistema óptico para L-PBF que puede producir componentes metálicos grandes hasta diez veces más rápido que los sistemas convencionales.

La Asociación de Fabricación Aditiva dentro de VDMA apoya la industrialización, con 150 miembros que abarcan proveedores, software, materiales y usuarios finales. Su hoja de ruta apunta a logística de materiales, estándares ambientales y de seguridad, procesamiento de datos y estandarización de procesos.

El proyecto IDEA de 3 años de Siemens, financiado por el Ministerio Federal de Educación e Investigación, se centra en integrar gemelos digitales con FA para mejorar el despliegue industrial.

La adopción actual muestra que solo el 13 % de 560 empresas alemanas encuestadas por VDI usan FA para productos finales completos, aunque un tercio incorpora componentes de FA en su producción —una tendencia alentadora. El sector automovilístico es un motor clave de crecimiento, con el proyecto IDAM de BMW que busca producir en masa 50.000 componentes anuales mediante FA.

Foco país: Reino Unido

El Reino Unido es líder global en investigación y aplicación de FA, segundo en Europa tras Alemania. La Estrategia Industrial de 2017 delinea un camino claro para elevar al Reino Unido como actor principal en FA.

Las universidades británicas —Nottingham, Sheffield y Cambridge— son potencias de investigación. El Centro de Tecnología de Fabricación, inaugurado en 2015, alberga una instalación nacional de FA.

La adopción comercial, sin embargo, sigue siendo desigual. Mientras firmas como Bowman International y Renishaw emplean FA para piezas específicas, la mayoría de fabricantes británicos aún no han adoptado plenamente la tecnología. Las barreras incluyen escasez de talento, comprensión gubernamental limitada, actitudes de inversión cautelosas y estructuras de apoyo fragmentadas.

Con una base de conocimiento sólida y capacidad de fabricación avanzada, el Reino Unido puede expandir su cadena de suministro de FA, siempre que haya acción gubernamental coordinada para traducir la investigación en despliegue comercial.

Mantener una ventaja competitiva: Norteamérica y Europa

En 2019, Norteamérica y Europa Occidental siguieron liderando, con Alemania y EE. UU. impulsando la mayoría de avances en FA. Sin embargo, incertidumbres globales —Brexit, tensiones comerciales EE. UU.-China— amenazan el impulso.

El reciente compromiso de la UE de priorizar la FA en conversaciones comerciales con EE. UU. busca eliminar barreras no arancelarias y crear estándares de certificación unificados, facilitando la entrada al mercado de soluciones de FA en ambas regiones.

Para preservar su liderazgo, responsables políticos e industria deben intensificar la educación en FA, incentivar la adopción y fomentar un ecosistema robusto que pueda competir con el mercado asiático en rápida expansión.