Le marché de l'imprimante 3d - France

1.2 Un marché mondial récent et en pleine explosion

Le marché mondial de l'impression *D n'en est encore qu'à ses débuts, mais il est considéré comme ayant le potentiel de révolutionner la production mondiale et est susceptible de devenir particulièrement disruptant dans certaines industries telles que les soins de santé et l'électronique de haute technologie. On estime qu'il y a environ ** millions d'appareils auditifs imprimés en *D en circulation actuellement. En particulier, selon Hudson Valley *D Printing, le nombre d’imprimantes *D à usage commercial est passé de *** en **** à ** *** en **** dans le monde sur la période. 

Comme nous pouvons le voir ci-dessous, la valeur du marché mondial de l'imprimerie *D est en pleine croissance. Selon Citi, le marché est d'une valeur globale de près de ** milliards de dollars, avec un taux de croissance annuel composé (***) d'un peu moins de **% entre **** et ****, pour atteindre ** milliards de dollars américains d’ici à ****.

Il s’agit d’un marché assez concentré, puisque les cinq premiers producteurs d’imprimantes *D industrielles représentent **% du chiffre d’affaires. Les cinq plus grands producteurs d’imprimantes *D de bureau concentrent quant à eux **% des ventes en nombre d’unités.  Le marché est en outre archi-dominé par les États-Unis, avec ...

1.3 Un marché déjà important en France

Le marché français de l'imprimerie *D est certes un marché jeune mais en pleine croissance. Selon Capital, la France pèse en **** pour *% du marché mondial de l’impression en *D, et pour *,*% selon un rapport de *D hubs, soit entre *** et *** millions d’euros pour le marché de l’impression de *D dans l’ensemble. La croissance du marché français est portée notamment par l'offre. La France connait une floraison de PME. Celles-ci contribuent à la croissance du secteur et dont la clientèle est centrée autour de * segments principaux : l’automobile, l’aéronautique, le spatial et le médical. Par exemple Prodways, un des leaders en France produit en série entre *** et **** semelles orthopédiques par semaine en France.

Le marché français de l'imprimerie *D France, **** - *****, en M€ Source: ****

Comme nous pouvons le voir ci-dessus, le marché français connait une croissance continue sur la période allant de **** à ****. En effet, sur la période, le marché est passé d'une valeur globale de *** millions d'euros à ***,* millions d'euros. Ainsi, le marché a connu un taux de croissance annuel moyen de *,*% tout au long de la période. À titre de comparaison, le marché allemand ...

1.4 La crise de la COVID-19 met en exergue l'intérêt de l'impression 3D

La crise de la COVID-** a permis de démontrer l'intérêt industriel et médical de l'imprimerie *D. En effet, écouvillons, masques de protection, visières, poignées de coude, valves respiratoires, ainsi que d'autres nombreux objets ont été imprimés en *D pendant la crise sanitaire.

L'exemple d’Hewlett-Packard est intéressant : l’entreprise a imprimé *,* million de pièces depuis le début de la crise un peu partout dans le monde [***]. Le ** mars ****, le Centre hospitalier universitaire (***) de Caen a alerté sur un manque d'équipement de protection dans les blocs de réanimation. Paris Saclay Hardware Accelerator a répondu à cet appel en ** heures et a conçu, produit et distribué bénévolement des visières de protection intégrale partiellement imprimées en *D. HP a également répondu à cet appel et a mis en relation les hôpitaux avec ses partenaires équipés d'imprimantes *D comme Decathlon. En tout, ce sont ** *** visières qui ont été livrées aux personnels soignants.

Stratasys Europe Middle East & Africa est également devenu le fournisseur de l'Assistance Publique - Hôpitaux de Paris (***). "En tirant parti de la technologie d’impression *D à cette échelle, AP-HP s’est ...

2.1 Les dépenses mondiales en imprimantes 3D augmentent considérablement

Les dépenses mondiales liées à l'imprimerie *D ont connu une croissance importante, portée par l'intégration croissante des imprimantes *D au sein des différents processus industriels. Le marché de l'imprimerie *D possède plusieurs débouchés : industrie, high-tech, biens de consommation, etc. Comme nous pouvons le voir ci-dessous, l'industrie constitue le principal débouché et représente près de **% de la demande adressée au marché de l'imprimerie *D. Les différents services représentent quant à eux **% de la demande, suivi par le secteur de la technologie de pointe qui représente **% de la demande.

Les principaux débouchés du marché de l'imprimerie *D Monde, ****, en % Source: ****

La technologie d'impression *D, combinée à la démocratisation de l'IoT et le développement des smart devices, permettent une réduction de coûts et une optimisation des chaînes de valeur. Ainsi, selon le rapport publié par l'IDC, les développements combinés des techniques d'impression *D pousseront près de **% des industries de fabrication à automatiser quasi entièrement leurs chaines de production pour en optimiser les rendements. Par ailleurs, les progrès rapides en cours dans le secteur médical et la bio-impression seront des ...

2.2 L'imprimante 3D, un produit de plus en plus en vogue.

Selon un rapport de marché en **** réalisé par l’entreprise leader du marché Sculpteo, le taux de pénétration des imprimantes *D est en constante évolution. En effet, comme nous pouvons le voir sur le graphique ci-dessous, ce taux de pénétration est passé de *% en **** à près de **% en ****. Au-delà de la popularité croissante des imprimantes *D, la croissance continue du taux de pénétration s'explique également par la baisse de coûts et la hausse de la compétitivité des imprimantes *D. 

Évolution du taux de pénétration des imprimantes *D Monde, ****-****, en % Source: ****

Par ailleurs, selon le même rapport, l'achat d’une imprimante *D apparait dans le top * des priorités des entreprises en **** derrière la volonté d’accélérer le développement de produit, d’offrir des produits sur mesure, d’augmenter la flexibilité de la production et de réduire les investissements. 

Quel domaine relatif à l'impression *D est la priorité de votre entreprise ? France, ****, en % Source: ****

2.3 L'intégration de l'imprimerie 3D dans les processus industriels

L'intégration de l'imprimerie *D dans le cadre des processus industriels constitue un véritable levier de croissance. En effet, il apparait qu'en tant que technologie, l’impression *D industrielle est l’un des vecteurs clés vers l’usine numérique du futur. Elle modifie les règles du jeu pour de nombreux acteurs du marché. Bien que l’utilisation de nouvelles technologies innovantes, telles que l’impression *D industrielle, aide les entreprises dans cette voie, elles déclenchent souvent une vague de changements dans l’ensemble de l’organisation.

Outre la technologie, les individus – ou plutôt la capacité des managers et des ingénieurs à conduire la transformation – sont un facteur clé du succès de l’entreprise, car si la décision d’adopter la fabrication additive offre d'un côté un niveau de liberté inédite, elle exige également de l’autre de repenser fondamentalement les étapes de conception et de production. L'étude réalisée par Sculpteo concernant le profil des utilisateurs de l'imprimerie *D, résumé dans le graphique suivant, il apparait que l'écrasante majorité des utilisateurs - **% d'entre eux - sont des ingénieurs désirant utiliser ce produit dans le cadre ...

2.4 La santé, un levier de croissance important pour le marché de l'imprimerie 3D

Le secteur médical est un véritable levier de croissance de la demande d'imprimerie *D. En effet, la fabrication d'implants et de nanotechnologie se prête particulièrement à l'imprimerie *D. Un implant a pour but de remplacer sur une longue durée un organe ou de suppléer à une ou plusieurs de ses fonctions. Il est donc, par définition, totalement adapté au patient et à son anatomie. La personnalisation prend du temps et coûte cher lorsqu’il s’agit d’employer des méthodes de fabrication traditionnelles. C’est là que la fabrication additive prend tout son sens et vient aider à la conception d’implants sur mesure. 

La taille du marché mondial de l'impression *D dans le domaine de la santé a été évaluée à *** millions de dollars en ****, et devrait atteindre **** millions de dollars d'ici ****, avec un TCAM de **,* % entre **** et ****. L'impression *D, également connue sous le nom de fabrication additive, utilise une technique d'addition couche par couche pour produire des équipements et des produits médicaux physiques personnalisés à partir d'un fichier numérique tridimensionnel. Le logiciel d'impression *D est utilisé pour créer un ensemble de conception assistée par ordinateur (***) à l'aide d'un scanner *D, d'un ...

3.1 Les acteurs du marché de l’impression 3D en France

Le marché de l’impression *D est en pleine ébullition. En effet, on constate que plusieurs types d'acteurs cohabitent sur ce marché :

Grands groupes : Les grands groupes multiactivités diversifiés tels que General Electric, HP, Michelin ou Siemens Pure players : Les spécialistes de l’impression *D (***) tels que *D Systems, Stratasys et Xerox

La cohabitation de ces deux types d'acteurs est particulièrement visible en s'intéressant aux brevets déposés. Comme nous pouvons le voir ci-dessous, le marché reste dominé par des acteurs de grande taille, disposant d'une taille critique permettant de financer des programmes de R&D pointus.

Les brevets déposés dans le secteur de l'impression *D Monde, ****, en unité Source: ****

Par ailleurs, d’autres grands acteurs se positionnent fortement sur le marché global de l’impression *D. C’est le cas par exemple de Google qui a investi pendant l’été **** près de *** millions de dollars dans une nouvelle technologie appelée CLIP et dont la promesse est de multiplier par ** la vitesse d’impression. À plus petite échelle, Michelin a investi * millions d’euros dans une filière *D métal en Auvergne, en partenariat avec l’entreprise Fives, afin de développer ...

3.2 La production mondiale d’imprimantes 3D est concentrée

Le rapport Wohlers **** affirme qu'il y a eu un total de ** *** installations industrielles d'imprimantes *D entre ****-****. Comme nous pouvons le voir sur le graphique ci-dessous, **,*% de cette production était originaire des États-Unis, contre **,*% en Chine, *,*% au Japon *,* % et *,*% en Allemagne. 

Production mondiale d'imprimantes *D Monde, ****, en % Source: ****

Entre **** et ****, les ventes annuelles d'imprimantes de bureau ont connu une croissance, passant de seulement ** unités à *** *** unités, selon le rapport Wohlers ****. Wohlers estime que la plus forte croissance des ventes d'imprimantes *D de bureau concernera les entreprises et les établissements d'enseignement, et non l'usage domestique.

Ainsi, l'investissement des entreprises tire la production d'imprimante *D à la hausse. Comme nous pouvons le voir sur le graphique ci-dessous, **% des entreprises interrogées par Sculpteo en **** affirment vouloir augmenter leurs investissements dans le domaine de l'imprimerie *D. 

Prévisions quant à l'investissement dans l'imprimerie *D Monde, ****, en % Source: ****

3.3 Les livraisons d’imprimantes 3D dans le monde augmentent de manière exponentielle

Selon Gartner, les livraisons unitaires d'imprimantes *D dans le monde ont augmenté entre **** et ****, et les prévisions pour les livraisons d'imprimantes *D en **** seront multipliées par près de ** par rapport à **** à *,* millions d’unités expédiées en ****.

Livraisons unitaires d'imprimantes *D entre **** et **** Monde, **** - ****, en millions Source: ****

4.1 Les trois technologies dominantes sur le marché de l’impression 3D

L'impression *D repose sur plusieurs technologies sous-jacentes. NéaSelon un rapport de marché en **** réalisé par l’entreprise leader du marché Sculpteo, * technologies principales sont utilisées dans le secteur de l’impression *D :

Le "fused deposition modeling" (***) : c’est un type de technologie de fabrication additive permettant la construction d’objets, de prototypes et de produits tridimensionnels au moyen d’un procédé de fabrication assisté ou piloté par ordinateur. Il est utilisé dans l'impression *D ou la conception de modèles solides et de prototypes dans une approche en couches ou additive. Le "selective laser sintering" (***) : c’est une technique de prototypage par frittage laser sélectif sans utilisation de liquide permettant de créer des objets *D à partir de poudres frittées ou fusionnées par un laser à forte puissance. La "stereolithography" (***).

Les technologies les plus utilisées dans le cadre de l'impression *D Monde, ****, en % Source: ****

4.2 Différents prix d’imprimantes 3D selon la gamme et l’utilisation

Selon les comparateurs de prix sur Internet, le prix d’une imprimante *D dépend de la gamme et de son usage (***). L’accessibilité aux imprimantes *D s’est peu à peu démocratisée depuis **** en France avec des prix qui pouvaient alors atteindre *** *** € pour une moyenne de premiers prix à * *** €.  

Il existe aujourd’hui * principales gammes de prix pour les imprimantes *D en France :

Les premiers prix, entre *** € et **** €, qui correspondent à des imprimantes *D de petits volumes Les imprimantes *D moyenne gamme sont les plus répandues avec des prix compris entre * *** € et * *** € Les imprimantes *D haut de gamme proposant des volumes plus importants, une plus grande diversité de matériaux utilisables et une qualité d’impression supérieure, dont le prix oscille généralement entre * *** € et * *** €

De nombreuses imprimantes *D industrielles ont une valeur de plusieurs centaines de milliers d’euros. Le prix atteint même parfois même *** *** €. 

En conséquence et face à cet essor des prix des imprimantes *D industrielles, certains leaders tels que AddUp ont entamé la mise en place d’offres de location.

4.3 Différents tarifs de l’impression selon le volume de plastique et de métal utilisé

Selon une étude sur l’impression *D réalisée par Forbes, il existe * grands types de matériaux utilisés lors de l’impression *D : 

Le plastique Le métal La résine Le grès La cire La céramique

Cependant, comme le montre le graphique ci-dessous de Forbes, les * matières leaders sont le plastique, le métal et la résine. Le prix de l’impression en *D dépend par conséquent du volume de plastique ou de métal utilisé lors du processus d’impression.

Principales matières premières utilisées dans l'impression *D Monde, ****-****, en % Source: ****

Voici un récapitulatif des prix selon différents volumes de plastique utilisés résultants de recherches exhaustives de la part des équipes Businesscoot : 

4.4 Les défis auxquels fait face l'offre d'imprimantes 3D

La fabrication additive a considérablement évolué au cours de la dernière décennie, en particulier sur la question des matériaux disponibles. Néanmoins, il existe encore des obstacles à l’adoption de l’impression *D dans la production de masse. Le manque de matériaux à l’échelle industrielle, la fiabilité et la répétabilité des produits, le post-traitement et le coût par pièce continuent d’être des défis. 

L'enjeu aujourd'hui est de repousser le point d'équilibre financier : à partir de quel volume il est plus intéressant de basculer en injection plastique par rapport à l'impression *D ? Durant les dix dernières années, ce point était très faible : au-delà de *** pièces, il n'était plus rentable de rester en impression *D. Le manque de budget est donc le principal frein avant que cette technologie devienne accessible aux plus petites entreprises.

Quels sont les principaux obstacles devant l'adoption de l'imprimerie *D ? Monde, ****, en % Source: ****

Aujourd'hui, la baisse des coûts de production a permis de faire passer ce seuil à près de ** *** pièces, ce qui laisse présager un potentiel de croissance important pour ce marché.

De plus, l'élargissement et la diversification ...

5.1 Une réglementation indirecte suppléée par une normalisation spécifique

De par la récente émergence des technologies de fabrication additive, on constate un relatif manque de réglementation nationale ou internationale. Cependant, la multiplication de normes permet un encadrement précis des procédés d'impression *D. 

Une réglementation issue de l'usage de produits chimiques

Dans un cadre professionnel, le site d’implantation d’une imprimante *D devient de facto un local à pollution spécifique. L’article R****-* prévoit que les locaux à pollution spécifique sont des locaux dans lesquels des substances dangereuses ou gênantes sont émises sous forme de gaz, vapeurs, aérosols solides ou liquides autres que celles qui sont liées à la seule présence humaine ainsi que des locaux pouvant contenir des sources de micro-organismes potentiellement pathogènes. Les obligations qui découlent de la définition de ces locaux concernent la ventilation et le contrôle des polluants.

Les filaments thermoplastiques utilisés en impression *D sont tous des polymères, c’est-à-dire des molécules caractérisées par la séquence d’un ou de plusieurs types d’unité monomères. Cette dénomination implique le respect du règlement REACH (***). 

Une normalisation qui complète la ...

6.1 Segmentation des acteurs du marché

• Prodways
• Stratasys
• 3D Systems
• EOS
• SLM Solutions
• ExOne
• Voxeljet
• GE Vernova
• HP Hewlett Packard
• AddUp
• Poly-Shape
• Sculpteo
• Poietis
• ARRK
• Materialise 3D
• XtreeE
• Construction 3D
• Batiprint3D
• Athletics 3D
• Dagoma
• 3DCeram Sinto
• EOS GmbH
• Formlabs
• Pollen AM
• Markforged
• Arburg
• 3D Advance
• Desktop Metal
• Zortrax
• Microlight3D
• Weber Beamix (Saint-Gobain groupe)
• 3Deus Dynamics