Dossier du numéro de janvier/février 2024 de 3D ADEPT Mag, publié en ligne le 11 juillet 2024. Les données de marché portent principalement sur 2023 ; les prévisions des intervenants concernent 2024.
Popularisées auprès du grand public dans les années 2010, les imprimantes 3D de bureau occupent aussi une place dans les ateliers professionnels. Aux machines à extrusion de filament se sont ajoutées des solutions à résine, notamment utilisées en bijouterie et en dentaire. Quels besoins peuvent-elles couvrir aux côtés des systèmes industriels, et comment interpréter la croissance de ce segment ?
Un format de machine, plusieurs classes de prix
Le terme « de bureau » décrit avant tout un format de machine ; il ne fixe pas un plafond universel à 5 000 dollars. Il ne désigne pas non plus les origines de la fabrication additive : 3D Systems situe la commercialisation de sa SLA-1 en 1987, bien avant la popularisation des machines personnelles. Dans les données présentées ici, CONTEXT utilise des classes de prix distinctes du format et de l’usage de la machine.
Le succès médiatique des imprimantes personnelles dans les années 2010 a nourri de fortes attentes. Pour comprendre leur place dans l’industrie, il faut distinguer cette visibilité auprès du grand public des applications, capacités et contraintes de chaque équipement.
Finalement, avec l’accent mis sur l’impression 3D industrielle, l’impression 3D de bureau a été inconsciemment reléguée au statut de “technologie grand public ou éducative“. Pourtant, dans les données de 2023 analysées par CONTEXT, « les imprimantes d’entrée de gamme restent le segment le plus dynamique » du marché.
Lire les chiffres de marché dans leur contexte
CONTEXT suit trimestriellement les livraisons mondiales d’imprimantes 3D. Dans son communiqué du 16 janvier 2024, la société définit l’entrée de gamme comme les machines de moins de 2 500 dollars. Les livraisons de ce segment progressent de 9 % au troisième trimestre 2023 par rapport au troisième trimestre 2022.
Avant que Chris Connery, alors vice-président de l’analyse et de la recherche mondiales chez CONTEXT, n’explique ces résultats, j’aimerais souligner que l’étiquette « technologie grand public ou éducative » n’est pas péjorative. Dans les données communiquées pour cet entretien, l’entrée de gamme représente 28 % des recettes mondiales des systèmes sur les douze mois allant du quatrième trimestre 2022 au troisième trimestre 2023. Cette part de chiffre d’affaires se distingue du nombre de machines livrées.
« Alors que la plupart des gros titres de l’industrie concernent à juste titre les événements dans la classe de prix industrielle (qui a représenté 53 % des recettes globales du système au cours de la période de référence), les imprimantes 3D bas de gamme ne sont pas seulement des jouets pour les consommateurs, puisque ce segment représente une passerelle importante pour apprendre et comprendre les différents concepts de l’impression 3D », souligne Connery.
Il poursuit en expliquant pourquoi ces imprimantes d’entrée de gamme restent le segment le plus populaire :
« Sur la base des douze derniers mois (Q4-22 à Q3-23) par rapport à l’année précédente (Q4-21 à Q3-22), la croissance des livraisons a été encore plus forte avec +12% d’imprimantes supplémentaires expédiées dans le monde. Alors que ce segment du marché continue de voir des gains de parts de marché, des leaders comme Creality, Anycubic et Elegoo (Creality détenant une part de marché particulièrement importante), des nouveaux venus comme Bambu Lab ont vraiment pris le marché d’assaut et ont contribué à sa croissance. Alors que dans le passé, les produits bas de gamme étaient considérés comme réservés aux consommateurs, les études montrent que des entreprises comme Bambu Lab ont connu une forte croissance sur les marchés non consommateurs. C’est pourquoi CONTEXT a récemment abandonné la classification de ces produits en tant qu’imprimantes 3D “personnelles” (ou “de bureau” ou “grand public”) pour renommer ce bas de gamme “ENTRY-LEVEL” (entrée de gamme) afin de mettre en évidence l’augmentation des ventes de ces produits sur des marchés plus professionnels. Pour mieux mettre en évidence cette tendance, CONTEXT catégorise ces expéditions par « classe de prix » : la classe PROFESSIONNELLE (qui se compose d’imprimantes dans la gamme de prix de 2 500 $ à 20 000 $) a connu une baisse de -27% sur une base TTM (trailing-twelve months) montrant la cannibalisation des produits de classe PROFESSIONNELLE par des imprimantes d’ENTRÉE DE GAMME à prix plus bas. La croissance de la catégorie ENTRY-LEVEL (et le déclin de la catégorie PROFESSIONNELLE) sont dus à l’inflation mondiale qui a poussé les prix à la hausse, poussant les acheteurs à chercher des alternatives moins chères. L’introduction de produits de type “professionnel” plus riches en fonctionnalités et moins chers dans cette catégorie ENTRY-LEVEL a apparemment été bien accueillie et a permis aux acheteurs de déplacer confortablement la demande des produits PROFESSIONNELS plus chers vers les produits ENTRY-LEVEL moins chers sans avoir l’impression d’avoir sacrifié la fonctionnalité ou la qualité ».
Les périodes de comparaison diffèrent : +9 % concerne le seul troisième trimestre 2023, tandis que +12 % et −27 % dans la citation portent sur douze mois glissants. Sur le graphique ci-dessous, la baisse de −41 % du segment professionnel concerne le troisième trimestre, pas ces douze mois. Les axes des quatre graphiques n’utilisent pas la même échelle.
J’entends ce que Connery explique à propos de ces imprimantes 3D d’entrée de gamme et je ne peux m’empêcher de penser que, d’une certaine manière, ces marques qui détiennent la plus grande part de marché (Creality, Anycubic et Elegoo) ont été victimes de leur réputation, à savoir qu’elles sont “conçues pour les consommateurs et les makers”. Je me souviens encore qu’un employé de Creality m’a dit, il y a deux ans, qu’il avait vendu environ 200 imprimantes 3D Creality à une grande entreprise aérospatiale, mais que personne ne l’aurait jamais su. Le fait est qu’il est plus élégant de dire qu’un conglomérat multinational achète 3 imprimantes 3D industrielles plutôt que 200 machines de bureau Creality.
L’exemple des quelque 200 machines Creality repose sur un souvenir d’entretien avec un salarié ; l’acheteur n’est pas identifié et cette vente n’est pas documentée indépendamment dans le dossier.
Pour éviter de telles généralisations et étiquettes liées à l’impression 3D de bureau, Connery semble recommander de classer ces imprimantes 3D par catégories de prix :
« On parle souvent du segment des “biens de consommation” comme d’un marché final clé pour l’impression 3D et la fabrication additive, mais il est difficile de s’y retrouver lorsqu’on considère le marché de l’impression 3D comme un marché unique et cohérent. Par exemple, il existe des imprimantes qui coûtent des millions de dollars et qui sont installées dans des usines, ainsi que des produits de bureau qui coûtent quelques centaines de dollars et qui sont souvent utilisés par le grand public, typiquement à la maison. Pour aider à compartimenter les différentes solutions et les marchés finaux, CONTEXT classe le matériel d’impression par catégories de prix qu’il appelle ENTRY-LEVEL (pour les imprimantes de moins de 2 500 dollars), PROFESSIONNELLE (celles dont le prix est compris entre 2 500 et 20 000 dollars), MILIEU DE GAMME (20 000 à 100 000 dollars) et INDUSTRIELLE (100 000 dollars et plus). Au-delà de cette distinction de haut niveau entre les différentes classes de prix, les imprimantes peuvent être segmentées en fonction du type d’imprimante (comme les imprimantes à photopolymérisation à base de résine polymère, les imprimantes à extrusion de matériaux polymères ou même les imprimantes à fusion de lit de poudre métallique à base de laser dans la classe de prix INDUSTRIELLE), des différents matériaux que les imprimantes peuvent traiter (comme les polymères, les métaux, les céramiques, les matériaux composites, les matériaux biologiques, etc. ), les marchés finaux dans lesquels ces imprimantes sont utilisées et même l’utilisation principale de ces imprimantes (prototypage, production d’une pièce unique, personnalisation de masse, production en volume, etc.). Souvent, lorsque les gens font référence au “segment des biens de consommation” du marché de l’impression 3D, ils entendent l’utilisation de machines industrielles dans la production de masse de biens de consommation. Aujourd’hui déjà, des imprimantes 3D industrielles sont utilisées pour la fabrication de certains biens de consommation tels que les semelles intermédiaires des chaussures de course (un bien de consommation). D’autres expérimentent l’utilisation d’imprimantes 3D pour produire en masse des bijoux ou même des pièces de téléphones portables et de smartwatches. Une autre façon dont les gens font parfois référence aux “biens de consommation” lorsqu’ils parlent de l’impression 3D est l’utilisation à domicile d’imprimantes de D’ENTRÉE DE GAMME pour que les consommateurs généraux puissent fabriquer des produits pour eux-mêmes. Pour son suivi, CONTEXT classe les marchés finaux de l’utilisation des imprimantes 3D d’entrée de gamme en fonction des caractéristiques propres au marché de la consommation, notamment : Hobby/DIY, Gadget, « Household et Scale Model » ou par leur utilisation principale, notamment : Bricolage, Jouets et jeux, Hobby/ménage et Fan Art. La tendance croissante observée est toutefois l’utilisation de ces produits pour des marchés finaux plus industriels et professionnels : automobile, médecine et soins de santé, dentaire, aérospatiale et aviation, bijouterie, éducation, R&D, art et architecture, énergie, pétrole et gaz et accessoires de cinéma. La plus forte croissance des livraisons d’imprimantes d’entrée de gamme a été enregistrée dans le secteur dentaire (à partir d’imprimantes à base de résine) et sur les marchés de l’automobile, de la médecine et de la santé, de l’aérospatiale et de l’aviation et de la bijouterie, tous considérés comme des marchés professionnels (par opposition aux marchés grand public) ».
Le graphique suivant concerne uniquement la classe de prix industrielle de CONTEXT, à partir de 100 000 dollars. Il ne mesure pas les livraisons de toutes les imprimantes 3D, ni celles du seul segment de bureau.
Plusieurs machines ou un système industriel ?
Les progrès du matériel, des logiciels et des matériaux peuvent élargir les applications accessibles aux machines de bureau. Ils ne rendent pas les solutions interchangeables : matériaux, dimensions des pièces, répétabilité, qualification, intervention humaine et capacité de production restent à comparer pour l’usage visé.
Cela dit, pour Mitch Debora, CEO de Mosaic Manufacturing, un fabricant d’imprimantes 3D basé au Canada, « la raison pour laquelle les entreprises choisissent d’investir dans plusieurs imprimantes de niveau professionnel plutôt que dans un seul système industriel est une question d’échelle et de contrôle des coûts. La demande de fabrication additive augmente considérablement dans les entreprises de développement et de fabrication de produits. Elles savent que plusieurs imprimantes fonctionnant en parallèle sont nettement plus performantes qu’une seule imprimante industrielle, tant en termes de débit que de coût des pièces. Les imprimantes industrielles d’une valeur de plus de 100 000 dollars peuvent être utilisées pour des applications de niche nécessitant un ensemble de fonctions spécifiques, mais dans la plupart des cas, l’investissement dans cinq systèmes d’impression professionnels performants à environ 10 000 dollars chacun placera l’entreprise dans une bien meilleure position. Chez Mosaic, nous constatons régulièrement que des entreprises vendent leurs anciennes imprimantes industrielles et les remplacent par plusieurs de nos imprimantes multi-matériaux et haute température ELEMENT HT ».
Prenant l’exemple de ses imprimantes 3D Element et Array, il explique les raisons qui peuvent amener une entreprise à investir dans la solution Element plutôt que dans la solution Array : « Chez Mosaic, nous proposons une imprimante de bureau appelée Element ainsi qu’un système de production automatisé géré par des robots appelé Array. En général, une entreprise qui a besoin de plus de cinq imprimantes achète un système Array, car la robotique permet à ses employés de se consacrer à des tâches génératrices de valeur plutôt que de passer du temps à faire fonctionner les imprimantes 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7. Les entreprises constatent un retour sur investissement très rapide sur Array en libérant le temps du personnel grâce à la robotique d’Array. Les entreprises qui investissent dans Element le font généralement soit parce qu’elles n’ont pas les besoins en capacité qu’offre Array, soit parce qu’elles cherchent à valider une analyse de rentabilité avant d’investir dans un parc d’imprimantes Array. Il est fréquent qu’un client achète un Element puis passe à un Array, ou qu’il achète un Array puis passe à 5 Arrays – la modularité de ces blocs de construction permet aux entreprises d’augmenter progressivement leur capacité en fonction de leurs activités. »
Debora défend ici le modèle économique de son entreprise. Les comparaisons de débit, de coût par pièce et de retour sur investissement sont ses appréciations, sans étude comparative détaillée fournie dans cet entretien. Le coût total d’un parc doit aussi intégrer matériaux, maintenance, main-d’œuvre, post-traitement et taux de pièces conformes ; le prix d’achat seul ne permet pas de conclure.
Les perspectives exprimées pour 2024
Je suis plus optimiste en ce qui concerne l’impression 3D de bureau et la manière dont elle peut être déployée dans les industries pour atteindre divers objectifs de fabrication. Je ne dis pas que les imprimantes 3D de bureau pourraient égaler les performances des machines industrielles. Les imprimantes 3D industrielles ouvriront toujours la voie dans certains contextes industriels, mais l’impression 3D de bureau a aujourd’hui une place légitime dans ces contextes également.
« Je ne pense pas qu’il s’agisse d’une montée en puissance ou d’une chute des imprimantes de bureau, mais plutôt d’une montée en puissance des imprimantes de bureau parallèlement à celle des systèmes d’impression industriels », répond le CEO de Mosaic Mfg lorsqu’on lui demande s’il s’agit d’une situation de “montée en puissance” ou de “chute”.
« Parfois, on a l’impression que le segment des imprimantes de bureau est en baisse, mais je pense que c’est une illusion et qu’il s’agit plutôt d’un symptôme des systèmes industriels qui dépassent les systèmes de bureau à ce moment-là. Les deux segments se développent à un rythme sain d’année en année et sont complémentaires. Par exemple, il est courant que les applications industrielles soient inspirées par des équipes qui avaient accès à des imprimantes de bureau (à la maison ou au travail) et qui ont fait le lien entre les défis de leur entreprise et les capacités de la fabrication additive. Plus les systèmes de bureau bas de gamme seront performants et accessibles, plus l’entonnoir de techniciens qui inspireront les 100 prochaines applications révolutionnaires de la fabrication additive s’élargira. Cette année, je m’attends à ce que les imprimantes de bureau deviennent plus performantes en termes de propriétés des matériaux, de débit et d’expérience utilisateur », conclut-il.
Ce dossier a initialement été publié dans le numéro de janvier/février 2024 de 3D ADEPT Mag.
Image de une : imprimante Element HT. Crédit : Mosaic Manufacturing.
Note de relecture : le seuil de l’entrée de gamme a été corrigé dans la version française. La définition du format de bureau, les origines de la technologie et les périodes statistiques ont été précisées. La traduction de la liste des marchés et de l’exemple « cinq machines à 10 000 dollars » a été rectifiée à partir de la version anglaise.
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