Impresión 3D en educación Tamaño del mercado, participación, crecimiento y análisis de la industria, por tipo (impresoras, materiales y servicios 3D), por aplicación (educación superior y K-12) y pronóstico regional hasta 2035

IMPRESIÓN 3D EN LA VISIÓN GENERAL DEL MERCADO EDUCATIVO

El tamaño del mercado mundial de impresión 3D en educación se estima en 438,51 millones de dólares en 2026 y se prevé que alcance los 1314,56 millones de dólares en 2035, creciendo a una tasa compuesta anual del 13% de 2026 a 2035.

La revolución educativa a través de la impresión 3D ofrece un aprendizaje experiencial práctico que abarca múltiples campos académicos para los estudiantes. El aprendizaje se vuelve más accesible a través de la impresión 3D cuando los instructores crean modelos de objetos tangibles a partir de conceptos abstractos, lo que permite a los estudiantes desarrollar una mejor comprensión de campos como la ciencia y la ingeniería, así como temas de arte. Los estudiantes pueden utilizar herramientas de impresión 3D para construir prototipos de ingeniería mientras replican moléculas químicas y crean artefactos históricos en sus actividades de clase.

Las metodologías en la educación en el aula se benefician de la impresión 3D porque fomentan el trabajo en equipo y el desarrollo de ideas entre los estudiantes. Equipos de estudiantes trabajan juntos en tareas mientras intercambian conceptos mientras aprenden a través de múltiples iteraciones de pruebas y modificaciones de diseño. La tecnología permite ayudas de aprendizaje personalizadas a través de sus características adaptables, incluida la creación de modelos táctiles de asistencia para estudiantes con discapacidad visual y herramientas ajustables para estudiantes de educación especial. Los precios cada vez más bajos de la tecnología de impresión 3D y la accesibilidad cada vez mayor permiten a las escuelas convertir sus aulas tradicionales en espacios de aprendizaje dinámicos centrados tanto en la curiosidad como en las habilidades prácticas, así como en la formación del pensamiento crítico y la instrucción orientada al futuro.

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HALLAZGOS CLAVE

• Tamaño y crecimiento del mercado:El tamaño del mercado de impresión 3D en educación fue de 343,41 millones de dólares en 2024, se prevé que crezca a 388,05 millones de dólares en 2025 y supere los 1029,49 millones de dólares en 2033, con una tasa compuesta anual del 13%.

• Impulsor clave del mercado:La creciente adopción de programas de aprendizaje centrados en STEM es un importante motor de crecimiento: más del 60 % de las escuelas de América del Norte ahora integran tecnología práctica, como la impresión 3D, en sus aulas.

• Importante restricción del mercado:Los altos costos iniciales de instalación y mantenimiento siguen siendo un obstáculo, ya que las impresoras 3D promedio para uso en el aula oscilan entre 1.500 y 5.000 dólares, lo que hace que la asequibilidad sea un desafío para las instituciones más pequeñas.

• Tendencias emergentes:El cambio hacia los laboratorios de fabricación digital (FabLabs) se está acelerando, con más de 2000 FabLabs establecidos en todo el mundo para 2023, muchos de los cuales están directamente conectados con universidades y escuelas K-12.

• Liderazgo Regional:América del Norte continúa dominando el mercado y representa casi el 38 % de la adopción global, impulsada por la integración tecnológica temprana y una fuerte financiación gubernamental en tecnología educativa.

• Panorama competitivo:El sector está moderadamente fragmentado, con alrededor de 25 actores clave compitiendo activamente, incluidas empresas líderes de impresión 3D centradas en la educación que ofrecen soluciones tanto de hardware como de currículo.

• Segmentación del mercado:El hardware tiene la mayor participación, contribuyendo a aproximadamente el 55 % de la adopción total, a medida que las escuelas continúan invirtiendo en impresoras y accesorios de soporte antes de escalar a plataformas basadas en software.

• Desarrollo reciente:En 2023, varias asociaciones entre universidades y fabricantes de impresoras ampliaron el acceso a la impresión 3D, incluidos programas en los que más de 10 000 estudiantes obtuvieron acceso directo a impresoras en laboratorios STEM.

IMPACTO DEL COVID-19

La impresión 3D en la industria educativa tuvo un efecto positivo a medida que las instituciones buscaron formas innovadoras de mantener el compromiso durante la pandemia de COVID-19

La pandemia mundial de COVID-19 no ha tenido precedentes y ha sido asombrosa, y el mercado ha experimentado una demanda inferior a la prevista en todas las regiones en comparación con los niveles previos a la pandemia. El repentino crecimiento del mercado reflejado por el aumento de la CAGR es atribuible al crecimiento del mercado y al regreso de la demanda a niveles prepandémicos.

Los educadores combinaron programas STEM en línea con tecnología de impresión 3D para permitir a los estudiantes crear objetos a través de operaciones de software CAD en el hogar. Las escuelas trabajaron con empresas de servicios de impresión 3D para transformar el trabajo de diseño de los estudiantes en productos reales que estos proveedores entregaron durante la pandemia. Ante la pandemia, surgieron aplicaciones prácticas de impresión 3D para fabricar equipos de protección y equipos médicos, lo que despertó la curiosidad de los estudiantes sobre cómo esta tecnología podría abordar las dificultades mundiales.

La pandemia reveló múltiples obstáculos relacionados con la implementación de la educación en impresión 3D porque muchas escuelas carecen de fondos suficientes para los equipos y recursos tecnológicos necesarios. Algunos estudiantes se perdieron proyectos relacionados con la impresión 3D porque el acceso limitado a Internet y los dispositivos inadecuados dividieron el campo educativo en dos mundos digitales. La pandemia reveló la necesidad de los estudiantes de adquirir habilidades que los preparen para el futuro, lo que llevó a las escuelas a hacer de la impresión 3D un componente esencial de sus planes educativos ampliados.

ÚLTIMA TENDENCIA

"AI-Herramientas de diseño impulsadas para impulsar el crecimiento del mercado"

Ha habido novedades notables en el mercado que tienen el potencial de impulsar la impresión 3D en la cuota de mercado de la educación. A través de estas herramientas, los dibujantes principiantes logran resultados de diseño complejos a pesar de carecer de capacidades de software CAD. A través de sus capacidades óptimas de generación de modelos, los algoritmos de IA liberan a los estudiantes para trabajar en diseños innovadores y al mismo tiempo alivian las limitaciones técnicas. Las plataformas basadas en la nube aumentan la accesibilidad a través de sus funciones que permiten tanto el trabajo de diseño colaborativo remoto como el intercambio de archivos de diseño durante el aprendizaje híbrido y completamente en línea.

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IMPRESIÓN 3D EN LA SEGMENTACIÓN DEL MERCADO EDUCATIVO

Por tipo

Según el tipo, el mercado global se puede clasificar en impresoras, materiales y servicios 3D.

• Impresoras 3D: los dispositivos de próxima generación producen formas tridimensionales a partir de diseños digitales mientras construyen objetos capa por capa. Las instituciones de aprendizaje implementan estas herramientas para la instrucción de los estudiantes en metodología de diseño y creación de prototipos y conocimiento de fabricación de productos.

• Materiales: Los materiales disponibles para la impresión 3D abarcan plásticos, incluidos PLA y ABS, además de metales, cerámicas y resinas que sirven para diferentes aplicaciones. El PLA surge como el material educativo preferido por su seguridad y simplicidad para su uso en el aula.

• Servicios: Los servicios de impresión 3D operan con un enfoque tripartito para generar diseños seguidos de prototipos y productos manufacturados completos para entidades que carecen de dispositivos de impresión propios.

Por aplicación

Según la aplicación, el mercado global se puede clasificar en Educación Superior y K-12.

• Educación superior: las instituciones de educación superior de múltiples disciplinas, incluidas la ingeniería, la arquitectura, la medicina y el arte, utilizan la impresión 3D para la creación de prototipos complejos, así como para la investigación académica y el avance creativo. A través de impresoras y materiales de calidad industrial, los estudiantes reciben experiencia práctica directa que les ayuda a resolver problemas del mundo real.

• K-12: La tecnología de impresión 3D ingresa a los espacios educativos K-12 porque enseña principios STEM al ofrecer a los estudiantes recursos flexibles para el descubrimiento educativo. Los usuarios de diferentes niveles educativos emplean herramientas de impresión 3D para crear diseños y visualizaciones básicos entre los estudiantes más jóvenes y para construir sistemas robóticos o modelos de simulación ambiental entre los estudiantes mayores.

DINÁMICA DEL MERCADO

Factores impulsores

"Centrarse en la educación STEM para impulsar el mercado"

Hay varios elementos que inspiran el crecimiento del mercado de la impresión 3D en la educación. El énfasis mundial en la educación STEM (Ciencia, Tecnología, Ingeniería, Matemáticas) ha llevado a un crecimiento sustancial de la impresión 3D dentro de los sistemas educativos en escuelas y universidades. Una experiencia unificada reúne el diseño de ingeniería con la codificación junto con el pensamiento crítico, ya que los estudiantes pueden traducir directamente conceptos abstractos en objetos tridimensionales prácticos cuando usan esta tecnología. La metodología experiencial vincula la teoría con el trabajo práctico que acoge diferentes métodos de aprendizaje y al mismo tiempo hace que la educación sea más convincente.

"Fomento de la creatividad para ampliar el mercado"

Al permitir que los estudiantes se conviertan en diseñadores y creadores, la impresión 3D ayuda a desarrollar sus capacidades innovadoras e imaginativas. A través del desarrollo de modelos personalizados y soluciones a problemas del mundo real, los estudiantes aprenden estilos de pensamiento imaginativos que conducen a mentalidades emprendedoras e innovadoras. Los educadores diseñan materiales didácticos específicos que incluyen modelos anatómicos junto con artefactos históricos y formas geométricas para satisfacer necesidades educativas específicas. Los profesionales de la salud mejoran tanto la comprensión como la inclusión a través de contenido de aprendizaje personalizado que produce beneficios para varios estudiantes, incluidos los estudiantes con discapacidad visual.

Factor de restricción

"Un proceso que requiere mucho tiempo para potencialmente impedir el crecimiento del mercado"

Los proyectos de impresión 3D grandes o complejos requieren mucho tiempo para completarse, lo que los hace incompatibles con la duración típica de las clases escolares. Agregar la impresión 3D a la práctica educativa enfrenta desafíos en la planificación de lecciones, ya que los errores y los eventos de mantenimiento de la impresora, junto con los retrasos en la resolución de problemas, pueden restringir la continuidad de la enseñanza. Las instituciones educativas encuentran dificultades para localizar proyectos de impresión 3D apropiados, además de transformar su plan de estudios para obtener beneficios significativos de la impresión 3D.

Oportunidad

"Integración con tecnologías emergentes para crear oportunidades para el producto en el mercado"

La impresión 3D en la educación avanzará gracias a su combinación coninteligencia artificial (IA)y tecnologías de realidad aumentada (AR) e Internet de las cosas (IoT). Estos avances tecnológicos mejorarán las técnicas de impresión 3D para permitir a los estudiantes desarrollar diseños funcionales basados ​​en datos. La creciente accesibilidad de estas tecnologías abrirá oportunidades de aprendizaje interdisciplinario porque promueven una educación interactiva que refleja mejor los futuros estándares de la industria.

Desafío

"Cerrar la brecha de habilidades podría ser un desafío potencial para los consumidores"

La utilización ampliada de la impresión 3D en la educación enfrenta una barrera importante debido a la actual deficiencia en los niveles de habilidades tanto entre los profesores como entre sus estudiantes. Lograr el dominio de las operaciones de impresión 3D sigue siendo difícil de alcanzar para los profesores, que también necesitan que sus alumnos aprendan diseño de software básico, además de comprensión de materiales y dominios relevantes. Es probable que los avances tecnológicos hagan que las operaciones de las impresoras 3D sean más complejas y al mismo tiempo aumenten sus requisitos de integración en los planes educativos. La impartición de una formación eficaz junto con marcos de asistencia es esencial, ya que permiten a las escuelas mantener una implementación tecnológica adecuada, lo que se traduce en beneficios de impacto significativos.

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IMPRESIÓN 3D EN EL MERCADO EDUCATIVO PERSPECTIVAS REGIONALES

• América del norte

América del Norte es la región de más rápido crecimiento en este mercado. El mercado de la impresión 3D en la educación de Estados Unidos ha estado creciendo exponencialmente debido a múltiples razones. El mercado norteamericano de impresión 3D educativa se beneficia de grandes inversiones en planes de estudios STEM y marcos tecnológicos de última generación. El financiamiento oficial de agencias gubernamentales de EE. UU. junto con asociaciones corporativas impulsan el uso educativo generalizado de la impresión 3D en las escuelas y universidades estadounidenses. MakerBot junto con Stratasys lideran el desarrollo de tecnología de impresión 3D y material educativo centrado en el profesor. La expansión del mercado en esta región gana impulso debido a su compromiso con los métodos educativos prácticos y la preparación de la fuerza laboral. Los centros educativos públicos rurales y con fondos insuficientes encuentran obstáculos para adquirir estos dispositivos tecnológicos.

• Europa

El apoyo regulatorio de los gobiernos europeos impulsa el éxito en el mercado de las tecnologías de impresión 3D en aplicaciones educativas. Los países de Alemania, el Reino Unido y los Países Bajos lideran la implementación de la educación sobre impresión 3D en sus programas de formación técnica y profesional. El enfoque institucional en la sostenibilidad significa que utilizan materiales ecológicos para implementar prácticas sostenibles. Las instituciones académicas trabajan conjuntamente con las industrias para avanzar tanto en la investigación educativa como en las aplicaciones de innovación. Los diferentes niveles de adopción entre diferentes países generan variaciones sustanciales en la implementación entre áreas regionales.

• Asia

La región de Asia Pacífico experimenta una adopción acelerada de la impresión 3D en la educación porque los gobiernos realizan inversiones tecnológicas crecientes junto con la expansión del contenido educativo centrado en temas STEM. La educación británica desempeña un papel importante, mientras que China, India y Japón llevan a cabo activamente avances en la modernización de la educación, así como en la preparación de sus estudiantes en la industria tecnológica. Las escuelas ahora encuentran soluciones de impresión asequibles diseñadas específicamente para las necesidades educativas a través de desarrollos de fabricantes locales.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

"Actores clave de la industria que dan forma al mercado a través de la innovación y la expansión del mercado"

Los actores clave de la industria están dando forma al mercado de la impresión 3D en la educación a través de la innovación estratégica y la expansión del mercado. Estas empresas están introduciendo técnicas y procesos avanzados para mejorar la calidad y el rendimiento de sus ofertas. También están ampliando sus líneas de productos para incluir variaciones especializadas, atendiendo a las diversas preferencias de los clientes. Además, están aprovechando las plataformas digitales para aumentar el alcance del mercado y mejorar la eficiencia de la distribución. Al invertir en investigación y desarrollo, optimizar las operaciones de la cadena de suministro y explorar nuevos mercados regionales, estos actores están impulsando el crecimiento y marcando tendencias dentro de la impresión 3D en la educación.

Lista de las principales empresas de impresión 3D en educación   

• Sistemas 3D [EE. UU.]
• EnvisionTEC [EE.UU.]
• ExOne [EE.UU.]
• Stratasys [EE.UU.]
• Laboratorio 3-D de grafeno [EE. UU.]

DESARROLLO CLAVE DE LA INDUSTRIA

Enero de 2021: MakerBot realizó importantes esfuerzos en el mercado de la impresión 3D en la educación. Recientemente desarrollaron MakerBot METHOD X. Como dispositivo de creación de prototipos y educación profesional, MakerBot METHOD X incluye cámaras cerradas y funcionalidades de temperatura avanzadas para mejorar la funcionalidad de impresión. Con múltiples opciones de materiales de ingeniería, incluidos ABS y ASA, la impresora crea una plataforma flexible para estudiantes interesados ​​en el diseño de productos y los principios de ingeniería.

COBERTURA DEL INFORME       

En este trabajo se presenta el análisis FODA a alto nivel y se consideran recomendaciones útiles sobre una mayor evolución del mercado. Este documento aprovecha la oportunidad para revisar y discutir los segmentos de mercado y las posibles aplicaciones que tienen el potencial de influir en el crecimiento del mercado en los años futuros. El trabajo utiliza tanto los datos sobre el estado moderno del mercado como la información sobre su evolución para identificar las posibles tendencias de desarrollo.

 Se espera que la impresión 3D en la educación con mejor portabilidad obtenga altas tasas de crecimiento debido a mejores tendencias de adopción por parte de los consumidores, mayores áreas de aplicación y desarrollos de productos más innovadores. Sin embargo, puede haber algunos problemas como, por ejemplo, la escasez de materias primas o sus precios más altos. Sin embargo, la creciente popularidad de las ofertas especializadas y las tendencias hacia la mejora de la calidad fomentan el crecimiento del mercado. Todos ellos están avanzando a través de tecnología y estrategias innovadoras tanto en desarrollos como en cadena de suministro y mercado. Debido a los cambios en el entorno del mercado y la creciente demanda de variedad, la impresión 3D en la educación tiene un desarrollo prometedor ya que constantemente desarrolla y amplía su aplicación.