3Dコンクリートプリンティング市場

市場概況

世界の 3D コンクリート プリンティング市場規模は、2022 年に 2 億 1,000 万ドルの収益を保持しています。 2031年までに90億9,518万米ドルに達すると予想されており、予測期間（2023年から2031年）中に52％のCAGRで成長します。

建物の生産性、安全性、品質を向上させるためにロボット工学を導入するのとは対照的に、3D プリントはレンガを敷く従来の手順に準拠しません。 3D コンクリート プリンティングは、コンピューター制御のロボットを使用して、構造物やその他の施設の 3D 構造を作成できる建設技術です。プリンタのパスは、AutoCAD や SolidWorks などのソフトウェアを使用してプログラムされます。プリンターに供給されたコンクリートの層は、事前にプログラムされた適切な経路に沿ってノズルを通じて分配されます。 3D プリントには、さまざまな材料組成の多くの種類のコンクリートが使用されます。 3D プリントでは、組成をわずかに調整した生コンクリートと高密度コンクリートを使用します。 3D コンクリート プリンティングでは、ノズルからコンクリートを押し出すために、高さと長さが数メートルになることもある大型 3D プリンターが使用されます。通常、これらの機械はガントリーまたはロボット アーム システムのいずれかです。

コンクリート 3D プリンターは、廃棄物がほとんど発生しないことに加えて、サプライチェーンと現場で必要な労働者の数を大幅に短縮します。コンクリート 3D プリンタを使用して、実質的に高いレベルの堅牢性と幾何学的複雑さの構造を完成させることもできます。先進国における専門的な人件費の高さが、世界的な 3D コンクリート プリンティング市場の拡大を促進しています。さらに、手作業による建設プロセスでは建設廃棄物が発生し、廃棄物の収集や解体などの活動が引き起こされます。コンクリートの無駄により、業者の事業費と行政の回収・破壊費用が嵩む。それに対して、3D プリントは従来の方法に比べて廃棄物が大幅に少なくなります。しかし、3D プリント コンクリートの市場は、プリンター、その維持費、オペレーティング ソフトウェア、ハードウェアの初期コストが高いため、厳しく制限されています。世界中でビジネスとテクノロジーの発展を妨げているもう 1 つの問題は、印刷サイズと高さの制限です。

市場動向

世界の3Dコンクリート印刷市場の推進要因

先進国における高度なスキルを持つ人件費と廃棄物の発生を最小限に抑えることの重視

先進国、主にヨーロッパでは、熟練した人材を雇用するのに費用がかかります。また、カスタマイズされた特殊な形状やサイズについては、経験と理解のある人材が必要です。人件費が高いため、プロジェクトの総コストが上昇します。しかし、3D コンクリートをプリントする技術により、複雑な建物をエラーなくコスト効率よく製造できるようになります。 3D プリンターを使用すると、複雑な形状の構造物を大量に作成できるため、人的資源の必要性が軽減されます。たとえばドバイでは、2019年に3Dプリント会社アピック・コーによって最大の市庁舎が建設された。この完全な建物を作成するために使用したのは、3 人、3D プリンター 1 台、クレーン 1 台だけでした。 3D プリント コンクリートの市場が世界的に拡大しているのは、主にこの要因によるものです。

新しい家を建てたり、既存の家を改築したりする人が増えているため、手作業による建設でも大量のゴミが排出されます。壁、スラブ、または柱を構築すると、通常、コンクリートの一部が無駄になります。しかし、3Dプリンターにはノズルがあり、そこからコンクリートを正確に測って打設するため、無駄を出さずにコンクリートを立体的に印刷することができます。その結果、廃棄物の発生を減らし、建設中のコンクリートコストを削減することで、国際的に市場の成長が促進されるでしょう。

世界の3Dコンクリート印刷市場の制約

高い資本コスト

3D コンクリート プリント サービスを開始するには、多額の初期投資が必要です。 3D プリンタの実行に使用される 2 つのプログラムである AutoCAD と SolidWorks が、マシンのコスト高の主な原因です。さらに、3D プリントに利用できる従来のコンクリートは市場に存在しません。 3D コンクリート プリンティングの市場に対する主な障壁の 1 つは、コンクリートの組成が地理的エリアや 3D プリンティングの用途に応じて異なることです。

世界の 3D コンクリート印刷市場の機会

急速な都市化

先進国における急速な都市化と最先端技術の導入により、3D コンクリート プリンティングの市場拡大に有利な可能性が開かれると予測されています。さらに、建築業者が 3D プリンティングの利点を認識するようになるにつれ、彼らの好みはさまざまなプロジェクトでこのテクノロジーを好む方向に急速に変化しており、これは世界市場の拡大に大きく役立ちます。たとえば、2019年12月、建設会社のICONとNew Storyはメキシコで低所得世帯向けに3Dプリント住宅50戸を建設する資金を集めた。これらの都市化技術は、予測期間中に市場の拡大を加速すると予想されます。

分析

世界の 3D コンクリート印刷市場は、印刷の種類、技術、最終用途部門、地域に基づいて分析されます。

断片は、印刷タイプごとのロボット アームとガントリー システムです。

ガントリーシステム部門が最大の市場シェアを握ると予測されている。ガントリー システムは、プリンターが取り付けられるモーター駆動のフレームまたはレールの線形アセンブリであり、ガントリー システムと呼ばれます。ロボット アームと比較して、ガントリー システムははるかに大きなアイテムを印刷できます。そのため、建物の建設時にはガントリー システムが使用されます。デンマーク、イタリア、中国、米国では、いくつかの集合住宅の建設にガントリー システムが使用されています。ガントリーシステムプリンターの市場は、3Dコンクリートプリンティング技術の向上と3Dプリンティング建築プロジェクトの増加により、予測期間を通じて急速に拡大すると予想されています。

ロボットアーム部門が第2位のシェアを握ることになる。複雑な形状やユニークな製品を作成するには、ロボット アームが使用されます。ロボット アームには多数の軸があり、さまざまな方向に移動したり旋回したりできます。プリンターはより多くの自由軸を備えているため、複雑な 3D アイテムを作成するのに適しています。さらに、予測期間中に、3D コンクリートプリンティングに対する消費者の意識の高まりにより、ロボットアーム 3D プリンタの需要が大幅に増加し、市場の拡大をサポートすると予測されています。

この技術によれば、破片は押出ベースおよび粉末ベースです。

押出ベースのセクションが最大のシェアを占めると予想されます。 AutoCAD や SolidWorks などのソフトウェアは、押し出しベースの設計を使用して 3D プリンタを制御します。これらのプログラムは 3D プリンターのルートを指定します。これらのプリンタには制限がなく、低流量および高流量の能力でさまざまな混合物を印刷できます。また、設計と建設の構造的、建築的、環境的特徴からも恩恵を受けます。この方法は、コンクリートやその他の材料の印刷技術が向上するにつれて、3Dコンクリート印刷での使用がさらに増えることが予想されます。そして、これらの要素が連携して世界市場を拡大します。

電力系部門は2番目に大きなシェアを握ることになる。粉末ベースの技術を使用した内装構造や建築コンポーネントの生産により、このタイプの 3D プリンティングの需要が大幅に増加しました。これらのコンポーネントは、設置完了時に建築現場で組み立てることができます。コンクリートのグレードと印刷条件は、粉末ベースの 3D プリンティングの強度に影響します。後処理中に使用される技術と処理によって、構造の強度が決まります。

最終用途部門ごとに、フラグメントは住宅、商業、インフラストラクチャです。

住宅部門が最大のシェアを占めると予想される。建設業者や請負業者は、コンクリートを 3 次元で製造する技術をより深く理解するために 3D プリントを選択します。たとえば、3D プリント技術を提供する企業 COBOD は、2017 年 12 月にデンマークに 3D プリント住宅を建設しました。このため、住宅建築における 3D 技術の急速な普及により、より多くのユーザーがその技術を選択するようになると予測されています。これにより、予測期間中に住宅部門におけるコンクリート印刷の需要が増加する可能性があります。

商業部門が第2位のシェアを握ることになる。請負業者や建設業者による 3D プリンティング技術の使用は、この技術に対する理解の高まりによって奨励されています。たとえば、3D プリンティング技術を提供する Apis Cor 社は、2019 年 12 月にドバイに 2 階建てのオフィスを建設しました。Apis Cor は、壁の印刷に使用するために、極端な環境変動に耐えることができる石膏ベースの最終用途部門を創設しました。 。したがって、重要なインフラストラクチャを構築するために 3D プリンティングがより広く使用されるようになると、より多くの人がそれを使用することを選択し、商業分野での製品の需要が高まることが予想されます。

地域分析

世界の 3D コンクリート印刷市場の地域別セグメンテーションには、北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、LAMEA が含まれます。

北米とヨーロッパの 2 つの主要な地域

北米はおそらく世界市場を主導することになるでしょう。 市場のイノベーション段階により、北米の 3D コンクリート プリンティング市場は大幅な成長を示しています。しかし、技術の進歩と、世界市場における粗悪な仕上げや技術的能力などの障害の克服により、米国が収益の大部分を占め、急速に拡大すると予想されています。さらに、この地域で新しい 3D コンクリート印刷プロセスを作成および普及するための主要な市場プレーヤーの取り組みがますます集中することで、市場の拡大が促進されると予測されています。

アメリカの企業 Apis Cor は、独自の 3D コンクリート印刷技術の開発に積極的に取り組んでおり、他の多くの組織や企業と協力して新しい 3D プロジェクトを構築し、印刷されたプロトタイプをさまざまなイベントで展示してこの技術の一般の知識を高めています。たとえば、MudBots は、建設技術と最終用途産業に焦点を当てたさまざまな展示会で 3D プリンティングのコンクリート材料を展示し、2D プリンティングの利点について参加者を教育し、潜在的な顧客とつながります。同様に、Apis Cor は、その作品を一般に公開するためにいくつかの展示会に参加しました。 NASA やその他の組織が主催する 3D プリンティング コンテストにも参加しています。これらすべての変数の合計は、予測期間中に市場の拡大を促進すると予想されます。

ヨーロッパはイノベーションの先駆者であり、コンクリートに 3D プリンティングを使用してきました。市場拡大の重要な要因は、ドイツ、フランス、イタリア、デンマーク、イタリアなどの国々で活発な3Dコンクリートプリント建設プロジェクトの数です。さらに、訓練を受けた労働力のコストの削減は、3D コンクリート プリンティングの欧州市場の成長にとって重要な要素です。迅速かつエラーのない建物構造の建設により、建築家や請負業者は 3D コンクリート プリント テクノロジーの採用を促進し、市場の拡大を促進します。さらに、主要な市場参加者である COBOD、CyBe、D-shape、および XtreeE は、欧州市場で大きな存在感を持っています。これらの企業は、欧州の 3D コンクリート印刷業界での地位を高めるために、事業の成長、製品の導入、パートナーシップなどのさまざまな戦略を実行しています。

最近の動向

• 2022 年、Apis Cor と VPG Enterprise は、ニューオーリンズ全域の 3D プリント ハウスとの提携を発表しました。 Apis Cor と VPG は協力して、3D 印刷技術を使用して迅速かつ安価に複製できる住宅を作成します。 2023年に工事が開始される予定だ。