3Dプリンティング建設市場 サイズと展望 2025-2033

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3Dプリンティング建設市場の成長要因

建設業界における3Dプリンティング採用の増加

現在、多くの業界がプロトタイピング、製品開発、生産に3Dプリンティングを利用している。自動車から建設まで、さまざまな企業がデジタル変革を推進するために3Dプリンティングを採用し、リードタイムの短縮、設計の自由度の拡大、デジタル製造の恩恵を受けています。建設業界における3Dプリンティングの導入は拡大している。建設業の特定の側面は、他の側面よりも急速に成長すると予想される。

業界の廃棄物に関する環境問題の高まり、この技術を利用したカスタマイズオプションと建築適応性の可能性、プロトタイプモデルの迅速な作成が、この成長に最も影響を与えようとしている。さらに、廃棄物の削減、製造、設計の自由度、人的ミスの削減など、いくつかの利点が建設分野における3Dプリンティングの市場成長を後押ししている。

3Dプリンティングは、建設業界で使用されるさまざまなコンポーネントを製造できる。3Dプリンティングは、建設業界で使用されるさまざまなコンポーネントを製造することができる。この市場拡大の主な要因は、革新的で新しいプロジェクトが数多く計画されていることである。フランスの大手建設会社Vinciは2017年2月、コンクリート3Dプリント構造要素に特化したフランスの新興企業XtreeEの株式を取得した。

2018年には、建設会社ICONがアメリカで初めてテキサス州オースティンで建築許可を取得し、3Dプリント住宅を建設した。他の都市も注目している。3Dプリンティング建設会社は、アフリカの学校校舎、メキシコの低所得者向け住宅、テキサスのホームレス向け住宅など、建築基準法が緩い、あるいは存在しない場所での住宅不足の緩和やニーズの高い構造物の建設に貢献している。

3Dプリント技術の利点

建設における3Dプリンティングは、手作業を機械に置き換えて構造物を作成・加工する新しい技術です。これは、便利で費用対効果が高く、環境に優しい新しい建築物の建設方法となる。Construction Diveによると、世界の建設廃棄物の総量は年間10億トンを超え、2025年までに倍増すると予想されている。3Dプリンティングは、この建設廃棄物の削減に役立ちます。これは主に、3Dプリンティングが必要な材料のみを使用する積層造形プロセスであるためです。

さらに、3Dプリンティングは、物流工程の削減と廃棄物の削減に役立ちます。3Dプリンティングは原材料を直接成形して建築物を作るため、従来の建築で使われていた木型が不要になる。プレハブやリーンコンストラクションなど、他の廃棄物削減プロセスや建築手法と組み合わせることで、廃棄物ゼロの建築がより現実的になる。 したがって、これらの要因が3Dプリンティング市場を牽引すると予想される。

市場の阻害要因

高額な設備投資

このような機器をレンタルするための高額な購入費用と、大型の3Dプリンターを現場に搬入するためのロジスティクスが、建設現場で3Dプリンティング技術が広く採用されるための最も大きな障壁であろう。3Dプリンターは高価で、初期購入価格には材料やメンテナンスは含まれていません。現在、多くの建設関係者は、3Dプリンティングのコストと技術のメリットを比較して正当化することが難しいと感じています。

市場機会

ビルディング・インフォメーション・モデリング（BIM）の採用増加

ビルディング・インフォメーション・モデリング（BIM）の利用が着実に増加していることは、業界の成長（BIM）を促進する重要な要因の1つである。BIMは、エンジニアリング、建築、インフラ産業におけるデジタル変革の基盤である。これは、不動産開発業者、建築家、エンジニア、製造業者、請負業者、その他のインフラ専門家が、3D構造物や建物を計画、設計、建設することを可能にする共同チームソリューションである。

材料の無駄を省き、製造コストを削減した結果、市場は拡大している。3Dプリンターは必要な材料のみを使用するため、コスト削減につながる。さらに、3Dプリンターは環境に優しいリサイクル素材を使用することができる。こうした要因がコスト削減につながり、今後の成長を後押しする。

セグメント別分析

方法別

世界市場は、押出法、粉末接合法、その他に区分される。押出法は、世界の3Dプリント構造市場で最大のシェアを占めている。押出しは最も一般的で最も基本的な3Dプリント技術である。ほとんどの状況で使用できる。主な印刷材料としてプラスチックフィラメントが使用される。フィラメントは3Dプリンターの印刷ヘッドで加熱され、溶融する。

パウダーボンディングは2番目に大きなセグメントである。予測期間中、より高いCAGRで成長すると推定されている。建設業界で複雑な型枠を構築するためにパウダーボンディング3Dプリンティング技術の使用が増加していることが、最近のセグメント成長を牽引している。この方法は、複雑な型枠をより速く、より簡単に、より正確に製作でき、型枠製作に使用される従来の方法よりも労働集約的で時間がかからないため、需要は大きい。

材料別

世界市場は、コンクリート、金属、複合材料、その他に区分される。コンクリートは、世界の3Dプリンティング建設市場で最大のシェアを占めている。過去5年間で、ロボット工学、材料科学、ソフトウェアの進歩により、建設用3Dコンクリートプリンティングは急速に進歩した。

金属は第2位の地位を占めている。金属3Dプリンティングは、制御された加熱と冷却によって、非柱状断面、内部補強、開口部、機能的に傾斜した要素などを作成する。建築における金属3Dプリンティングは、主にファサードノードやその他の接続部の設計に使用される。また、最近では橋梁の建設にも使用されている。さらに、建築における3Dプリントステンレス鋼の用途が拡大していることも、このセグメントの成長を促進する主な要因の1つである。

複合材料は第3位の市場シェアを獲得している。Mighty Buildingsのような様々な企業が、Light Stone Materialのような熱硬化性複合材料を使用し、住宅建設業界における鉄やコンクリートへの依存を減らしている。同社はこの取り組みを通じて、住宅建設の二酸化炭素排出量とコストを50%以上削減することが期待されている。このように、建設業界は、コンクリートが環境に与える有害な影響のため、今後数年間で3Dプリンティングに複合材料を使用することが予想される。

エンドユーザー別

世界市場は建築とインフラに区分される。建築セグメントは、世界の3Dプリンティング建設市場で最大のシェアを占めている。年平均成長率は91.4％と予想されている。世界的に住宅に対するニーズが高まっていることが、このセグメントの成長を促進すると予想されている。この技術は、従来の建設に必要なコストと時間の数分の一で高品質の住宅を作ることができるため、新しい住宅へのニーズの高まりは、3Dプリント技術を使用して満たすことができる。そのため、さまざまな建設会社が3Dプリンター・プロバイダーと提携し、3Dプリンティング技術を使って住宅を建設している。さらに、貧しい人々のために住宅を建設し資金を提供することでホームレス問題を解決するというWorld Housingの使命は、今後この分野の成長に新たな機会をもたらすと予想される。

インフラ分野は第2位である。予測期間中の年平均成長率はより高くなると予想されている。金属、プラスチック、複合材料を使って家具や橋などのインフラを建設するために3Dプリンティング技術の利用が急増していることが、このセグメントの成長を促進している。

地域分析

アジア太平洋地域：優勢な地域

世界の3Dプリンティング建設市場で最大のシェアを占めるのはアジア太平洋地域である。アジア太平洋地域は、世界の3Dプリンティング建設産業の大部分を支配している。3Dプリンティング技術は、同地域が世界的な製造拠点としての地位を確立するにつれて、予測期間中に大きな牽引力を獲得すると期待されている。多くの製造業が存在することが、この地域の全体的な経済成長に寄与している。

複数の製造業者が存在するため、この地域は3Dプリント建設にとって重要な市場となっている。建築やインフラの最終用途分野での3Dプリンティング建設需要の高まりも、市場の発展に拍車をかけている。APACの3Dプリント建設市場を支配しているのは中国と東南アジアである。この進化する技術は、インド、韓国、日本、その他のアジア諸国ではまだ商業化されていないため、APACのその他に分類されている。他方、日本とインドでは研究活動が行われており、これらの国がこの技術の市場として期待されている。

欧州：成長地域

欧州市場は、予測期間中に着実に拡大すると予測されている。英国など多くの欧州市場プレーヤーが3Dプリンティングへの投資機会を急増させており、同地域の市場成長を後押ししている。例えば、建設エンジニアリング会社のSkanskaは、2020年5月に英国のLoughborough大学とのジョイントベンチャーを発表した。この共同事業は、同国の建設セクターにおける3Dプリンティング技術の利用を高めることを目的としている。

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3Dプリンティング建設市場のトップ競合他社

1. Yingchuang Building Technique
2. COBOD International A/S
3. Apis Cor
4. XtreeE
5. WASP S.r.l
6. CyBe Construction
7. MX3D
8. Contour Crafting Corp
9. ICON Technology, Inc
10. SIKA AG
11. Construction 3D
12. Monolite UK
13. Betabram
14. Rohaco
15. Imprimerie AG
16. Beijing Huashang Luhai Technology
17. Total Kustom
18. Spetsavia

最近の開発状況

• 2024年7月 - Crane WASP 3Dプリンターを使用して、カタルーニャ先端建築研究所（IAAC）の研究者が、100平方メートルの低炭素排出ビルのプロトタイプを製作しました。これは、コルセローラ自然公園（バルセロナ）の3Dプリント・アース・フォレスト・キャンパス（TOVA）に建設される最新の環境に優しい建物です。この地域から採取された自然素材と土は、IAACチームの3Dプリンティング建築大学院（3DPA）プロジェクトの原料として利用されました。
• 2024年5月 - ドイツに拠点を置く建設エンジニアリング会社Züblin社（Putzmeister社とStrabag社の子会社）は、1枚の3Dプリントから耐荷重コンクリート壁を備えた建物を建設しました。同社はこれを「世界初」としています。この建物は、ドイツ・シュトゥットガルトにあるStrabag Baumaschinentechnik International社の最新倉庫です。建設中は、Strabag社の新施設建設に加え、Züblin社の3Dプリンティング技術のテストも行われます。