自動化3Dプリンティング市場 サイズと展望 2025-2033

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自動3Dプリンティング市場の成長要因

研究開発活動への投資の強化

3Dプリンティングの用途は、実用的なプロトタイプやアイデアモデルの作成にとどまりません。企業の研究開発活動における取り組みは、様々なエンドユーザーによるコアアプリケーションとしての利用を目指しています。世界有数の大企業のいくつかは、最近、積層造形（AM）分野における重要な提携や投資を発表しました。これらの発表により、商業的に実現可能な新しい材料や技術の研究開発活動が進展し、AMの用途範囲が拡大する可能性があります。自動車業界では、設計から部品製造への迅速な移行により、AMはセンサー、高度なモーションコントロール、ロジックといった技術の進化を続けています。例えば、スペインの3DプリンティングソリューションプロバイダーであるBCN3Dを活用し、自動車メーカーである日産は、バルセロナ工場の生産プロセスに3Dプリンティングを導入しました。

航空宇宙・防衛産業でも同様の変革が起こっています。同組織によると、カミンズ社は2021年に、バインダージェットと呼ばれる新しい高精度3D金属プリント技術を採用した最初の生産品が完成に近づいていることを明らかにしました。これは、同社が積層造形とインダストリー4.0へと進む上で重要な転換点となります。多くの企業がより安価な住宅の建設を目指しており、3Dプリントは建築業界や建設業界のセメントにおいて、多くの用途が見出されています。さらに、インドなどの国々では、住宅危機と初期費用の潜在的な解決策として3Dプリントが注目を集めています。様々な分野で起こっているこれらの開発は、業界にとってプラスとなるでしょう。

市場の制約

運用上の課題

今日の産業用3Dプリンターの多くは、旧式の機械式機器に比べて速度が遅く、効率も低いままです。自動車産業や消費財産業など、大量生産に依存する産業における導入は、主にこの点によって阻害されています。多様なセクターで生産効率を維持するためには、迅速に生産・供給する必要があります。自動化された3Dプリンターを用いて大型部品を製造する場合、機械の価格、特定の業界で利用可能な材料、後処理の必要性、製造コスト、専門知識の不足、ソフトウェア開発と機能、リサイクル性など、企業が克服しなければならないいくつかの課題があります。

市場機会

この分野における技術の進歩

近年の技術進歩により、3Dプリントのコストは大幅に低下し、個人にとってもより手頃な価格になりました。その結果、この技術は現在、靴製造や医療用途など、様々なエンドユーザーに利用されています。積層造形（3Dプリンティングとも呼ばれる）の未来は明るいと見られています。膨大な科学的研究、専門企業の設立、技術の発展、そして新素材の開発により、この技術を活用する選択肢は広がっています。継続的な成長の可能性を秘めたこの技術は、様々な業界で好まれる製造オプションとなっています。

インダストリー4.0への移行など、様々な企業の技術環境における今後の変化は、クリエイティブな3Dプリントソリューションの開発への追加投資を促進するでしょう。ソフトウェア企業が統合設計ソリューションを構築するにつれて、積層造形用の設計ソフトウェアはより使いやすく統合されたものになると予想されます。さらに、AI、IoT、AR/VRといった最先端技術の活用が増えることで、3Dプリントはより効果的かつ生産的になるでしょう。これらの技術は、特に産業用途において、3Dプリンターの自動化に大きく貢献するでしょう。

洞察の提供

ハードウェア部門は、予測期間中に39.6%のCAGRで成長し、最大の市場シェアを占めると予測されています。3Dプリンティングハードウェア市場は急速に発展しており、自動化された3Dプリンターはより高速で、生産性と効率性が向上しています。新たな技術の登場に伴い、積層造形市場は新たな用途、エンドユーザー、そして業界への展開能力を高めています。技術面では、粉末床溶融結合（PBF）システムよりも安価な小型金属造形機とバインダージェッティング技術が、金属3Dプリンティングの普及を後押ししています。

ソフトウェア部門は、2番目に大きな市場シェアを占める見込みです。自動化された3Dプリンティングにおいて、ソフトウェアセグメントはハードウェアセグメントよりもコンパクトです。さらに、3Dプリンティングプロセスにおける様々な問題を解決する必要性から、近年着実に拡大しています。3Dプリンティングソフトウェアソリューションによって複雑な設計をより迅速に構築し、プリントの成功率を向上させることができるため、この業界は成長を続けています。さらに、新世代のソフトウェアソリューションを開発することで、部品の品質を保証し、プロセスをより効率的に管理することが可能になりました。3Dプリントソフトウェアは、3Dモデリングソフトウェアで作成された3Dオブジェクトのプリントを容易にし、モデルを3Dプリンターが理解できるデータに変換します。

プロセスインサイト

自動化生産セクションは、予測期間中に39.6%のCAGRで成長し、最大の市場シェアを占めると予測されています。近年、3Dプリントは試作や小ロット生産の域を超え、大量カスタマイズ製造技術へと進化しています。産業用および非産業用の3Dプリンターを扱う主要企業は、自社のデバイスをエンドツーエンドのワークフローに統合するために、現在この取り組みを進めています。積層造形は依然としてデジタル製造の重要な要素ですが、生産全体を自動化することには他にも多くのメリットがあります。

急速に進むデジタル化と、インダストリー4.0、スマートファクトリー、ロボティクス、機械学習といった最先端技術の活用拡大は、シミュレーション用オンライン3Dプリントの需要を押し上げています。これらの革新により、航空宇宙、自動車、ヘルスケアなど、様々な業界でこの技術がより広く採用され、より頻繁に使用される可能性が高まっています。

マテリアルハンドリング部門は、市場シェアで2番目に大きなシェアを占める見込みです。自動化されたマテリアルハンドリングシステムは、生産性の向上、コスト削減、柔軟性、そして効率的な搬送を実現します。例えばEOSは、顧客の特定のニーズを満たすため、少量、中量、大量材料に適した、自動化レベルの異なる3つの製品ソリューションを提供しています。さらに、信頼性の高い部品を製造でき、プラスチック積層造形用のすべてのEOSシステムと相互運用可能です。また、製造環境に組み込むことも可能です。材料管理と構築を並行して行うことで、製造オーダー間の段取り時間を短縮し、全体的な生産性を向上させます。

エンドユーザーインサイト

産業製造部門は、予測期間中、39.8%のCAGRで成長し、最大の市場シェアを占める見込みです。3Dプリンティングは、ますます普及している製造技術です。さらに、ここ数年で、環境マネジメントシステムに関する国際規格、特にISO 50001規格が大幅に増加しています。これにより、メーカーは省エネ技術への投資を迫られ、調査対象市場の拡大余地が生まれています。積層造形（3Dプリンティングとも呼ばれる）における品質管理は、依然として大きな課題です。印刷プロセス全体を通して欠陥を検出することで、材料と時間の損失を削減できます。

自動車部門は、2番目に大きな市場シェアを占める見込みです。現代社会における主要な交通手段として、自動車は人類の生存に不可欠な役割を果たしています。現在、世界では13億台以上の自動車が道路を走っており、2035年までにその数は18億台に増加すると予想されています。乗用車はこのうち約74%を占め、残りの26%は小型商用車、大型トラック、バス、長距離バス、ミニバスです。金型、熱成形ツール、グリップ、治具、固定具の迅速な製造はすべて3Dプリンティングで実現できます。その結果、自動車メーカーは最小限のコストでツールやサンプルを製造し、高額なツール投資による将来の生産損失を防ぐことができます。

地域別分析

北米は予測期間中に40.2%のCAGRで成長し、最大の市場シェアを占めると予想されます。米国は、この地域の自動3Dプリント市場で大きなシェアを占めています。需要の増加は、国内に小規模から大規模まで多くの販売業者が存在することによるものです。例えば、カリフォルニア州カールスバッドに拠点を置くForecast 3Dは、ヘルスケア、自動車、航空宇宙、消費財、デザイン業界向けに、様々な素材を用いた3Dプリントサービスを提供しています。

強力なAIアプリケーションの急速な発展により、閉ループ制御システムは、積層造形に携わるエンジニアにとって長年の主要な目標となっています。例えば、ニューヨークにあるGEのニスカユナ・アディティブ・リサーチ・ラボの科学者たちは、高解像度カメラを用いてプリントプロセスを層ごとに監視し、通常は肉眼では見えない縞模様、窪み、穴などを特定する独自の機械学習プラットフォームを開発しました。さらに、多くのベンダーが、特にサプライチェーンの課題と様々なエンドユーザー業界の需要の高まりに対応するため、この地域の施設を拡張しています。

欧州における自動3Dプリンティング市場の動向

欧州は、2030年までに年平均成長率（CAGR）43.4%で成長し、34億5,100万米ドルに達すると予測されています。ヨーロッパ全域で数多くの研究プロジェクトが実施されており、製造業と自動車産業の急速な成長がこの地域の需要を牽引しています。特に、英国とドイツは、予測期間を通じて市場シェアを大幅に拡大するチャンスがあります。例えば、産業用3Dプリンティングを専門とするRoboze社は、2021年7月に加熱チャンバーを備えた3Dプリンターを開発しました。このプリンターは、産業用途向けに複合材料やスーパーポリマー製の大型製品を製造するためのものです。この分野では様々な投資が行われています。例えば、英国を拠点とするロボット工学企業Q5D Technologyは、2022年2月に250万米ドルの初期資金を調達し、新しい多目的ワイヤーおよび電子機器用3Dプリンターの開発を支援しました。

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自動化3Dプリンティング市場のトップ競合他社

1. Stratasys Ltd
2. GE Additive
3. The ExOne Company
4. SLM Solutions Group AG
5. 3D Systems Corporation
6. Universal Robots A/S
7. Formlabs
8. PostProcess Technologies Inc.
9. Materialize NV
10. Authentise Inc.
11. DWS Systems
12. EnvisionTEC US LLC (Desktop Metal Inc.)
13. ABB Ltd

最近の開発状況

• 2022 - 3D Systems Corporationは、VSP™の発売を発表しました。これは、個々の患者に合わせてカスタマイズされた最高品質の放射線治療用アクセサリを提供するために開発された方法です。
• 2022 - ABB Ltd.とMicrosoftは、世界的なエネルギー効率と炭素削減の推進に向けて協力しました。