下流の需要が強く、金属3Dプリント業界は新たなブームを迎えている。

著者: キム・キトン、チェン・ジアシン

レポート概要
積層造形業界の政策が頻繁に発行され、トップレベルの設計がますます改善されている

国家レベルでは、付加製造産業政策が頻繁に実施されています。 2017年12月、工業情報化部、国家発展改革委員会など12の部門が共同で「付加製造産業発展行動計画（2017～2020年）」を発表した。国は、3Dプリント技術と伝統的な製造業の融合を通じて、製造業の変革と発展を促進し、インテリジェント製造を実現することを望んでいる。地方政府レベルでは、20以上の3Dプリント産業連合と産業基地が設立され、付加製造産業計画の実施を加速するための産業基金が開始されました。

積層造形業界は今後も急成長期を迎え、下流アプリケーション市場は巨大です。産業サイクルの観点から見ると、世界の積層造形産業は依然として急速な成長期にあります。未来研究院の予測によると、世界の付加製造産業は今後5年間で年間複合成長率27.3%を維持し、中国の付加製造産業は年間複合成長率38%を維持すると予想されている。業界のスペースは下流に依存し、下流はパーソナライズされたカスタマイズに依存します。 3Dプリント業界は急速に成長していますが、その応用分野の規模と比較するとまだ微々たるもので、そのシェアは1％をはるかに下回っています。3Dプリントの最大の利点は、パーソナライズされたカスタマイズにあります。

積層造形業界の競争は激化しており、国内の積層造形市場は活況を呈している。現在、多くの企業が積層造形分野に参入しており、世界的な業界競争が激化しています。 Stratasys、3D Systems、GE に代表される業界の大手企業は、継続的な合併と買収を通じて競争力と業界チェーン全体のレイアウトを改善しています。わが国の付加製造業は大きな進歩を遂げているものの、全体としてはまだ「小規模、分散型、弱体」であり、今後は業界内での合併や買収が激化するだろう。

金属積層造形には無限の可能性があり、巨大な輸入代替市場がある<br /> 金属付加製造技術は、3D プリントの分野で最も有望な先進製造技術の 1 つであり、従来の製造技術のいくつかの問題を完璧に解決します。 2017年には、世界中で合計1,768台の金属3Dプリンターが販売され、2016年の983台と比較して80%増加しました。この分野では、我が国は設備面ですでに国際先進レベルに追いついていますが、特殊な新材料の分野では、我が国の発展は依然として遅れています。将来、金属3Dプリント材料の輸入代替の国内市場は大きな可能性を秘めています。

1. 産業チェーンの概要<br /> 付加製造業界の上流には、専門の材料サプライヤー、モデル設計会社、機器メーカーが含まれます。ミッドストリームは製品メーカーです。下流には、産業機械、航空宇宙、自動車、民生消費などのアプリケーション端末が含まれます。その中で、材料サプライヤー、設備サプライヤー、モデル設計は産業チェーンの中核部分であり、産業チェーン全体で最大の価値を生み出す部分でもあります。

2. 積層造形産業政策が頻繁に発令され、トップレベルの設計がますます改善されている<br /> 頻繁な国家政策により、付加製造産業は急速に発展しました。 2013年5月、3Dプリントは国家863計画に選ばれました。国は3Dプリントのコア技術の開発を支援するために研究資金として4,000万人民元を提供し、北京は3Dプリント技術を支援するために15億人民元を投資しました。 2015年2月、工業情報化部は「国家付加製造産業発展促進計画（2015～2016年）」を正式に発表し、続いて5月に国務院が「中国製造2025」を発表し、付加製造は国家政策・戦略レベルにまで上昇した。さらに、2017年12月には工業情報化部、国家発展改革委員会など12の部門が共同で「付加製造産業発展行動計画（2017～2020年）」を発表し、これまでの政策を踏襲し、政策の継続性を維持した。こうした政策の背景には、3Dプリンティング技術と伝統的な製造業の融合を通じて、製造業の変革と発展を促進し、インテリジェント製造業を実現したいという国の希望がある。

付加製造産業計画の実現を加速させる地方政策が次々と実施されている。 2013年以降、地方自治体は一連の政策や行動を導入してきました。例えば、陝西省は3Dプリント産業技術革新連盟を設立し、3Dプリント機器の研究と産業化への投資に重点を置いた産業基金の設立を開始し、成都市は「成都3Dプリント産業技術ロードマップ」を発行しました。これまでに、中国の各レベルの政府は、20を超えるさまざまな規模の3Dプリント産業連盟と産業基地を設立し、土地支援、財政補助、資金支援を通じて3Dプリント関連技術の発展を促進し、3Dプリント中小企業の成長と発展を支援しています。

3. 積層造形産業は引き続き急成長期にあり、下流の応用市場は巨大である。

3.1 産業サイクルの観点から見ると、世界の積層造形産業は依然として急速な成長期にある。<br /> 世界の付加製造産業の生産額は、2012年の22億米ドルから2017年には78億米ドルに増加し、6年間でほぼ4倍になりました。未来研究院の予測によると、世界の付加製造産業は今後5年間、年平均27.3%の成長率を維持し、2021年までに世界の付加製造産業の生産額は212億米ドルに達すると予想されています。中国の付加製造産業は20年以上の発展を経て、急速な規模拡大を遂げました。2017年、中国の付加製造産業の生産額は16億7,000万米ドルで、2016年に比べて前年比40.33%増加しました。未来研究院の予測によると、中国の付加製造産業は年間複合成長率38％を維持し、世界の付加製造産業の成長率をはるかに上回る。

3.2 産業空間は下流に依存し、下流はパーソナライズされたカスタマイズに依存する

下流の 3D プリンティングアプリケーション市場は急速な成長期に入りました。革新的な製品の発明から普及までには長いプロセスを要することがよくあります。リチウム電池は 1970 年に発明されましたが、実際に最初の商用リチウム電池が生産されたのは 1991 年になってからでした。その後、技術の継続的な改善とさまざまな電子製品の急速な発展により、実際に大規模に普及し始めました。 3Dプリンティングは実は前世紀の産物です。1988年、3D Systemsは世界初の商用3Dプリンターを発売しました。これはリチウム電池よりも早い時期でした。しかし、技術的に複雑でコストが高いため、リチウム電池ほど急速に普及していません。しかし、より大きな視点で見ると、両者の開発動向は同じで、速度の問題にすぎません。3Dプリンティングは以前はより遅いペースで開発されていましたが、現在、3Dプリンティングは速度の転換点を迎えており、将来の開発速度は誰もが想像する以上のものになる可能性があると私たちは考えています。

3Dプリンティング業界は急速に成長していますが、その応用分野の規模と比較するとまだ微々たるもので、1％をはるかに下回っています。従来の組立ライン生産が依然として主な生産方法です。したがって、成長の余地は非常に大きいです。途中でボトルネックが発生するかもしれませんが、今後 20 年間で天井はありません。特に3D金属プリントは、他の材料に比べて応用範囲がはるかに広いです。

パーソナライズされたカスタマイズは、3D プリントの比類のない競争力です。インダストリー4.0の最も重要な役割は、消費者のパーソナライズされたニーズを完全に満たすことです。中国などの発展途上国の産業が成熟するにつれて、世界の産業はもはやゼロから何かを生み出す方法ではなく、あるものからより良いものへと進む方法という問題を考えるようになりました。もともと、移動手段として車を所有していれば十分でしたが、お金が貯まった今、クールで個性的な外観のスポーツカーを追求したいと思うようになります。これが人間の本性です。現在、世界のほとんどの産業は過剰生産能力の問題に直面しています。大規模生産ではもはや社会にさらなる価値を生み出すことができず、産業の発展は鈍化する傾向にあります。では、産業の将来の成長点はどこにあるのでしょうか？業界では一般的に、産業の付加価値を高めることだけが将来の真の成長点になると考えています。

そこで、付加価値を高め、オリジナル製品にパーソナライゼーションを加え、顧客の特別なニーズに合わせて製品をカスタマイズする方法が、現在最も効果的な方法であると考えられています。パーソナライゼーションは、柔軟かつ小規模な生産を意味するため、従来の組立ライン生産には大きな問題があります。第一に、組立ラインで柔軟に生産することが困難です。第二に、1 つのパーソナライズされた製品が 1 つの組立ラインに対応し、組立ラインを常に変更する必要があり、生産規模が小さい場合は明らかにコストがかかりすぎます。この場合、3D プリントは従来の組立ラインの問題点を非常にうまく解決できます。まず、3D プリントでは、パーソナライズされた製品を簡単にプリントできます。思いついたものなら何でもプリントできます。次に、組立ラインを変更する必要はなく、コンピューターを使用してモデルを再設計するだけです。

3Dプリントの最大の利点は、その応用範囲が非常に広いことです。設計さえできれば、プリントアウトできます。特に、次の種類の製品の場合、その利点は非常に明白です。まず、複雑な製品：精密部品など。通常の組立ライン生産に必要なプロセスは非常に複雑です。1つのリンクにエラーがあると、不合格の製品になるだけでなく、このような組立ラインをセットアップするコストも非常に高くなります。精密部品は通常、小規模で生産され、コストを分散させることはできません。 2つ目は、パーソナライズされた製品です。複雑な製品の応用範囲が狭すぎると感じている場合、パーソナライズされた製品の3Dプリント応用には間違いなく想像力を働かせる余地があります。なぜなら、ほぼすべての製品をパーソナライズできるからです。エンドユーザー向け製品だけでなく、産業企業の生産設備にもパーソナライズされたカスタマイズが必要であり、この需要はますます高まっています。

4. 世界の積層造形産業における競争は激化しており、国内の積層造形市場は活況を呈している

現在、多くの企業が積層造形分野に参入しており、世界的な業界競争が激化しています。 Stratasys、3D Systems、GE に代表される業界の大手企業は、継続的な合併と買収を通じて競争力と業界チェーン全体のレイアウトを改善しています。 Stratasys は、世界的な合併と買収を通じて完全な産業チェーンを構築し、業界のリーダーになりました。 2012 年、Stratasys は Object Corporation と合併し、業界のリーダーとしての地位を確立しました。 2013年、ストラタシスは消費者向け積層造形市場で有名なメーカーであるMakerbotを買収し、市場シェアを拡大しました。 2014 年、Stratasys は上流産業への進出を目指し、世界最大の 3D 設計共有 Web サイトである GrabCAD を買収しました。 2015 年、Stratasys は積層造形コンサルティング会社 Econolyst を買収し、積層造形コンサルティング業界に参入するために Stratasys Strategic Consulting を設立しました。同年、ストラタシスは中国市場でも買収を行い、中国市場におけるストラタシスのチャネルパートナーであるZhicheng Technologyを買収しました。この買収により、中国におけるストラタシスの影響力は拡大するでしょう。 2016年、ストラタシスは、大型3Dプリンターを製造するイスラエル企業、Massivit3D Printing Technologyへの投資も発表した。

現在、我が国の国内積層造形市場は活況を呈しています。中国付加製造産業連盟が発表した「中国付加製造産業発展報告（2017年）」によると、わが国の国内付加製造産業は、当初、環渤海、長江デルタ、珠江デルタ地域を中核とし、中西部地域を結び付ける産業空間発展パターンを形成した。環渤海地域の付加製造産業の発展は国内で主導的な位置を占めている。長江デルタ地域は、付加製造設備の研究開発、生産、応用サービス、関連支援設備を含む付加製造産業チェーンを初期に形成している。珠江デルタ地域の付加製造産業の発展は、より応用サービスに重点を置いており、主に広州、深セン、珠海、東莞に分布している。さらに、陝西省、湖北省、湖南省などの省は、わが国の付加製造技術と工業化の重要な中心地であり、多くの大手企業が拠点を置いています。

わが国の付加製造産業は、国家付加製造産業発展促進計画（2015～2016年）などの関連政策の支援を受けて大きな進歩を遂げてきましたが、依然として規模が小さく、分散しており、全体的に弱い状況にあります。不完全な統計によると、わが国には数百の積層造形企業があり、そのほとんどは新興企業です。大規模で強力で世界的に競争力のある大手企業が不足しています。中国最大の積層造形企業は杭州鑫林3Dテクノロジー株式会社で、2017年の売上高はわずか3億6,300万元で、世界有数の3Dプリント企業であるストラタシスの8％にも満たない。今後、国内の付加製造業界も合併や買収、再編の波に直面するだろうと私たちは考えています。中国の付加製造企業は、業界の合併や買収を通じてのみ、その強みを統合し、海外の大手企業と市場で競争することができます。

5. 金属積層造形には無限の可能性があり、巨大な輸入代替市場がある

金属付加製造技術は、3Dプリントの分野で最も有望な先進製造技術の一つであり、航空宇宙や自動車などのハイエンド機器の製造や修理において重要な技術手段となっています。金属積層造形技術は、従来の製造技術の問題の一部を完璧に解決します。まず、従来の部品製造方法と比較して、金属積層造形は複雑な構造に制限されず、従来の製造技術では製造できない複雑な形状や構造を製造できます。次に、金属積層造形は、金型を使わないラピッドプロトタイピングにより、初期の金型設計と加工、および後のネットシェイプ補助加工を大幅に削減できるため、単品試作と小ロット生産のサイクルとコストを削減できます。第3に、従来の部品製造と比較して、1回の金属積層造形技術はほぼ100％の材料利用率を達成できるため、間違いなく部品製造コストを大幅に節約できます。

需要面では、金属3Dプリンターの需要が強いです。 Wohlers Associates Inc.が発表したWohlers 2018年年次報告書によると、2017年には世界中で合計1,768台の金属3Dプリンターが販売され、2016年の983台と比較して前年比80%増加しましたが、積層造形業界全体では2017年にわずか21%の成長にとどまりました。市場応用規模の観点から見ると、金属積層造形も積層造形市場シェアの大部分を占めています。 2023 年には、金属積層造形市場シェアが積層造形市場全体の 51% を占めると予想されています。

金属積層造形の分野では、我が国は設備面ですでに国際先進レベルに追いついていますが、特殊な新素材の分野では我が国の発展は依然として遅れています。現状では、材料の選択に大きな制限があり、種類も少なく、サプライヤーも少なく、高性能材料については輸入に大きく依存しています。現在、金属3Dプリント材料は技術的障壁が高く、生産が困難なため、市場の生産量は著しく不足しており、国内の金属3Dプリント材料のほとんどは輸入に頼っています。今後、金属3Dプリント材料の輸入代替に向けた国内市場は大きな可能性を秘めています。

著者: キム・キトン、チェン・ジアシン

出典: NEEQシンクタンク

下流の需要が強く、金属3Dプリント業界は新たなブームを迎えている。

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