佛山の3Dプリント産業の発展の鍵は、適切な応用方向を見つけることです。

2018年6月17日から18日まで、第5回世界3Dプリント会議が仏山市南海区大理鎮で開催されます。この世界的な業界イベントの到来により、3D プリンティングに関する白熱した議論が再び巻き起こりました。 3Dプリンティングは、エコノミストの表紙を何度も飾り、第三次産業革命の到来を促す重要な技術とも言われ、製造業との融合が進んでいますが、その応用をどのように拡大していくかが、依然として業界の発展における主なボトルネックとなっています。中国で6番目に大きな工業都市である仏山は、この2つを融合する道を探る先導役になれるだろうか？

「今こそ3Dプリント産業を発展させる最適な時期だ」。中国の3Dプリント産業の台頭の証人であり参加者でもある中国工業3Dプリント協議会のヤン・ヨンニアン会長はそう語った。

仏山市大理市での第5回世界3Dプリント会議開幕前夜、80歳のヤン・ヨンニアン氏が南方日報の記者との独占インタビューに応じた。同氏は、中国では3Dプリンティングが1980年代後半から萌芽期と休眠期を経て、2008年以降は新たな繁栄の段階に入ったと指摘した。

ヤン・ヨンニアン氏は、3Dプリントは航空、宇宙、精密内部流路、統合製造などの分野で比類のない優位性を持っていると見ているが、製造業界が盲目的に「3Dプリントを追加する」ことはできないとも強調した。大理のような製造業の強豪にとって、鍵となるのは3Dプリントの適切な応用方向を見つけ、業界のハイエンド製造業への転換を加速し、ハイエンド製造業と3Dプリントの融合を推進し、新技術が真に製造業に「力を与える」ことであると彼は示唆した。

「今こそ3Dプリントを開発する最適な時期だ」

Q ：2015年と比較すると、近年の中国の3Dプリント業界の発展は比較的静かであるように思われます。実際、国内の 3D プリント産業は発展以来どのような段階を経てきたのでしょうか?

ヤン・ヨンニアン：中国の 3D プリント産業は 1980 年代後半に初めて登場しました。私の考えでは、それは3つの段階に分けられます。第一段階は1980年代後半から2000年の間でした。当時、3Dプリントはラピッドプロトタイピングマニュファクチャリング（RPM）と呼ばれ、製品のプロトタイプを迅速に製造できる技術でした。主に清華大学、華中科技大学、西安交通大学などの大学で開発されました。

しかし、2000年以降、3Dプリンティングは常に研究室に留まっていたため、3Dプリンティング機器を市場に統合する方法がなく、価格が非常に高くなっていました。多くの国産機器は販売できませんでした。それ以降、2008年まで、業界全体が沈黙の時代に入りました。本当に繁栄したのは、2008年以降になってからでした。

Q ：中国の3Dプリント業界は2008年以降再び活発化しています。その理由は何でしょうか？

ヤン・ヨンニアン：2000年から2008年までの静穏期には、世界の3Dプリンティングの生産額は10億米ドル前後で推移しており、この時期は業界にとって低迷期だったと言えます。 2008 年に繁栄したのは、主に 2 つの理由によるものです。

一方、世界の産業情勢において、米国を代表とする国々は 3D プリンティング産業に大きな重要性を置き始めています。その後、『エコノミスト』誌は、3D プリンティングを第三次産業革命をもたらす重要な技術とさえみなしました。

一方、3Dプリント技術は、FDMプロセス装置の小型化の普及という重要な発展を遂げました。この小型の熱溶解積層製造プロセスの導入後、3Dプリント装置の価格は急速に低下しました。同時に、一部の外国企業（ドイツのEOSなど）も金属溶解技術で画期的な進歩を遂げており、これらの技術により、3Dプリント技術は研究室から市場へと移行しています。

Q ：この10年間で、中国の3Dプリント業界と産業の統合の主な方向性は何ですか？

ヤン・ヨンニアン：3D プリント技術が研究室から市場へと移行したとき、この技術の業界に対する重要性も大きく変化しました。

3D プリントが中国で初めて登場したとき、それは単なるラピッドプロトタイピング技術でした。企業にとって、製品を設計し、製品の形状や構造を事前に知りたい場合は、3D プリントを通じてそれらを入手する必要があります。しかし、プロセスとテクノロジーの進歩により、3D プリンティングは製品のプロトタイプの印刷に限定されなくなり、製品自体を印刷することさえできるようになりました。これにより、プロトタイプの印刷から部品の印刷への重要な変化が実現しました。

このような変化を経て、3Dプリンティングは航空、医療、原子力などの多くの業界に統合され、現在では一定の用途を持っています。振り返ってみると、今こそ3Dプリンティング産業を発展させるのに最適な時期であると言えます。

「やみくもに製造できない」＋3Dプリンティング

南方日報：客観的に見ると、データによれば、昨年の中国における3Dプリントの生産額は100億元強に過ぎません。この現象についてどう思われますか？

ヤン・ヨンニアン：100億元を超えるというのは、実は小さな金額ではありません。大きな進歩だと思います。この業界はまだ発展途上だと言うべきです。出力値が低い主な理由は、塗布面が完全に開かれていないことです。 3D プリント技術が研究室から出てきたとき、その開発の原動力は応用にあると言ってもいいでしょう。

現在、3Dプリンティングは航空分野にある程度統合されています。他の方向にどのように応用するかはまだ模索中です。たとえば、工業分野では、3D プリントの一体型成形と製造の特性は、組み立て、組立、溶接接続が多い一部の業界にとって大きな価値があります。

南方日報：実際、ナイキの3Dプリントシューズなど、多くの業界で3Dプリントとの統合が進んでいるのも見受けられます。しかし、このような労働集約型の製造業に3Dプリントを統合する必要があるのでしょうか？

ヤン・ヨンニアン：3Dプリントと製造業の組み合わせは、盲目的に組み合わせることはできません。本質的に、3D プリンティングと労働集約型の従来の製造業との統合度は比較的低いです。 3D プリントを使用して製品を生産することを選択した場合、3D プリント技術が従来の製造プロセスよりも優れているか、または 2 つを組み合わせる必要があります。

具体的には、3Dプリンティングと産業の融合には3つの方向性があります。

1つ目は、伝統的な成形（鍛造技術など）を組み合わせた生産プロセスです。たとえば、原子力分野では、3Dプリント製品自体の強度は良好ですが、可塑性や耐疲労性など多くの面で、原子力や航空分野の要件を満たすことは依然として困難です。これは3Dプリントの欠点です。航空宇宙および原子力分野では、3Dプリントクラッディングプロセスと鍛造押し出しを組み合わせることで、強度と可塑性の問題を解決し、産業応用を実現できます。

第二に、3Dプリントは、ミクロン・ミリメートルレベルの複雑な内部流路構造の製造に非常に適しています。このような内部流路は従来の加工方法では作れないため、3Dプリントは「エネルギー」の問題を解決できます。具体的には、レーダーフィルターや燃料ノズルなどの製品があります。

3 番目の方向では、3D プリントを実際にコンピューター、医療機器、ジュエリーと組み合わせることができます。これらの業界では、コンピューターの部品など、組み立て要件が高い部品は、従来は 5 つの部品を溶接で接続する必要がありました。現在では、3D プリントを使用して組み立てる必要がなく、一度に直接印刷できるため、効率も向上します。

3D プリントは徐々に業界で受け入れられつつあると言えますが、これは突然のひらめきに頼ったものではなく、応用面で徐々に受け入れられているものです。工業製品を生産するために 3D プリントを盲目的に採用することは現実的ではありません。

Q：3Dプリントと異業種との融合についてですが、近年、仏山市をはじめ、広東省の各地でも積極的に推進されています。広東省における3Dプリントの現状について、どのようにお考えですか？

ヤン・ヨンニアン氏：広東省は3Dプリント産業を積極的に発展させています。例えば深センでは、地方政府が多くの取り組みを導入しています。しかし、上海、北京などと比較すると、広東省の3Dプリント産業には依然としていくつかのギャップがあり、これは主に地元の産業構造と3Dプリント産業の発展特性に関係しています。

現在、3Dプリント産業は航空、製造業などと比較的融合しています。広東省では、仏山や東莞などの都市は比較的労働集約型の伝統的な製造業であり、これらの産業と3Dプリントの融合は比較的弱いです。

しかし、珠海の航空機整備や高級金型産業のような産業は、開発に注力できる分野です。

Q ：航空産業に加えて、大理に代表される仏山などの都市も3Dプリント産業の発展に積極的に取り組んでいます。これに関して、何か提案はありますか？

ヤン・ヨンニアン：仏山の地場産業は陶磁器や家電製品など伝統産業が中心です。製造業の場合、3D プリントを盲目的に使用するのは非現実的です。3D プリントが生産に使用でき、従来のプロセスよりも優れている場合にのみ、3D プリントを導入する必要があります。

一般的に、製造業都市が3Dプリントを開発したい場合、その産業をハイエンドレベルにアップグレードすること、つまり3Dプリントとハイエンド製造を組み合わせることが鍵となります。これにより、ハイエンド製造業の生産効率の向上や新製品の発売サイクルの短縮に大きなメリットがもたらされます。

Q ：今後、3D プリント業界全体はどのような方向に発展していくとお考えですか?

ヤン・ヨンニアン：現在、3Dプリント業界には、伝統的な成形製造業界と結合し、3Dプリントを使用して精製されたブランクを製造し、その後、1回で最終的な鍛造を行うという新しいトレンドがあります。これらの方向は、原子力などの分野での3Dプリントの発展をさらに促進することに役立ちます。長期的には、私は今後数年間の 3D プリント業界について依然として非常に楽観的です。

「+3Dプリンティング」で工業生産が加速

今年初め、大亜湾原子力発電所に専用の冷凍機端部カバーが正式に設置されました。 2009 年当時、Southern Additive Materials 社が 3D プリント技術を使用して製造したこの原子力産業用コンポーネントは、図面上のアイデアに過ぎませんでした。

これは、3Dプリンティングの産業分野における「夢を現実に変える」ことの典型です。エコノミスト誌が第3次産業革命を推進する鍵となる技術として称賛したこの技術は、2015年に「3Dプリンティング熱」が全国に広がるまで、まだ産業界、特に製造業向けの概念にとどまっていました。

過去数年間、珠江デルタに代表される各地の3Dプリント産業の活発な配置に基づき、中南機械や鳳華卓利など多くの3Dプリント企業が出現しました。一方で、航空、原子力、製造などの分野で3Dプリントの統合を加速する傾向がますます顕著になっています。

しかし、この重要な技術をどのようにして製造業に「力を与える」ために応用できるかという道筋は、まだ不明です。佛山大理は積極的に業界の計画を進めている一方で、業界の先駆者としての役割も果敢に担っています。

昨年、広東省最大の3Dプリント産業拠点がオープンしたことに続き、第5回世界3Dプリント会議が6月17日から18日まで仏山市大理で開催される。大理のすぐ近くで開催された世界的な産業イベントにより、大理は小さな町が世界に向けて大きな夢を抱いていることを示しただけでなく、3Dプリントと製造の統合を加速させる幕を開けました。

新たな製造トレンド 3D プリンティングは「夢を現実にする」

「3Dプリンティング」が単なる概念上の新産業であった数年前と比べると、現在では産業分野ではますます多くの製品が「3Dプリンティング製造」を実現しています。

靴製造業界を例に挙げてみましょう。2015年にはすでに、ナイキやアディダスなどの靴メーカーが相次いで、3Dプリントのランニングシューズを発売する計画を発表しました。その中で、アディダスは3Dプリント企業マテリアライズと協力協定を締結した。

実際、同時期に、世界最大の3DプリントメーカーであるEOS、3DSystem、Stratasysはいずれも、数多くの有名靴メーカーとの協力計画を発表しました。

過去数年にわたり、これらの計画は徐々に実行されてきました。昨年4月、アディダスは世界初の量産3Dプリントスポーツシューズの発売を発表しました。靴底は3Dプリント技術を使用して作られており、大量生産が可能で、生産速度はわずか20分です。

3D プリントを統合しているのはこれらの大企業だけではありません。今年初め、大亜湾原子力発電所に専用の冷凍機端部カバーが正式に設置されました。これはまさに、仏山市のSouthern Additive Technology Co., Ltd.（以下、「Southern Additive」）と中国広核発電集団運営有限公司が共同で開発し、発売した、3Dプリント技術を用いて製造される原子力発電所の中核部品です。

「当社は設立以来、原子力分野に注力してきました。独自の革新的技術を駆使し、当社の3Dプリント原子力産業部品の最大トン数は300トン以上に達します」と、サザン・アディティブのマネージングディレクター、朱志宇氏は語った。

2009 年当時、これらの 3D プリントされた原子力産業のコンポーネントは、Zhu Zhiyu にとって単なる青写真のアイデアに過ぎませんでした。当時、朱志宇氏と彼のチームは北京で北京航空航天大学の教授でありレーザー積層造形分野の専門家である王華明氏と会い、金属3Dプリント技術の開発で協力することを決めた。

数百回の実験を経て、中核技術チームは主要技術において画期的な進歩を遂げ、鍛造品と同等かそれ以上の物理的・化学的特性を持つ原子力重機の小型金属部品を実験室で製造することに成功しました。

「当社は、材料、設備、プロセスの研究開発と設計の全プロセスに対して独立した知的財産権を持っています。」朱志宇氏は、付加製造技術を重大型金属部品の研究開発と生産に応用すれば、Southern Additiveが世界で最初にその先頭に立つ企業であると述べた。

実際、Southern Additive は単なる縮図に過ぎません。近年、3Dプリンティングと産業の融合が加速し、産業用3Dプリンターは急速な成長を遂げています。データによると、産業用3Dプリンターの出荷量は昨年わずか5％増加しただけでしたが、収益は総収益の80％を占めました。アナリストは、消費者向けデバイスが出荷を支えているものの、産業用機器が業界全体の売上収益を支えていると考えています。将来的には、産業用3Dプリンター機器が業界の収益成長を牽引する主力となるでしょう。

新しい産業をつかむため、珠江デルタの多くの場所で3Dプリントが導入されている

産業の加速と 3D プリンティングの統合は、ますます多くの都市が 3D プリンティングを開発の主要産業として取り入れているという事実と切り離せません。

2014年は重要な転換点となった年でした。この年を中心に、珠江デルタの多くの都市で3Dプリント産業の展開が加速しました。

深センはその良い例です。「珠江デルタ全体の中で、深センの3Dプリントへの重点は際立っています」とヤン・ヨンニアン氏は語った。

特にデスクトッププリントに関しては、深セン市イノベーションデザイン研究所イノベーション応用研究所の担当者によると、深センには国内でスマートハードウェアに携わる「メーカー」グループと起業家が最も多く、彼らは一般的に3Dプリントを使用して従来の型開き方法に代えて、製品開発サイクルを加速しているという。

産業面では、深セン市が実施する「十大行動計画」における「トップ10製造イノベーションセンター」の一つとして、深セン市は昨年3Dプリント製造イノベーションセンターを設立しました。

深センと同様に、広州も新たな産業の方向性として 3D 産業の育成に重点を置いています。今年の広州市政府活動報告では、3Dプリントが新たな成長ポイントの形成を加速する方向性として明確に挙げられた。 2014年、広州は初の3Dプリンティング産業団地を立ち上げ、茘湾区に設立した。それ以来、リワンは広州の3Dプリント産業の発展の主要拠点となり、数々の産業政策を発布して有力企業や人材の導入を加速させてきました。

4年が経過しました。現在、リワン3Dプリント産業パークには55社のインキュベーション企業と17社の卒業企業があります。これらの企業は主に3Dプリント産業チェーンの上流と下流に位置し、3Dプリント機器の研究開発、3Dプリントソフトウェアの開発、3Dプリント材料の研究開発、3Dプリントの設計とサービスなどの分野に携わっています。

今年初め、3Dプリント産業団地は国内で唯一、国家レベルの科学技術企業インキュベーターとして選ばれた3Dプリント産業団地となった。

佛山市と同じく製造業の主要都市である東莞市は、2013年初頭の東莞市政府活動報告の中で、3Dプリント産業などの戦略的新興産業を支援することを明確に提案した。

翌年、3Dプリントは東莞の業界でホットな話題となった。東莞初の3Dプリント産業団地が完成し、東莞企業が独自に開発したデスクトッププリンターが次々と発売された。2014年には東莞各地で3Dプリントに関する大規模なイベントが数多く開催された。

同年、仏山市も3Dプリント産業の急速な発展を開始し、省科学技術庁と共同で3Dプリント工学技術研究開発センターを建設し、3Dプリント産業基地を設立するなどの計画を相次いで提案した。

その中で、南シナ海は重要な地域の一つとなっている。現在、南海区は広東省3Dプリント産業イノベーション連盟との協力を模索し、広東省3Dプリント産業イノベーション連盟協働センターを共同で建設し、中国科学院広州電子研究所と「広東CASハイテク新材料製造産業イノベーションセンターの共同建設に関する枠組み協定」を締結した。

大理は国家3Dプリント技術革新センターを設立する

さまざまな地域でこの業界の展開が加速する中、3Dプリンティングも重要な局面を迎えています。

「現在、国内の3D産業の生産額は比較的低い。3Dプリントの応用市場がまだ本格的に開拓されていないからだ」とヤン・ヨンニアン氏は述べ、産業と3Dプリントの結びつきは大幅に高まっているものの、実は3Dプリントの発展の重要な原動力は依然としてその応用範囲の拡大にあると語った。

Dali は、製造と 3D プリントのアプリケーションパスの発見を主導する取り組みを行っています。昨年6月、広東省最大の3Dプリント産業拠点である中宇智能機械・智能設備インキュベーションセンターが大理市にオープンした。同日、広東南海付加製造アクセラレーターと広東3Dプリント（佛山）産業技術イノベーションアライアンスが発表された。

わずか1年後、広東省のこの重要な商業・製造都市は新たな3Dプリンティングイベントを迎えました。第5回3Dプリンティング産業技術会議が今年6月17日から18日まで仏山市大理で開催される予定です。

「私たちは応用市場を探しています。大理市がある広東省は伝統的な製造業が集中している省で、大理市は伝統産業の変革と向上を推進しており、それは私たちの夢と一致しています」と中国3Dプリント技術産業連盟の羅軍事務局長は語った。

報道によると、会議の開催を機に、大理鎮南海区に中国3Dプリント技術産業連盟と世界3Dプリント技術産業連盟の世界ネットワークを集中配置し、国内最大、最先端技術、最も影響力のある3Dプリント公共サービスプラットフォームと技術革新センターを創設する予定だという。

「我々はまた、藍湾知能とマンチェスター大学先端レーザー工学共同実験室を導入する予定です。」大理鎮の関係者は、3Dプリント産業を突破口として、同鎮は積極的に条件を整え、革新的な雰囲気を構築し、世界の3Dプリント上流と下流の有利なリソースを大理に集めることになると明らかにした。

これらすべての取り組みの背後には、3D プリントの発展の鍵を熟知し、実践的な行動を通じて製造業における「3D プリント」の将来の道を積極的に模索している Dali があります。

専門家プロフィール:
ヤン・ヨンニエン氏は、国内の3Dプリント産業の発展の証人であり参加者です。清華大学材料成形および製造自動化研究所の初代所長を務め、ラピッドプロトタイピングと製造の分野で国際的に先導的な科学研究成果を数多く達成しています。現在は江蘇省永年レーザー成形技術有限公司の会長を務めています。

出典：南方日報執筆者：葉傑俊関延娟

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