3Dプリントの徹底的な開発に向けた「突破口」を求めて、鋳造業界が「リーダー」となることが期待される

3Dプリンティングは、21世紀の最も革新的な最先端技術として、大規模生産とパーソナライズされた製造の利点を組み合わせ、高効率で低コストの生産方法を実現し、将来のインテリジェント製造の方向性を示しています。近年、3Dプリント技術が家電、航空宇宙、自動車製造、バイオメディカル、パーソナライズされた消費者向け製品に商業的に応用され、製造業の生産効率と精度が大幅に向上し、材料の削減と省エネにも優れた成果が達成されています。

現在、3D プリントは徐々に実験段階から応用段階へと移行しています。3D プリントの市場需要は、もはやモデル部品の印刷に限定されません。3D プリントを工業用プロトタイプに適用することは、工業生産分野におけるこの技術の最も密接に統合された応用方向の 1 つです。 Sculpteoが発表した最新のレポート「3Dプリンティングの現状、2017年版」によると、プロトタイプの応用は技術応用全体の34％を占め、コンセプト製品の検証（Proof of Concept）は23％を占めています。この2つを合わせると、3Dプリンティング技術応用全体の50％を超えています。

3D プリント開発のボトルネックを打破する必要がある<br /> 市場の見通しは楽観的ですが、短期的には現実と理想の間には依然として乗り越えられないギャップがあります。全体的に見ると、3Dプリントはまだゆっくりと前進しており、主に以下の要因によって制限されています。第一に、3Dプリントのビジネスモデルは単一であり、多くのユーザーは機器を購入せずにこの技術を共有できないため、多くのユーザーが様子見を続けています。第二に、人材が深刻に不足しており、3Dプリント技術を真に理解し、さらには応用できる専門家は非常に少ないです。さらに、3Dプリントに必要な原材料が不足しており、比較的高価です。さらに、消費者市場の付加製造に対する認知度はまだ不十分であり、工業用付加製造設備のコストとメンテナンス費用の高さも相まって、中小企業の参加を躊躇させており、市場の開拓には長い時間がかかるだろう。さらに、材料も3Dプリントの持続的な発展を妨げる重要な要因です。現在、3Dプリントの分野で使用できる材料は1000種類以上ありますが、産業発展のニーズと比較するとまだ十分ではありません。さらに、主要材料を主に輸入に頼っている状況が改善されなければ、我が国の3Dプリント産業の持続的な発展に深刻な影響が及ぶことになります。

逆境を乗り切るための全体的な計画とレイアウト<br /> 新しいものは誕生から成熟まで、繭から蝶へと変化するプロセスを経ますが、3D プリントも同様です。 3Dプリンティングが、小規模なアプリケーションから製造業の主流の製造方法への転換を実現し、数百年にわたる伝統的な製造業の生産方法と成形プロセスを変えることを望む場合、それは一夜にして達成されるものではありません。業界関係者は、3Dプリントなどの新興技術の発展は総合的に考慮し、戦略的な観点から計画・配置する必要があると指摘した。第一に、設計から始めて、生産プロセスを最適化し、生産プロセスを改善し、生産・製造プロセスにおける3Dプリントの利点を最大化する必要がある。第二に、材料から始めて、材料の種類を豊富にし、印刷装置の精度と安定性を高め、機能を向上させる必要がある。第三に、3Dプリントの人材育成システムを改善し、大学がより応用志向の人材を育成し、産業技術の応用のニーズに応えるように指導する必要がある。同時に、企業は大学と協力して、さまざまなニーズを満たす専門人材を積極的に育成し、人材ジレンマを解決することもできます。第4に、よりオープンなサービスプラットフォームを構築し、「3Dプリント+」を深め、3Dプリントと伝統産業の緊密な融合を促進し、3Dプリント業界の標準化プロセスを加速し、3Dプリント業界の持続可能な発展のための強固な基礎を築く必要があります。同時に、業界は企業に対し、技術、サービス、管理経験の交流を強化し、グループの優位性を活用して研究開発の飛躍的進歩を促進するよう奨励すべきである。このようにして初めて、3D プリント技術はできるだけ早くアプリケーション市場のラストマイルを超えることができます。そのためには、関係する政府部門が関連するサポートポリシーを導入し、独創的なイノベーションを奨励し、ユーザーが 3D プリントサービスプラットフォームと統合することを奨励する必要があります。

主要分野での「ブレークスルー」を模索
3Dプリンティングの徹底的な発展も、「点」から「面」へ、小規模な応用から社会の産業チェーン全体の普及へと進むべきです。この開発過程では、3Dプリントと親和性の高い領域を模索し、浅いレベルから深いレベルまで実験、実証、改良を重ね、徐々に成熟し、幅広い商用化へと進んできました。

鋳造業界は先導役となり、「リーダー」としての役割を果たすことができるかもしれない。調査によれば、鋳造市場の規模は工業サンプル市場の約1,000倍です。国内の鋳造業界を例にとると、データによると、2010年に中国の鋳造会社の数は3万社に達し、世界第1位になりました。2010年、中国には5,957社の大規模鋳造会社しかなく、工場あたりの平均年間生産量は3,506トンでした。中でも精密鋳造は、鋳造業界の中で最も高い技術レベル、最も複雑なプロセス、そして最も高い利益率を誇るサブセクターです。航空機や自動車の複雑な部品の大部分は、このプロセスを使用して生産されています。精密鋳造部品はそれぞれワックス型とシェルに対応している必要があるため、3Dプリントを使用して一体成形することで、型開き工程とコストを削減でき、現在のプロセス性能は従来の鋳造ワックスを置き換えるのに十分です。さらに、新素材は室温で変形しないため、大型鋳造品ではより明らかな利点があります。

医療分野も 3D プリントが活躍できる重要な分野です。3D プリントの小ロットおよびパーソナライズされたプリントは、各患者に合わせた個別の治療計画と一致します。現在、医療分野は 3D プリント市場シェアの 3 分の 2 を占めています。レポートによると、世界の 3D プリンティング市場は 2016 年に 2 億 7,960 万米ドルに達し、今後 10 年間で年平均成長率 (CAGR) が 17.5% になると予想されています。市場調査会社IQ4の最新の分析レポートでは、2022年までに世界の医療用3Dプリント市場は38億9,000万米ドル（約260億人民元）に達すると指摘されている。さらに、3D プリンティングは、医療の補助や一部の人間の臓器の製造に加えて、カスタマイズされた個人向け医療を提供する上でも大きな可能性を秘めています。

結論：3Dプリンティングに代表される最先端技術は、製造業と社会産業チェーン全体をインテリジェント製造の時代へと導いていますが、このプロセスは、探求と革新、粘り強さと信念によって構築される運命にあります。 3Dプリントに対する人々の期待は、小さな物体のプリントに限定されません。広大なブルーオーシャン市場を開拓することが、3Dプリントの究極の目標です。したがって、深い「突破口」を切り開くことによってのみ、3Dプリントの無限の潜在力を活性化し、より多くの経済的価値と社会的価値を生み出すことができます。

出典: 3D Imperial

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