[分析] 3Dプリントがサプライチェーンに与える影響

この投稿は、Little Soft Bear によって 2017-7-3 12:35 に最後に編集されました。

経済危機後、欧米諸国は製造業の復活を必要としている。オバマ大統領は3Dプリント技術について何度も言及している。3Dプリントがこの重要な役割を担う理由は、比較的労働力が少なくて済むため、安価な労働力を持つ国での小ロット生産の優位性が明らかに弱まるからだ。今後 10 ～ 15 年で 3D プリントが家庭に導入される見通しは、電子書籍や音楽ダウンロードのような破壊的イノベーションであり、消費者は製品をオンラインでカスタマイズし、企業は市場を効率的に細分化できるようになるでしょう。これは、現在の製造業のビジネスモデルが破壊され、再構築される可能性も意味します。

1 3Dプリンティングと組織変革に関する研究
組織変革における 3D プリントの重要性は、製品開発サイクルや設計から製品提供サイクルの短縮、在庫の削減、専用機器への投資の削減など、低コストで戦略的要素を獲得する能力により、製品イノベーションの競争において強力な武器となり得ることにあります。これにより、3D プリンティングは第 3 次産業革命の代表とも言えます。これまでの産業革命は人々のライフスタイル、産業、組織構造を変えてきました。では、3D プリンティングは組織の変化にどのような影響を与えるのでしょうか?

本稿では、経済原理、サプライチェーン管理、消費者価値という3つの視点から、3Dプリントが組織変革に与える影響に関する研究をレビューします。最後に、Christensen Clayton M.の破壊的イノベーションに関する研究を序論として、学術界は3Dプリントのビジネス変革の道筋に関する研究と注目を強化すべきであると提案します。経済原則に基づくビジョン: 工場と生産ラインは、同一製品を大規模に生産するための理想的な方法です。しかし、分業化・専門化には多くの技術者や専門設備が必要となり、企業のコストが増加し、対応力も弱まります。
Osterwalder & Pigneur は、従来の製造ロジックは、少数の生産ラインでの大量生産から得られる利益と規模の経済の恩恵に基づいていたと考えています。現在、利益は多くの生産ラインにわたる少量生産に移行しています。 3D プリンティングとマスカスタマイゼーションは、こうした変化を目の当たりにしています。しかし、3D プリンティングがさらに優れているのは、連続生産経済のスケール効果の制約を打ち破り、事前に組み立てられたモジュール部品や遅延差別化戦略に依存する大量カスタマイズの限界を打ち破ることです。さらに、3D プリンティングは製造業の組織規模とイノベーションモデルも変化させます。

取引理論の観点から見ると、取引コストは組織の境界に影響を及ぼします。 3Dプリンティングは、取引コストにおける材料の特殊性（金型）と場所の特殊性を大幅に削減し、「オープンイノベーション」が製造業に参入するのを困難にするボトルネックを解決するだけでなく、組織が生産能力を製品の研究開発から分離することを可能にし、より多くの小規模な起業家組織の出現を促し、リスクを分散する能力を備えた知識集約型サービス経済システムにそれらを結合します。これは、クラウドソーシングやクラウド製造に関するビジネス慣行や学術研究に沿った重要な研究価値も持っています。したがって、このテクノロジーは組織を変え、革新的な変革モデルを引き起こす可能性があり、この可能性は現在の従来のサプライチェーンの変革となる可能性が高いでしょう。
2 3D プリントとサプライチェーンの変化<br /> サプライチェーン管理に基づくビジョン: サプライチェーン管理の目的は、原材料をコンポーネントまたはアセンブリに変換し、最終製品を消費者に届けることです。しかし、3D プリントの台頭により、サプライチェーンの概念と管理戦略が変化する可能性があります。 3D プリンティングは、特にサプライチェーンにおいて企業の戦略的リソースを最適化する大きな可能性を秘めているため、運転資本と市場対応力を向上させることができます。このテクノロジーがサプライチェーンに与える影響をさらに調査するために、現在の 3 つのサプライチェーン戦略 (リーンサプライチェーン、アジャイルサプライチェーン、センシティブサプライチェーン)と組み合わせて分析します。

（１）リーンサプライチェーン主な目的は、一定の水平的取り決めの下でさまざまな無駄を排除し、サプライチェーンの低コスト運営と製品価格の維持を図ることです。運転資本レベルの観点から見ると、3D プリンティングは 2 つの側面でリーンサプライチェーンのパフォーマンスを向上させることができます。

① 資産固有の投資や製造の専門知識の必要性を軽減します。従来の閉ループ組立ラインとは異なり、3D プリントはオープンソース (ハードウェア) です。オープンソースハードウェア: ユーザーはオープンソース設計に基づいて関連機器を変更し、個別のニーズを満たすことができます。この高度な自動化により、機械の制御と構成設計の難しさが軽減され、技術者と特定の製造技術への依存が軽減されます。
②過剰生産や在庫ゼロの可能性を減らす。 3D プリントとマスカスタマイゼーションはどちらも過剰生産を減らし、在庫リスクを最小限に抑えることができます。しかし、それらの物流要件は異なります。マスカスタマイゼーションでは、適切な数量と適切な部品を適切なタイミングで確保するために、高度なサプライチェーン統合が必要です。また、金型を使用しない生産とデジタル機能により、3D プリントベースのサプライチェーンネットワークは、クラウド製造に近い方法で運用できます。つまり、現在のサプライチェーン構造と大規模な生産ソリューションを、小規模な分散ノードで構成することで置き換えます。ただし、わずかな欠点は、リーンサプライチェーンは主に製品の大量生産に基づいており、付加価値とパーソナライズされた要件が比較的低いことです。現在、高価な 3D プリント原材料は、リーンサプライチェーン製品の価格要件を満たすことができません。

（２）アジャイルサプライチェーン
この技術には現在高価な材料が必要ですが、迅速な対応で市場機会を捉えることができる機敏なサプライチェーンには 3D プリントの方が適している可能性があります。アジャイルサプライチェーンは主に革新的で流行の製品に基づいているため、これらの製品は少量生産、ライフサイクルが短い、需要が不安定、市場変動が大きいという特徴があります。例えば、衣料品業界では、一部の中国企業がすでに生産に 3D プリントを適用しています。その利点は、サプライチェーンのパフォーマンスを向上させるだけでなく、これらの市場における潜在的なリスクから効果的に保護するからです。

3D プリントの能力不足は、小ロットのアジャイルサプライチェーンではもはや制限ではなく、経済における連続生産のスケール効果の制約を打ち破るという特性により、社会に散在するリソースを統合しやすくなり、企業は少数のサプライヤーからすぐに入手できる物資を購入できるようになります。これらの小規模で分散されたノードから構成されるアジャイルな社会化サプライチェーンは、短いライフサイクルと不確実な需要の影響に効果的に耐えることができます。

これらの新しい製造方法やビジネスモデルはまだ広く普及していませんが、Shapeways や Ponoko などの多くの 3D プリントプラットフォームは、すでにデザイナーに生産から物流までの総合的なソリューションを提供しています。リーブス氏は、サプライチェーンのモデルが「製品-流通-小売」から「小売-製品-流通」に変化すると考えています。リード氏は、今ではアイデアとシンプルな製品モデルさえあれば、大規模生産の詳細をどう解決するかを考える必要もなく、マーケティング活動を開始できるとさえ主張した。

（３）アジャイルサプライチェーン
従来のサプライチェーンと、顧客の注文分離ポイントの位置を調整するソリューションに焦点を当てています。3D プリントは、ニアショアアウトソーシングのサプライチェーンネットワークを変更するという別の実行可能なソリューションを提供します。 3D プリンティングは、大量生産とは異なる方法で需要の不確実性と製品の多様化に対処するだけでなく、まず製品の市場投入までの時間を短縮します。 TSB は、金型を使用しない製造によりサプライチェーンの長さが短縮されると考えています (図 1 を参照)。将来の製品製造は、現在の 3 段階から 2 段階に短縮されます。

Thymianidis らは、この技術によりサプライチェーンの応答時間が短縮され、サプライチェーンの各リンクのコストが削減され、ニアショアアウトソーシングサプライチェーンネットワークがより効率的になり、従来のオフショアアウトソーシングの慣行が変化すると考えています。この見解は主に、正確な場所で印刷する 3D プリントを使用した製造に対する「ロジスティクス」アプローチを反映しています。たとえば、過去には部品の交換が必要になった場合、サプライヤーの物流、配送、在庫管理に関連する時間とコストが発生していました。
3D プリントボックス内の柔軟な工場は、従来のプロセスライン操作の金型の特殊性と空間的制限を打ち破り、企業がユーザーの近くで直接生産できるようにします。例えば、戦場での米軍装備のメンテナンスや、中国企業による繊維ベアリングの交換といった現在の慣行の中に、それはひっそりと現れている。精密サプライチェーンのソリューションと比較すると、3Dプリントは、従来の産業チェーンが長すぎて企業と消費者の実際の相互認識につながらないという問題を本質的に解決し、生産ラインをチャネルと販売センターに近づけていることがわかります。

3 3Dプリンティングとビジネス変革の道筋<br /> この論文では、経済原則、サプライチェーン管理、消費者価値の観点から、3D プリントが組織に与える影響に関する研究をレビューします。しかし、このテクノロジーがビジネスモデルをどのように変えるのか、そしてその変化の道筋を分析・予測するためにどのような方法があるのかを知ることは、明らかに非常に重要な研究テーマです。ビジネスモデルの変化: この記事では、学者たちの若干異なる見解を整理します。

（１）テリー・ウォーラーズは、ラピッドプロトタイピングによって、プロフェッショナル市場（航空宇宙や医療機器など）と消費者市場（ファッションや日用品など）という２つの異なる市場が開拓されると考えています。
（２）Cautelaらは、製品プロトタイプサービスはB2BモデルからB2Cモデルに移行すると考えている。
（３）アンダーソン（2012）は、新しいクリエイティブクラス（メーカー）が生産分野に参入し、独自のデザイン製品モデルを製品に変換できると考えています。

一般的に、これらは Berman (2011) が提案した 3D プリンティングの 3 つの変化段階に似ています。しかし、ビジネス界や学術界では、3D プリントなどの破壊的革新技術がいつ、どの分野で、どの程度組織に影響を与えるかについて、体系的な調査や分析を行っていないようです。言い換えれば、現在の学術界は、破壊的イノベーション技術が組織の変化の道筋に与える影響についての分析フレームワークが弱いのです。

（１）破壊的イノベーション技術をめぐる市場競争
急速な技術変化の渦中にある多くの企業は、技術変化への対応に追われ、多くの業界のリーダーたちが破壊的な革新的技術に取り組む際にしばしば挫折に遭遇する根深い理由を無視しています。 Christensen Clayton M. は、成熟した企業は長期にわたる学習と知識の蓄積を通じて、安定した企業文化、プロセス、顧客ベースの価値ネットワークをうまく形成していると考えています。これらの要素によって、企業がリソースを割り当てる方法と運用パフォーマンスの基準が決まります。しかし、これらの成功要素は必ずしも正しい指針となるわけではありません。

多くの企業が破壊的イノベーション技術を過小評価しがちな理由は次のとおりです。
①破壊的革新技術と成熟技術の両方が向上している。
しかし、破壊的イノベーション技術が主流市場のパフォーマンス要件を満たさない場合、企業固有のリソース割り当て、プロセス、文化により、従来の技術の改善が優先される傾向が強くなります。主流市場が破壊的イノベーション技術を拒否する場合、そのイノベーションは資本の想像力に満ちていることが多く、関連する拡張市場で初期資本を蓄積し、その破壊性の基礎を築くことができます。

② 業界のリーダーは、消費者の嗜好は安定しており、ブランドの粘着性により、市場での地位を守るために保守的な戦略（回避戦略）を採用する方法が常に存在すると考え、自信過剰になることが多い。
しかし、この戦略は往々にして自らを墓掘り人にしてしまうのです。急速な技術発展の時代において、新しい技術や改良された技術によって生み出される性能の供給過剰は、最終的に、製品に対する消費者の需要を機能性から信頼性、そして利便性へとシフトさせることにつながります。従来の技術の改良は、機能性や信頼性の面では成功するかもしれませんが、利便性（小型化、軽量化）などの「イノベーション」の側面をよりよく満たすことはできないかもしれません。消費者の嗜好が変化し、危機感が増すにつれ、伝統的な大手企業は市場シェアを守るために競合他社を避けるという保守的な戦略を採用することが多くなります。

しかし、このアプローチは企業にとって墓穴を掘るものである。なぜなら、伝統的な技術を持つ企業は、しばしば価格競争を利用してハイエンド市場を維持し、ローエンド市場を自発的に放棄し、それによって競合他社からの直接的な影響を避け、ハイエンド市場への参入を阻止するからである。しかし、破壊的イノベーションを活用するスタートアップにとって、この戦略は利益率と市場規模の拡大をもたらします。現時点では、関連する拡張市場で成長したスタートアップ企業が、止められない勢いでこの広大な開発空間に突入しています。したがって、この市場ゲームが短期間で引き起こす劇的な変化には、その「技術的破壊性」と「構造的破壊性」の影響が重なる。このプロセスから判断すると、破壊的な革新的技術がメディアで「大騒ぎ」されるのは当然のことなのかもしれない。

（２）変化の道筋の予測：学界の一般的な様子見姿勢とは異なり、クリステンセン・クレイトン・Mは市場の側面と経営の側面から独自の分析手法を提案した。

①市場次元からは、技術性能改善曲線と市場性能要件曲線を通じて、市場変化のタイミングと影響を予測します。前述のように、破壊的イノベーション技術は基本的に、関連する拡張市場から主流市場に参入します。これには、このテクノロジのパフォーマンス改善曲線が市場のパフォーマンス要件曲線（従来のテクノロジ改善曲線ではなく）と交差するという条件を満たす必要があります。なぜなら、市場が最も必要としているのは、最高の性能を備えた製品ではなく、シンプルで実用的な製品だからです。破壊的イノベーション技術は、従来の技術よりもシンプルで使いやすいことが多いです。

②経営面では、事業親和性や企業文化の違いなどを踏まえ、破壊的イノベーション技術プロジェクトを実施するための組織形態を決定し、各種要素の配置や設定を指導します。しかし、これらの分析手法は過去のデータや事例に基づいて構築されています。その予測能力と適合度を判断するには、さらなる実証的研究が必要です。しかし、少なくともクリステンセン・クレイトン・M は、最後の救いのように思える保守的な戦略が、伝統的なテクノロジー企業にとっては墓穴を掘る人であることが多く、企業の内部ゲームとその価値ネットワークが、リソースを効果的に割り当て、市場やテクノロジーの混乱に対処する能力を決定することを研究で発見しました。

3D プリントの急激な普及は、中国における学術研究の不足と非常に対照的です。これは、多くの学者がまだ 3D プリントに対して多くの疑問や疑念を抱いているためかもしれません。この技術によってもたらされる組織の変化に経営コミュニティの注目を集めるために、この記事では、3D プリントがサプライチェーンの組織の変化に与える影響に関する研究を次の 3 つの側面からまとめています。
（１）経済的観点から見ると、３Ｄプリンティングは研究開発の取引コストを削減し、経済規模の効果の制約を打ち破ります。
（２）サプライチェーンのビジョンに基づくと、３Dプリンティングは生産量に制限されず、迅速な対応能力を提供できるため、アジャイルサプライチェーンに適しています。しかし、3D プリンティングのより広範囲な影響は、サプライチェーンの構造を変える可能性です。
（３）３Dプリンティングのビジネス変革の道筋については、まだ研究の余地がある。特に、組織変革やサプライチェーンに対するこの技術の予測分析方法は、今日の急速な技術変化の世界において重要な指針となるだろう。

最後に、学者によるさらなる徹底的な研究と議論に値する問題がいくつかあります。
（１）マスカスタマイゼーションと３Dプリンティングは、洗練されたオペレーションの時代を先導しています。これは大量生産在庫の時代の終わりを意味するのでしょうか？これは従来のサプライチェーンやビジネスモデルにどのような影響を与えるでしょうか?
（２）破壊的イノベーション技術である３Dプリンティングが「その名にふさわしい」ものであるかどうかにかかわらず、本稿では、学術界にとって３Dプリンティングは素晴らしい学習・研究の機会であると考えている。これらの調査自体には完全な評価システムと予測機能を備えた分析モデルが含まれているため、絶えず変化するビジネス環境における企業の不確実性が軽減されます。

編集者: Antarctic Bear 著者: 馬国偉 (広東外国語大学)
さらに読む: 3D プリントは従来のスペアパーツのサプライチェーンを脅かし始めているのでしょうか?
分析レポート：3Dプリントは物流に影響を与え、「現地生産」という新たなサプライチェーンを生み出す可能性

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