張新成：広東省の3Dプリント産業の発展

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南極熊によると、2017年3月14日、広東省党校広東行政学院の学生である詹馨城さんは、午前の授業「マイクロフォーラム」で広東省の3Dプリント産業の発展について紹介した。彼の演説は、省経済情報委員会の産業開発部が実施した広東省の3Dプリント産業の発展に関する調査報告書に基づいていた。同氏は演説の中で、科学技術革命と産業変革の重要な時期に、急速に発展する3Dプリント産業にもっと注目し、新技術が国民の学習や生活、そして国家の産業発展にさらに役立つよう努力するよう呼びかけた。スピーチの内容は次のように要約されます。

1. 3D プリントの製造上の利点3D プリントはデジタルモデルに基づいており、材料を層ごとに積み重ねて、広州の小さなウエスト、ボールの中の金属ボールなどの物理的なオブジェクトを作成します。機械、電子、ソフトウェア、材料など複数の分野を統合した新興製造技術であるだけでなく、航空宇宙、工業、イノベーションと創造性、医療用インプラント、金型など、複数の分野の製品の製造に活用できる技術と言えます。

材料の観点から見ると、製造業には3つの製造方法があり、初期の等材料製造（つまり、どの材料がどの側面に適していて、どの側面に直接使用されるか）、減算製造（材料の加工を通じて、有用な部品または完成品が形成される）、現在の積層製造（材料を使用して部品または完成品を積み重ねる、つまり3Dプリント）まであります。積層製造の最大の利点は、特に複雑な構造で加工が難しい製品を製造できること（現在のレベルでは、基本的にコンピューターで生成された3次元画像を印刷できます）とパーソナライズされたカスタマイズ（ヘッドフォン、歯、革新的な創造性など、特に今年2月17日、広東整形外科病院は脊索腫の患者に3Dプリントされた人工コーンの移植に成功し、3Dプリントが臨床治療の分野で新しいレベルに達したことを示しています）。同時に、製品の製造プロセスを簡素化し（胚や型が不要）、効率を向上させ、コストを削減できます。 2012年、英国の雑誌「エコノミスト」は「第三次産業革命」と題する特集記事を掲載し、その中で3Dプリント技術を第三次産業革命の重要な象徴の一つとして挙げました。

2. 3Dプリントの開発
1. 3Dプリンティングの国際的発展

3D プリントの歴史はそれほど長くなく、わずか 36 年です。現在、3Dプリンターという観点から見ると、主に金属3Dプリンターとデスクトップ3Dプリンターがあります。
3Dプリント材料の観点から見ると、金属と非金属の2つのカテゴリに分けられ、形状は固体、液体、粉末などが含まれます。
3D印刷技術の観点から見ると、金属材料の3D印刷はレーザーと電子ビームの2つの光源を使用し、レーザー選択溶融法（SLM）、レーザーニアネットシェーピング法（LENS）、電子ビーム選択溶融法（EBSM）、電子ビーム熱溶解積層法（EBDM）の4種類があります。非金属材料の3D印刷には主に、ステレオリソグラフィー（SLA）、熱溶解積層法（FDM）、レーザー選択焼結法（SLS）、3次元印刷（3DP）、材料噴射法の5種類があります。

3Dプリント市場の配置から見ると、国際3Dプリント市場は北米、欧州、アジア太平洋の3本柱のパターンを形成しており、累積設置容量は世界の95％を占め、そのうち40％は北米（主に米国）にあり、欧州とアジア太平洋はそれぞれ30％近くを占めています。世界的な情報技術調査・コンサルティング会社であるガートナーは、2016年の3Dプリンターの世界出荷台数が455,772台に達し、そのうち30%以上が中国で生産されると予測している。 Wohlers Associates（世界で最も権威のある 3D プリント業界の調査機関）によると、3D プリントの世界全体の売上高は、2016 年に 73 億ドル、2018 年に 127 億ドル、2020 年に 212 億ドルに達すると予想されています。

（II）中国における3Dプリントの発展わが国の3Dプリント産業は、欧米諸国に比べて比較的遅れて始まりました。積層造形技術の研究は1990年代に始まりましたが、長年の発展を経て、3Dプリント技術は基本的に世界の先進レベルと同期しており、高性能、複雑、大規模な金属耐荷重部品の3Dプリントなど、一部の技術分野では国際的な先進レベルに達しています。同国は3Dプリント技術の発展を支援するための一連の政策も導入した。 2013年8月、工業情報化部は「情報化と産業化の深い融合のための特別行動計画（2013-2018）」を発表し、「工業製品の研究開発と設計における積層造形（3Dプリント）技術の応用範囲を拡大し、航空宇宙と医療分野での積層造形の初応用を推進する」と言及しました。 2015年2月、工業情報化部、国家発展改革委員会、財政部は共同で「国家積層造形産業発展促進計画（2015-2016）」を発表し、初めて3Dプリント産業の発展を国家戦略レベルに引き上げました。 2015年6月、「中国製造2025」が発表され、3Dプリントはわが国のインテリジェント製造において育成・発展すべき重要な産業の一つであると明記されました。 2016年10月、中国積層造形産業連盟が設立され、国家積層造形イノベーションセンターが設立されました。

現在、技術面では、清華大学のヤン・ヨンニアン氏、北京航空航天大学のワン・ホアミン氏、西安交通大学のルー・ビンヘン氏、華中科技大学のシ・ユシェン氏、華南理工大学のヤン・ヨンチアン氏、西北工業大学のホアン・ウェイドン氏を中核とする研究チームが結成されている。この産業は主に長江デルタ、珠江デルタ、北京、武漢、長沙、西安などの地域や省、都市に集中しています。現在、中国航天レーザー、陝西恒通、西安ポリライト、湖北湖浜機電、杭州仙林3D、湖南遠俊高科技、珠海曉通、深セン維斯科技、深セン陽光など、数多くの大手企業が設立されています。しかし、わが国における3Dプリンティングの産業化はまだ初期段階にあり、先進国と比べると大きな差があり、大規模な産業化とエンジニアリングへの応用が実現するまでには、まだ一定の距離が残っています。
業界の推計によると、中国の3Dプリント市場の規模は2015年に約78億元で、2018年までに200億元を超えると予想されている。ワイアード誌の創刊編集長ケビン・ケリー氏は、中国のモバイルインターネットの発展が中国の3Dプリント技術を世界レベルに引き上げ、中国独自の製造業の背景が中国を3Dプリント技術のリーダーに押し上げるだろうと予測した。

（III）広東省における3Dプリントの発展<br /> 広東省の3Dプリンティング業界は、2014年6月に初めて上映されました。広東省のプロジェクトは、過去2年間でサポート範囲に含まれていました広東省および大学または研究機関の企業間で協力して実施されました。昨年、中国人民政治協商会議広東省委員会は「3Dプリント技術の発展を加速し、広東省の製造業のグレードアップを促進することについて」を提案した。袁宝成副省長は、今年の3Dプリント産業の発展において、3Dプリントの未来は無限であると指摘した。

研究統計によると、2015年には、広東省の3D印刷業界には「33456」の主な特徴がありました。出力値は30億元であり、3D印刷ビジネスに関与した400社以上の企業がありました（そのうち60％がザンゲンに100を超える100以上にあります。、Foshanに10人以上）産業チェーンの各リンク、および特定のアプリケーションスケールは、ソフトウェア、自動車、金型、生物医学、文化的創造性などの分野で形成されています。調査によると、今後3年間で我が省の3Dプリント分野の計画投資プロジェクトの規模は12億人民元を超える見込みだ。

4つの公共サービスプラットフォームと6つのアイテムがあります。広東添加剤の製造技術と機器工学研究所（広州電子技術株式会社、中国科学アカデミー）、広州添加剤技術センター（広東工業デザイン工業用工業用工業用工業技術（ ING Engineering Laboratory（南中国工科大学の広州Maipu）;デモベース（Dongguan South China Collaborative Innovation Research Instituteなど）、Zhongshan Xiaolan、およびHenglan 3D Printing Professional Town。
全体的に見ると、広東省の3Dプリント産業の発展はまだ育成・発展段階にあり、国内では比較的主導的な立場にあるものの、重要なコア技術の蓄積や産業応用の面では、国際先進レベルとの間には依然として大きな隔たりがある。主なものは次のとおりです。

1. 政策指導を強化する必要がある。広東省は、3Dプリント産業に関する具体的な政策文書をまだ発行していない。省の資源を計画・調整し、産業発展の方向を導き、重要な作業任務を明確にし、政策保障措置を実施するための具体的な政策文書を早急に策定する必要がある。
2. 産業の規模を拡大する必要がある。現在、広東省の3Dプリント業界には業界をリードする企業や指導、ベンチマークが不足しており、重点企業を中心に中核競争力のある産業チェーンとエコシステムを形成することは困難です。
3. 標準システムを改善する必要があります。広東省には、3Dプリント業界に基づいた製品設計の基準や仕様も存在しない。業界内で発言権を獲得するために、業界をリードする企業がチャンスをつかみ、プロセス、設備、材料、主要部品から製品の品質評価に至るまでの一連の規格と標準の確立と改善をできるだけ早く主導できるように支援することが急務です。
4. 主要な技術を突破する必要がある。独立した知的財産権を持つ多数の3Dプリント設備の開発と使用促進、コア部品のサポートシステムの育成、成形材料の範囲の拡大、3Dプリントの使用コストの削減が急務となっています。
5. 人材育成システムを確立する必要がある。企業からの一般的なフィードバックによると、市場の要件を満たす高度なスキルを持つ人材は多くありません。例えば、2016年、東莞の3Dプリント業界における総人材需要は約4,000人でしたが、市場はそれを効果的に満たすことができませんでした。広東省は、3D プリント業界の多分野にわたる特性に適応する人材育成システムを緊急に確立する必要があります。

3. 我が省における3Dプリント産業の発展に関する提案

（I）開発の位置づけを明確にする現在、先進国は「インダストリー4.0」と「再工業化」戦略を積極的に推進しており、我が国は「中国製造2025」の推進を加速しています。我が省は国内外の産業改革・高度化という重大な戦略的チャンスを捉え、3Dプリント産業の育成と発展を促進するために全力を尽くさなければなりません。企業を主体とし、市場を導きとして、付加製造の研究開発と製造レベルを継続的に向上させ、「業界の指揮の高み」を目指して応用実証を行い、国内トップクラス、世界的に有名な3Dプリント産業基地の構築に努め、省内の先進製造業の競争力強化と伝統的優位産業の転換・グレードアップを推進し、新たな経済成長ポイントを開拓していきます。

（II）重要な分野を強調する広東省の既存の産業基盤と発展動向を組み合わせ、国内外の3Dプリントの主な需要特性と応用潜在領域を考慮して、広東省が自動車、バイオメディカル、文化創造、電子情報、工業用金型、航空宇宙など6つの主要分野で3Dプリントを主導的に発展させ、実証アプリケーションを強化することを推奨します。

1. 自動車産業。広東省は自動車生産規模で全国第1位です。自動車の今後の発展傾向は、容積の削減、カスタマイズ、一体成形であり、3Dプリントは大きな優位性を発揮することができます。重点は、チタン合金、純チタン、高速度鋼、非金属材料の製造におけるブレークスルーに置かれ、徐々に 3D プリントを使用して自動車のエンジン部品、複雑な金型、その他の構造物を生産できるようになります。モデル設計から複雑な金型の製造・加工、複雑な部品の軽量直接成形まで、積層造形技術は自動車分野のあらゆる側面に浸透しています。

2. バイオメディカル広東省はバイオメディカル分野における3Dプリント研究において国内トップレベルにあり、深センMindray、広州Maipu、広東Convosonなどの企業は強力な競争上の優位性を持っています。天然医療材料、人工合成ポリマー材料、生体活性セラミック材料、医療用金属材料などの3Dプリント専用材料で重要な進歩を遂げることができ、インプラント医療機器、医療モデル、手術ガイド、手術補助器具などの3Dプリント製品の臨床応用研究を積極的に推進し、独立した知的財産権を持つ多数のバイオニック組織修復スキャフォールド、医療パーソナライゼーション、細胞活性材料3Dプリント機器の開発に注力します。大学、病院、企業と協力して、バイオメディカル硬組織付加製造修復の実証センターを設立します。

3. 文化的創造性。広東省の文化創造、ファッション展示、工芸品の市場が発達していることを生かし、パーソナル消費とカスタマイズサービスを主眼に、低コストの材料と製造、インテリジェントなヒューマンコンピューターインタラクション、クリエイティブデザインサービスプラットフォームなどの主要技術を突破するよう努めます。ジュエリー、時計、下着、衣類、靴、帽子などのファッション分野、包装、印刷、建築、模型、食品などの有利な分野向けの特殊な3Dプリント材料と設備の開発に重点を置きます。

4.電子情報。広東省は電子情報産業の主要省であり、広州、深セン、東莞、恵州、河源、汕尾などの都市を中心に珠江東岸に電子情報産業ベルトを形成しています。当社は、電子情報産業の優位性を活かし、製品構造部品、RF無線、高周波回路用セラミック基板、シリコンフォトニック集積デバイス、回路チップなどの電子情報製品の直接印刷の開発に注力し、実証アプリケーションを通じて3D印刷の推進を推進します。

5. 工業用金型。金属3Dプリント技術の成熟と普及、特に金属3Dプリントの寸法精度のさらなる向上と加法・減法技術の発展に伴い、3Dプリントは工業用金型や精密機械部品にますます多く使用されるようになり、市場は徐々に開拓されつつあります。金属材料の加減算技術の統合研究開発の強化に注力し、加減算技術の統合のための設備の研究開発を強化することができます。

6. 航空宇宙。広東省は航空宇宙分野の3Dプリントの基盤が比較的弱いが、3Dプリントの需要が大きい分野であることを考慮すると、広東省も企業の積極的な参加を奨励し、徐々に競争上の優位性を形成する必要がある。チタン合金、高強度鋼、アルミニウム合金、ニッケル合金などの金属複合材料の製造と3Dプリント装置の開発に注力し、高性能炭素繊維、ポリイミド、超高分子量ポリエチレンなどの複合材料の製造と3Dプリント装置で画期的な進歩を遂げることができます。

（III）主要技術のブレークスルー 3Dプリントイノベーションセンターを設立し、機械全体と部品の製造、材料加工、製品生産などのすべての側面をカバーし、各方面のリソースを調整し、独立した知的財産権を持つ多数のハイエンド機器、コアコンポーネント、成形材料を開発および産業化し、3Dプリント技術と従来の製造および加工技術の相互補完的な利点を実現し、3Dプリント技術と応用分野の深い統合を促進し、産業の発展の方向を継続的にリードします。特殊材料の面では、金属材料粉末のサイズ、形状、化学特性を継続的に最適化し、非金属材料の耐高温性、高強度などの特性を継続的に向上させ、設備の面では、金属材料3D印刷設備の効率、精度、信頼性を継続的に最適化し、非金属材料3D印刷設備の高動作温度とプロセス安定性を継続的に向上させ、パーソナルデスクトップコンピューターの使いやすさと信頼性を継続的に向上させています。ソフトウェア面では、機器のソフトウェアとハードウェアの連携機能を強化するために、3Dプリントに対応した組み込みソフトウェアシステムの開発に重点を置いています。

（IV）ハイエンドクラスター開発の推進<br /> 重点基幹企業の模範的役割と主導的役割を十分に発揮し、生産額1億元以上の大企業群を育成し、重点企業の主導的役割と牽引的役割を強調し、省内産業の競争力を高めます。各省市それぞれの強みを生かし、国内外の有力3Dプリント企業への重点的な投資促進を実施し、重点プロジェクトと先進技術を導入し、できるだけ早く産業規模を拡大し、ハイエンドの発展に向けて産業を推進します。 3Dプリント産業の基盤を頼りに、3Dプリント産業の集積と大規模発展を推進し、産業チェーンの統合を推進し、分業と付加価値の向上をサポートし、3Dプリント産業の発展のためのモデルゾーンを創設します。

（V）生態環境を最適化する産業連盟の構築を強化し、異なる応用分野に応じて、企業が主導し、生産、教育、研究、応用が密接に融合した産業技術革新連盟を数多く開発し、共同開発、優位性の補完、成果の共有、リスクの共有を伴う産学研究応用協力メカニズムを確立します。情報、技術、設備、サービスなどのリソースの集約を実現し、共有メカニズムを通じて企業のイノベーションコストを削減するための公共サービスプラットフォームを構築します。重点企業が産業チェーンの上流と下流の協力を強化し、コア技術と強力なイノベーション能力を備えたより革新的な中小企業の成長を促進することを支援します。科学技術成果産業ドッキング活動を組織・実施し、技術取引プラットフォームを活用し、広東省の3Dプリント企業と応用分野の主要企業との協力を全面的に推進し、3Dプリント応用市場の育成と発展を促進します。省付加製造協会の標準化開発を支援し、業界と企業の自制心を強化します。

いくつかの政策提案：全体的な調整を強化し、政策指導を強化し、財政および税務支援を増やし、科学研究資金の使用に関する科学的かつ合理的なシステムを確立および改善し、知的財産保護に配慮し、人材の育成と紹介を強化し、宣伝と指導の取り組みを強化します。

出典：中国共産党広東省党学校、広東行政学院

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