現在、国内の3Dプリンティングは主に家電製品や消費財、金型検査、医療・歯科矯正、文化創造・文化財修復、自動車などの交通手段、航空宇宙などの分野に集中しています。 Antarctic Bear 3D Printingによると、2012年に中国の3Dプリンター市場規模は1億6,100万米ドルに達し、2015年には7億7,800万米ドルに達した。成長率は非常に速く、3D プリンティングはまだ初期段階にあります。
写真はインターネットから 国内の3Dプリンティングは主に家電・消費財、建設、教育、金型検査、医療・歯列矯正、文化創造・文化財修復、自動車などの交通手段、航空宇宙などの分野に集中していると報じられている。 3Dプリント産業は中国で長年にわたり発展してきましたが、中国の3Dプリント産業の発展について、私たちはまだ十分に理解できていないかもしれません。Antarctic Bearは、3D業界の技術、競争環境、上流と下流の需要、発展の見通しと動向を包括的に発表し、誰もが3Dプリントについて明確に理解できるようにしました。
中国の3Dプリント産業は約20年にわたって発展しており、現在では国内大手企業の投資先として注目を集めています。3D産業が本格的に発展している今日、中国の3Dプリント産業はまだ産業発展の初期段階にあります。潜在性は非常に大きいものの、市場規模はまだ小さいです。3D プリント企業は、ビジネス モデル、製品の消耗品、従来の産業との統合など、多くの側面をさらに探求する必要があります。このような状況において、産業発展の動向を把握し、合理的に投資することが極めて重要です。
1. 中国3Dプリント産業の発展状況の分析 1. 中国の3Dプリント産業の発展の現状
1. 研究開発技術 我が国の技術の中には、すでに世界最先端のレベルに達しているものもあります。その中で、レーザー直接金属加工技術は急速に発展し、特殊部品の機械性能要件を基本的に満たしており、航空宇宙および航空機器の製造に最初に使用されることが期待されています。生物細胞3Dプリント技術は大きな進歩を遂げ、3次元の模擬生物組織を生産することができ、生物学および医学分野における我が国の最先端の科学研究に重要な技術サポートを提供しています。 2. 競争優位性 現在、大学の成果に依存して3Dプリンター設備の産業運営を行っている主な企業体としては、陝西恒通智能機械（西安交通大学に依存）と湖北浜湖機電（華中科技大学に依存）などがある。これらの企業はある程度の工業化を達成しており、一部の企業が製造するポータブルデスクトップ3Dプリンターの価格はすでに国際的に競争力があり、欧米市場への参入に成功しています。 3. 3Dプリンター市場は急速に発展している 現在、国内の3Dプリントは主に家電・消費財、建設、教育、金型検査、医療・歯列矯正、文化創造・文化財修復、自動車などの交通手段、航空宇宙などの分野に集中しています。将来予測によると、国内企業における3Dプリンターの導入台数は約400台となる。
印刷業界の市場規模分析 現在、国内の3Dプリンティングは主に家電製品や消費財、金型検査、医療・歯科矯正、文化創造・文化財修復、自動車などの交通手段、航空宇宙などの分野に集中しています。 2012年、中国の3Dプリンター市場規模は1億6,100万米ドルに達しました。2015年までに、中国の3Dプリンター市場規模は7億7,800万米ドルに達し、複合成長率は69%でした。 3Dプリント産業の工業化度の分析 現在、中国における3Dプリント技術の発展は多くの課題に直面しており、一般的に新興技術の産業化の初期段階にあります。将来、3Dプリント技術は米国と中国で最初に大規模に産業化される可能性が最も高いです。 3Dプリント技術産業の発展は、米国では国家戦略にまで昇りつめています。中国はまだ国家戦略を発表していないが、管轄当局は関連産業支援政策を積極的に策定しており、科学技術部は3Dプリント技術を国家863計画に含めている。
初期段階にある中国の 3D プリンティングの主な成果:
3Dプリンティング業界のイノベーション能力の分析 1. 3Dプリント技術イノベーションセンターを設立 2014年末現在、中国3Dプリント技術産業連盟は、3Dプリント技術の産業化を促進するために、最初のバッチとして10の工業都市を選択し、3Dプリント技術産業イノベーションセンターの建設に注力すると発表しました。投資予定額は2,000万元で、地元政府が1:1で支援する。 3D産業連盟は、中国3Dプリント技術産業本部基地および中国3Dプリント技術産業イノベーションセンターの設立について、南京などの都市と協力協定を締結した。 イノベーション センターの設立により、我が国の 3D プリント技術の急速な発展が促進されるでしょう。イノベーション センターには、3D プリント技術の製品展示センター、科学教育センター、処理およびサービス センター、研究開発センターが含まれます。イノベーション センターは、初期段階では、製品を直接販売するのではなく、まずは加工サービスを提供することを提唱しています。機が熟し、ユーザー企業が3Dプリント技術を完全に習得すると、製品がユーザーに提供されることになります。
2. 3Dプリンティング応用分野における継続的なイノベーション 現在、3D プリンティング技術には、プロセス装置、材料研究、エンジニアリング アプリケーションの面で、まだ革新の余地が大いにあります。今後、国内の3Dプリント材料革新研究には高誘電セラミックスなどのメタマテリアルが含まれ、応用分野は航空宇宙製造、能動臓器再生などに重点が置かれることになる。
2. 中国の3Dプリント産業の技術開発の現状 中国における3Dプリント技術開発の現状 現在、3Dプリント業界の主な成形技術には、ステレオリソグラフィー、ステレオリソグラフィー、PVCプラスチックホットスタンピングとラミネーション、溶融押し出し成形、3次元インクジェット印刷、デジタル光処理などがあります。 1980 年代半ばから 1990 年代後半にかけて SLA 成形技術が開発されて以来、10 種類を超えるラピッドプロトタイピング技術が登場しました。前述の技術のほか、代表的な技術としては 3DP、SDM、SGC などがあります。その中でも、SLA、LOM、SLS、FDM技術は依然として3Dプリント技術の主流となっています。
中国における3Dプリントの人気技術の分析 私の国で人気のある 3D 印刷技術の特許出願の分布から判断すると、B29C67/00 が 1,163 件の特許技術で最大の分布を示し、続いて B22F3/115 と B22F3/105 がそれぞれ 241 件と 134 件の特許技術で続いています。
中国の3Dプリント業界における特許出願の分析 図からわかるように、我が国における 3D プリント技術の申請件数は主に 2014 年に集中しており、2005 年から 2013 年の申請件数の 59% を占めています。特許公開件数も主に2014年から2015年に集中しており、公開件数全体の93％を占めています。
3. 中国の3Dプリント産業の市場競争パターン 3Dプリント業界の価格分布 3Dプリンターの価格は用途によって異なります。一般的に、業務用プリンターは数万元から数十万元と高価です。安価な3Dプリンターは国内のショッピングサイトで購入でき、価格は3,000元から5,000元で、クイックスタートガイド、対応するソフトウェアのダウンロード、マシンのキャリブレーション、その他の説明書が付属しています。 3D プリント技術の利用が進むにつれて、さまざまな消耗品やプリンターの価格は必然的に低下します。将来的には、従来のプリンターと同様に、3D プリンターが各家庭で購入して使用できるデバイスになる可能性は十分にあります。
3Dプリント企業間の競争 中国の既存の企業や産業プラットフォームのほとんどは大学や研究機関に依存しており、「産学研」の共同構築という発展モデルを採用しています。例えば、武漢濱湖機電科技産業有限公司は1991年から3Dプリント技術の研究を行っており、数多くの技術特許を取得しています。北京ティアタイムテクノロジー株式会社（旧称：北京銀華レーザーラピッドプロトタイピング＆モールドテクノロジー株式会社）は、1993 年に設立されました。様々な技術プロセスを備えた3Dプリント機器の製造に従事。同社は2011年に256台の印刷機器を販売し、国内の技術商業化で最も成功した企業の1つとなった。
3Dプリンティング業界の応用分野の分布 3D プリントの用途は多岐にわたります。下流の応用産業や特定の使用分野における 3D プリントの分布は、この技術の利点と特徴を反映していますが、この技術の限界や開発プロセス中に改善が必要な領域も反映しています。将来を見据えた分析によると、3D プリンターの需要が高い業界としては、政府、航空宇宙および防衛、医療機器、ハイテク、教育、製造などがあります。現在、上位3つの応用分野は自動車、消費財、商用機械・設備で、それぞれ市場シェアの31.7%、18.4%、11.2%を占めています。
（IV）中国3Dプリント産業企業の競争環境 3Dプリンター機器メーカーの現状 現在、主流の3Dプリント技術に対応する生産企業は、基本的に国内に存在します。いくつかのメーカーは 1990 年代からこの分野に参入し、一定の技術と市場経験を蓄積してきました。 杭州明展ネットワークテクノロジー株式会社は、2009 年に設立され、3D プリンターの製造および販売を行っています。同社は、3D Systems の一部製品の中国代理店サービス プロバイダーです。また、オープンソースの 3D 印刷技術に基づく個人用 3D プリンター シリーズも製造しています。同社の目標は、デザイナー、エンジニア、技術者、さらには一般愛好家の利便性のために、経済的な家庭用プリンターを大量生産することです。 南京宝岩自動化有限公司は、携帯電話ホルダー、ティーカップ、櫛など日用品を印刷できる家庭用バージョンを含む3Dプリンターを独自に開発しており、ギア、ナット、部品などのモデルを印刷する冷凍庫サイズの大型カラー3Dプリンターもあり、市場価格は1万～25万元です。同社は2012年に3Dプリンターの量産化に600万元を投資する計画を立てていた。
3D モデル ソフトウェア サプライヤーの状況 3Dモデル設計は3Dプリントの基礎であり、3Dプリント技術の推進に伴い、モデル設計ツールの需要は大幅に増加します。現在の 3D モデリング ソフトウェアは使い方が複雑で高価であるため、一般ユーザーには手が届きません。したがって、安価で高品質かつ使いやすいモデリング ソフトウェアは、将来の 3D プリント市場で重要な位置を占めることになります。 Shiwei International は、中国の台北に本社を置くソフトウェア、ハードウェア、コンサルティング サービス ソリューション プロバイダーで、3D プリンター関連のソフトウェアを運営しています。同社の製品には、3D 設計ソフトウェアや 3D 製品ファイル書き込みなどがあり、顧客の 2D、3D 図面やアニメーションの作成能力を高めることができます。 2012 年 8 月に開催された中国台北国際金型製造設備展示会において、Shiwei International は製造業の研究開発時間の短縮に役立つ 3D 製品設計ソフトウェアの Solidworks シリーズを展示しました。
3Dプリント材料サプライヤーの状況 3D プリント材料技術の発展は、3D プリンターが何種類のものを製造できるか、また、印刷された製品が従来の製造方法を完全に置き換えることができるかどうかを直接決定します。より良い材料品質、マッチング印刷技術、より便利な使用法が、材料メーカーが追求する目標となります。 現在、3Dプリントに使用できる材料には、石膏、ABS、ゴム、PC、金属などがあります。素材によって価格は大きく異なります。現在、最も一般的に使用されている材料は、ABS などの光硬化しやすい材料です。 Shapeways は 100 万点以上のアイテムを印刷しており、これは現在の材料需要が数千トンに達していることを意味します。将来的には、3D プリント市場における印刷材料 (ABS など) の需要が年間 10 万トンのレベルに達する可能性があります。これは中国市場における現在の月間需要に相当します。
3D プリンター サービス プロバイダーの状況 中国の3Dプリント下流サービスプロバイダーには、AVIC Heavy Machinery Co., Ltd.やSouthern Blower Co., Ltd.などの上場企業が含まれます。
2. 中国3Dプリント産業の下流産業の需要分析 1. バイオメディカル分野における3Dプリントの需要分析
バイオ医薬品の開発状況の分析 医療業界、特に修復医療の分野では、パーソナライゼーションの需要が非常に顕著です。個人の治療に使用される製品は基本的にカスタマイズされており、標準的な量産はありません。 3D プリント技術の導入により、カスタマイズされた生産コストが削減されました。そのため、近年では医療分野でこの技術が使われる割合が増加し続けています。医療分野における 3D プリント技術の主な用途は次のとおりです。
バイオメディカル分野における3Dプリント応用の現状 3D プリントと従来の製造の違いの 1 つは、「パーソナライズ」機能です。 3Dプリントは、患者ごとに必要な「部品」をカスタマイズする必要があるため、臨床医学に最適です。矯正器具のデザインを例に挙げると、3Dプリントを使用して製造されたインビザライン矯正器具は、歯の状態に応じてカスタマイズできるため、より快適であり、透明なポリマー材料を使用して目に見えない効果を実現します。 Align Technology の現在の売上高は 5 億ドル近くです。
バイオメディカル分野における3Dプリントの応用事例 最近、慢性骨感染症を患っていた83歳の男性が、3Dプリンターで「印刷」した新しい顎骨に置換されました。これは、人間の骨を作るために3Dプリンター製品を使用する世界初の事例です。
バイオメディカル分野における3Dプリントの需要見通し 1. 3Dプリンティングは医療分野で急速に成長を続けている 関連する医療分野における今後の発展動向から判断すると、3D プリンティングの応用は依然として高い成長率を維持するでしょう。 1) 世界人口の高齢化に伴い、修復医療における構造移植の使用は、特にこの開発分野が比較的成熟している歯科において、引き続き増加します。2) 近年、低侵襲手術や、さまざまな身体状態を持つ個人に合わせた手術設計が徐々に発展しており、手術器具の性能と複雑さに対する要求が高まっています。将来を見据えると、この分野には今後も大きな発展の余地が残っていると考えています。
2. 機能的ヒト臓器研究に向けた今後の展開 さらに、医療分野の今後の発展において、最も想像力に富んだ技術は、機能的な人間の臓器を「印刷」できる3Dバイオプリンティング技術です。幹細胞を材料として利用し、3D成形技術を用いて製造されています。細胞が適切に配置されると、臓器に成長し、「印刷された」新しい組織が自立した血管と内部構造を形成する。この分野のリーディングカンパニーであるオルガノボは、心筋組織、肺、動脈、静脈などの開発と印刷に成功しています。写真に示すように、腎臓の内部血管組織はバイオプリンティング技術を使用して培養されました。現在、この技術の応用はまだ実験段階ですが、今後10年以内に臓器移植手術に徐々に使用されるようになると予想されています。
2. 航空宇宙産業における3Dプリントの需要分析 航空宇宙産業の発展状況の分析
1. 中国の軍用機の開発 2015年、中国の軍用機保有数は2,860機で世界第3位となり、世界の軍用機総数の6％を占めた。第4世代戦闘機、大型輸送機、航空母艦搭載機などの新型航空機の試験は成功しており、軍用機は今後数年間でアップグレード需要のピークを迎えることになる。
2. 中国における一般航空の発展状況 2015年末までに、一般航空企業の登録耐空航空機総数は2,127機に達した。
航空宇宙産業における3Dプリントアプリケーションの現状 現段階では、航空業界への 3D プリント技術の貢献は、同業界の年間生産高約 5,000 億米ドルと比較するとごくわずかです。主な用途としては、1) 無人航空機の構造部品の加工、2) 特殊な加工・組み立てツールの製造、3) タービンブレード、風防フレーム、サイクロンなどの部品の加工などが挙げられます。
航空宇宙産業における3Dプリントの需要見通し 将来の航空分野における3Dプリント技術の応用は、業界の発展における2つのトレンドの恩恵を受ける。 1. 3Dプリント部品設計の需要は増加し続けている 主に軽量な胴体構造と部品設計による飛行性能の向上などが含まれます。 2. 民間航空機の設計開発とカスタマイズの需要が高まっている 一般航空やドローン製造におけるカスタマイズの需要は、商業分野よりも大きいです。複雑な統合設計部品の小ロット生産が主流となり、3D プリント技術の助けを借りて実現しやすくなります。現在、ボーイング社や一部の一般航空機メーカーは、この技術をジェット機やヘリコプターの設計・製造に応用し始めています。
（III）機械・設備業界における3Dプリント需要の分析 機械設備産業の発展状況の分析 中国の一般機器製造業は2010年から2015年にかけて安定した成長率を維持し、前年比成長率は約7%を維持しました。 2015年、中国の一般産業の総資産は4兆300億元に達し、前年比7.03％増加した。
機械設備業界における3Dプリント応用の現状 中国の3Dプリントは機械設備分野で広く利用されており、主に機械設備の部品やコンポーネントの印刷に使用されています。多くの汎用機械・装置の部品の複雑な構造に 3D プリントを使用することで、効率と精度を向上させることができます。
機械設備業界における3Dプリントの応用事例 2012年5月、Fastは3Dプリンターを購入し、使い始めました。現在、3Dプリント技術は主に企業のトランスミッション主要部品の開発、組み立て実現可能性の検証などの分野で使用されています。この技術を採用する目的は、ラピッドプロトタイピング技術を使用して、設計の初期段階で製品組み立ての実現可能性を検証し、製品設計のエラーを迅速に発見し、重要な複雑なコンポーネントの原理と実現可能性を迅速に検証することです。
機械設備業界における3Dプリント需要の見通し 3Dプリント技術のさらなる成熟、金属プリント材料の応用、設備およびプリント材料の価格の低下により、今後数年間で3Dプリント技術は一般設備部品の研究開発においてますます広く使用されるようになるでしょう。多くの企業が製品の研究開発コンセプトを革新し続け、新しいプロセスと技術を積極的に採用し、業界で3Dプリント技術の導入をリードし、主要な製品設計開発領域に適用し始め、主要部品の研究開発サイクルを効果的に短縮し、国内部品業界でこの技術を適用する最初の企業となっています。
3. 中国の3Dプリント産業の発展動向と展望
（I）中国の3Dプリント産業の発展動向の分析 3Dプリント業界の最近の開発動向
1. 3Dプリントはサービスとインパクトモデルに革新をもたらす 3D 印刷業界のチェーンには、3D プリンター機器メーカー、3D モデル ソフトウェア サプライヤー、3D プリンター サービス プロバイダー、3D 印刷材料サプライヤーなど、多くのリンクが含まれます。したがって、3D プリンティング産業チェーンの周囲には多くのチャンスが生まれるでしょう。 3Dプリント業界チェーンには、大手ブランドメーカーに加えて、3Dプリントをベースにしたサービスを提供する大手企業も存在する可能性があります。
2. 3Dプリント業界は多くの課題に直面する 現在、中国における 3D プリント技術の発展は多くの課題に直面しており、一般的に新興技術の産業化の初期段階にあります。これは主に次のことに表れています。第一に、産業規模の度合いが高くありません。 3Dプリント技術の多くはまだ大学や研究機関の研究室に留まっており、企業規模も一般的に小さいです。第二に、技術革新システムが健全ではありません。イノベーション資源は比較的分散しており、標準、試験・検査、研究開発などの公共サービスプラットフォームが不足しており、生産、教育、研究、応用を組み合わせた技術イノベーションシステムはまだ確立されていません。第三に、産業政策システムはまだ完成していない。開発計画や財政・税制支援政策など、将来を見据えた一貫性と体系性のある産業政策システムが欠如している。第四に、産業管理を緊急に強化する必要があり、第五に、教育訓練システムを緊急に強化する必要がある。
3Dプリント業界の長期的発展動向 3D プリント業界の技術的特徴と発展状況に基づいて、業界の今後の発展には次のような傾向があると考えています。
1. 3Dプリントの個人消費は急速な成長を維持 「パーソナル製造業」の台頭により、3Dプリント業界は個人消費の分野で比較的高い成長率を維持すると予想されています。 2. 3Dプリント金属材料の応用は深まり続けている 工業消費の分野では、3Dプリント金属材料の継続的な開発と、工業製造における金属自体の広範な応用により、 3. 産業チェーンにおける専門分業がさらに深まる 現段階では、大手 3D プリント企業は一般的に、材料供給、機器製造、印刷サービスを包括的に組み合わせた形で存在しています。これは、産業発展の初期段階における技術推進と市場規模の限界によるものです。 4. 国内3Dプリント市場は大きな展望がある 中国における3Dプリント技術の推進と応用はまだ初期段階にあり、産業用途と個人消費の両面で幅広い発展の見込みがあります。
（II）中国3Dプリント産業の発展見通し 3Dプリンティング業界の市場規模予測 2012年、中国の3Dプリント市場規模は10億元、2014年には市場規模は50億元に達した。「国家付加製造発展促進計画（2014-2020年）」では、2017年までに年間生産額が5億元を超え、研究開発と応用能力が強い3D企業5～10社を育成し、国内外で上場する3Dプリント企業を支援することを強調している。中国の3Dプリント市場の規模は2016年に100億人民元、2021年に約400億人民元に達し、年間複合成長率は約32％になると暫定的に予測されています。
3Dプリントとインターネットの統合の展望 3Dプリンティングとインターネットの融合を提案するにあたっては、まず製造業における3Dプリンティングの位置づけと、今後製造業において3Dプリンティングがどのような方向に発展していくのかを明確にする必要があります。 民生分野における3Dプリントの応用展望 上記のモデルに基づくと、将来の衣料品店が顧客の身体データをスキャンしてクラウドデータベースに送信し、デザイナーのデザインプランに合わせて最もフィットし快適な方法で製品を印刷することが想像できます。自宅で完成できるこの衣服のデザインと生産方法は、あらゆる階層から広く注目され、考慮されるに値する。 もちろん、既存の3Dプリント技術、特にデスクトップレベルの技術はまだ万能のレベルには達していませんが、ムーアの法則にも従っています。今後5〜10年で、3Dプリント技術は大きな進歩を遂げると信じています。
出典: Qianzhan.com
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