巨大企業から見た3Dプリンター開発動向

3D プリンティング業界の状況は変化しています。過去 1 年間、2 大企業である Stratasys と 3D Systems はともに経営難に陥りましたが、一方で比較的小規模なヨーロッパの金属 3D プリンティング企業は好調な成長の勢いを見せています。 IT大手HPは3Dプリンティング業界に正式に参入し、幅広いパートナーエコシステムを構築しており、業界のルールを再定義すると期待されている。産業界の大手企業は、柔軟性と効率性を向上させる 3D プリントの能力を認識し、戦略的ツールとして 3D プリントへの投資を増やしています。ビジネスモデルの継続的な革新により、3D プリント技術の普及がさらに大規模に促進されるでしょう。現在、医療分野での応用が急速に拡大しており、3Dプリンティングの重要な戦場となっています。

1. 伝統的な大手企業の業績が低迷し、金属印刷が注目されるようになった

2015 年、大手 3D プリント企業の収益の伸びはまちまちでした。米国の二大業界大手であるストラタシスと3Dシステムズの業績は理想的とは言えなかった。このうちストラタシスの通期売上高は6億9,600万ドルで、主にデスクトップ3Dプリンター市場での子会社メーカーボットの売上不振により前年比7%減となった。 3D Systemsの売上高は6億6,600万ドルで、前年比2％の微増で、売上高の伸び率は前年に比べて大幅に低下しました。そのうち、設備と材料からの売上高はそれぞれ9％と5％減少しました。材料収入の減少は、設備の稼働率が高くなく、大量の設備が遊休状態にあることを意味します。対照的に、ヨーロッパの金属3Dプリント企業はこの傾向に逆らって成長しています。ドイツ企業 SLM Solution の収益は 97% 増加しました。同社の財務報告によると、2015 年の顧客の 28% がリピーターであり、これは SLM の設備利用率が高く、製品が認知されていることを反映しています。スウェーデン企業Arcamの売上高は70％増、営業利益は131％増、受注量は38％増加した。同社は医療や航空宇宙分野での金属3Dプリントに強みを持ち、GEの重要なサプライヤーとなっている。英国企業レニショーは、3Dプリント技術を直接製造に導入する取り組みにより、収益が13%増加した。収益の大半は新興市場からのものだった。

2. IT企業が国境を越えて3Dプリントエコシステムを構築

IT 大手の HP は 3D プリンティング業界に参入し、パートナーエコシステムを構築して業界のルールを再定義しています。 HPは2016年5月、従来の3Dプリンターの3つの大きな問題である「速度が遅い、精度が低い、コストが高い」を解決するため、産業市場をターゲットにした2つの3Dプリンターを発売しました。印刷材料に関しては、HP は Apple の App Store と同様のオープンプラットフォーム戦略を採用し、パートナーに HP システムと互換性のある粉末材料の開発を奨励しています。パートナーには、Evonik、BASF、Arkema などの化学大手企業が含まれます。材料オープンプラットフォームに基づいて、関連する開発者は材料の価格を独自に設定できますが、サードパーティのすべての材料は、材料がハードウェアと互換性があることを確認するために HP によってレビューされる必要があります。ソフトウェア面では、HP は業界をリードするソフトウェア企業と協力して、3D 印刷技術を製造プロセスに深く統合し、設計から印刷までのプロセスをよりスムーズにしています。 HP の MJF (Multi Jet Fusion) 3D プリンターは、Autodesk のオープンソース 3D 印刷プラットフォーム Spark を統合し、Autodesk のソフトウェアの利点を最大限に活用します。 HP の製品は、Siemens 3D 印刷ソフトウェアでもサポートされています。シーメンスが開発した 3D プリントソフトウェアは、HP プリンターの成形精度を最大限に高め、印刷プロセス中の色と材料の制御を改良し、プロトタイプ作成から製造レベルまで 3D プリントを推進するのに役立ちます。さらに、HP は 3D プリンティングアライアンス 3MF の中核メンバーです。このアライアンスは、従来の STL、OBJ などのファイル形式に代わる新しい 3MF ファイル形式を使用して 3D 印刷のファイル形式を統一し、3D 印刷プロセスにおける設計から製造までのシームレスな情報転送を実現することを目指しています。 3MFアライアンスは、3Dプリントの業界ルールを書き換え、3Dプリントチェーンの上流で統一された標準を形成することが期待されています。

3. 産業界の大手企業が3Dプリントの潜在能力を引き出すために投資を増加

米国のゼネラル・エレクトリック（GE）は、3Dプリントを同社の各事業部門の標準ツールにすることを目標に、近年3Dプリントの分野に多額の投資を頻繁に行っています。 GEは当初、3Dプリント技術を航空機エンジンの燃料ノズルの製造に使用しました。一体成形により、重量を25％削減しながら強度を5倍に高めました。 3Dプリントのメリットが実証された後、GEは世界各地に3Dプリント工場の建設を開始し、インドに3Dプリント工場、ピッツバーグに3Dプリント技術開発センター（CATA）、イタリアに3Dプリント生産ラインを相次いで設立し、3Dプリント技術の適用をGEのすべての事業分野に拡大しました。

シーメンス、金属3Dプリントへの投資を増加。シーメンス傘下のベンチャーキャピタル企業であるSVCは、2015年に早くも3Dプリント企業マテリアルズ・ソリューションズへの戦略的投資を開始し、同社の蓄積された金属3Dプリント技術を活用してシーメンス製ガスタービンの設計と製造を改善しようとした。シーメンスは2016年2月、大規模な部品製造のためにスウェーデンに金属3Dプリント工場を開設しました。この工場では、主にシーメンスの産業用ガスタービンシリーズの部品の迅速な修理を行っており、メンテナンス時間を数か月から数週間に短縮し、顧客のニーズに迅速に対応する能力を向上させています。

4. 3Dプリントアプリケーションの普及を促進するためのビジネスモデルの継続的な革新

従来の 3D プリンティングのビジネスモデルでは、一般的に、利益を上げるために機器の販売に依存したり、継続的な収入を得るために機器の販売を通じて材料の販売を促進したりします。このモデルは機器の購入を前提としており、機器の価格が高いため、一部の潜在的顧客への適用が制限されます。そのため、3Dプリンティングイノベーションセンターやサービス工場に代表されるビジネスモデルが徐々に登場しつつあります。ドイツ企業EOSは最近、北米事業の継続的な拡大に対応するため、北米に新しい3Dプリント工場を建設しました。この施設にはイノベーションラボがあり、エンジニアが顧客と直接やり取りして材料やシステムをテストし、改善することができます。エンジニアは、現地の顧客の特別なビジネスニーズを満たすために、現場で印刷システムをカスタマイズして変更することができます。この工場では、顧客が 3D プリント技術の応用を迅速に習得できるよう、基本的な実践的なトレーニングも提供しています。 3D プリント材料会社 Materialise は、Microsoft と提携して、3D プリントとクラウドコンピューティングを統合したビジネスモデルを構築しました。 Materialise は、Microsoft の 3D Builder ユーザーがモデルを直接印刷できるオンライン 3D 印刷プラットフォームをサポートするために特別に Magics 3D 印刷スイートを開発しました。この協力により、マテリアライズはマイクロソフトの膨大なユーザーベースを活用してビジネスをより効果的に推進できるとともに、サービス中心の戦略的ポジショニングも強化できるようになります。

5. 医療分野は急速に成長しており、3Dプリントにとって重要な位置を占めるようになっている

医療分野は、3D プリントが最も広く使用され、最も急速に成長している市場の 1 つです。 Stratasys は医療市場が戦略的に非常に重要であると考えており、2015 年末に専用の医療ソリューショングループを設立しました。医療分野における同社の製品の主な用途としては、手術器具の印刷、リハビリテーションを支援する補助具、医学教育のための身体組織や臓器の修復や外科医が手術計画をより適切に準備するのに役立つ高精度印刷などがあります。最近、ストラタシスは、3D プリントされた足と足首の装具の研究を行うと発表しました。3D プリントされた装具は、快適性、製造コスト、カスタマイズの点で明らかな利点があります。 3D Systems は、3D プリントの医療用途にも大きな重点を置いています。 3D Systemsは、3Dプリント医療機器やインプラント、仮想手術計画（VSP）、没入型手術シミュレーションなど、同社の精密医療3Dプリントソリューションをサポートするため、2016年3月に米国コロラド州に医療技術センターを設立しました。センターの 3D プリント製造ワークショップには、ダイレクトメタルプリント (DMP)、光ステレオリソグラフィー (SLA)、選択的レーザー焼結 (SLS)、カラージェットプリント (CJP)、マルチジェットプリント (MJP など) を含む、3D Systems の既存の 3D プリントシステム機器がすべて装備されています。

VI. 私の国への影響

ハイエンド領域への製品アップグレードを加速します。現在、わが国には多くの3Dプリント企業がありますが、低価格帯の消費者向け製品分野での市場シェア獲得は主に価格に依存しています。低価格競争の結果、企業は十分な利益と研究開発資金を得られず、国内企業はコア技術と独立した知的財産権をほとんど持たず、開発の勢いに欠けています。国際的な大手 3D システムが消費者市場から撤退したという事実から判断すると、業界全体の将来の成長ポイントは工業グレードの金属 3D プリントにあります。したがって、中国企業は研究開発の努力を強化し、ハイエンド市場で躍進を遂げ、業界全体の持続可能な発展を達成する必要がある。

革新的な 3D プリントビジネスモデルを奨励します。 3D プリントアプリケーションの開発が現在遅い理由の 1 つは、このテクノロジを使用するにはユーザーが機器を購入する必要があり、多くのユーザーが様子見していることです。したがって、一度限りの投資に対するユーザーの懸念に対処するために、3D プリントサービスセンターなどの革新的なモデルを奨励する必要があります。中国のShinlin 3Dは地域に専門の3Dプリントサービスセンターを提供しており、多数の産業企業にサービスを提供しているだけでなく、機器の販売も促進しています。現在、同社は全国各地に3Dプリントサービスセンターを開設しています。

3D プリントの新しい用途を探ります。 3D プリンティングのブレークスルーはアプリケーションから始まる必要があります。関連調査によると、我が国の現在の 3D プリントアプリケーション市場シェアは世界全体のわずか 10% を占めるに過ぎず、米国は 40%、ヨーロッパは 30% を占めています。 3D プリントの実際の応用範囲は非常に広く、あらゆる業界で見つけることができます。したがって、我が国は、3D プリント産業の発展を推進するために、さまざまな産業における 3D プリント技術の応用を加速する必要があります。

3D プリントエコシステムの構築を加速します。 3Dプリンティングには、カスタマイズ設計やオンデマンドのカスタマイズ生産などの機能があります。これらの機能を実現するには、データモデルの作成から最終製品までの各リンクの成功を確実にするための複雑なエコシステムに依存する必要があります。そのため、3Dスキャン、設計モデリング、3Dプリント技術コンサルティング、3Dプリント設備、後処理などのチェーンを網羅し、設計者、設備メーカー、材料メーカー、ユーザーなどの主体を結集して、顧客に統合された包括的なソリューションを提供するオープンな3Dプリントエコシステムを構築する必要があります。南極熊3Dプリントネットワークにご注目ください。

著者の王暁玲氏は、中国情報通信科学院情報・産業統合研究所のエンジニアであり、北京郵電大学の産業経済学修士です。
出典：科技日報

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