実用情報 | 我が国の3Dプリント産業と職業教育に関する分析レポート

もうすぐ9月になり、新学期が始まります。大学に進学する学生の皆さんは大学生活の準備はできていますか? 3Dプリント関連の専攻に応募した学生もいると思います。 3Dプリンティングは新興の先進製造技術として、技術研究開発から産業応用へと移行し、情報ネットワーク技術と先進材料技術およびデジタル製造技術の密接な統合を完全に反映しています。世界の工業大国は、3Dプリンティングを将来の産業発展の新たな成長点として育成し、3Dプリンティングの発展を促進するための国家戦略と具体的な対策を策定しています。我が国は産業の品質、効率、効率性の向上を推進しており、伝統的な産業を変革し、向上させるために、3Dプリントを含む先進技術が緊急に必要とされています。 2015年には、「国家付加製造産業発展促進計画（2015-2016）」と「中国製造2025」が相次いで発表され、我が国の経済社会発展における3Dプリントの重要性が十分に実証され、また我が国の3Dプリント産業発展への決意も示されました。現在、我が国の 3D プリント技術のレベルは急速に向上していますが、専門的な人材の不足により、業界のさらなる発展と成長が制限されています。

1. 中国の3Dプリント産業の発展の概要<br /> 2011年以来、我が国の3D産業は急速な発展期に入りました。市場規模は2012年には10億人民元未満でしたが、2014年には40億人民元を超え、表1に示すように、成長率は世界の他の国々を大きくリードしています。
図 1 2012 年から 2018 年までの中国の 3D プリント市場規模と成長傾向データ出典: 世界 3D プリント技術産業協会。
市場規模と発展段階から判断すると、中国の3Dプリンティングはまだ産業発展の初期段階にあるが、市場の潜在力は非常に大きい。世界3Dプリント技術産業協会の最新の調査報告によると、わが国の3Dプリント産業の市場規模の2014年から2018年までの平均年間複合成長率は43.4％に達する見込みです。2018年までに市場規模は200億人民元を超えると予想されています。その頃までに、わが国は米国に代わって世界最大の3Dプリント市場となるかもしれません。
技術特許の面では、我が国の3Dプリント技術に関する特許出願件数は年々増加しており、現在ではシェア10％で世界第3位となっています。さらに、我が国は国際的に有名な企業と積極的に協力し、先進的な海外技術を導入・吸収しており、これにより我が国の3Dプリンター生産の技術レベルが大幅に向上しました。国内の一部企業は一定の工業化を達成しており、一部の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競争力があり、欧米市場への参入に成功している。

10年以上の発展を経て、わが国の3Dプリント技術は目覚ましい進歩を遂げ、その応用分野は継続的に拡大し、市場規模は急速に成長しました。しかし、先進国と比較すると、わが国の3Dプリント産業はまだ初期段階にあり、産業および個人消費の分野ではまだ大規模に推進されていません。業界全体のさらなる発展と成長には、産業基盤の弱さや適用範囲の制限など、依然として多くの課題に直面しています。一般的に、私の国における 3D プリントの発展は、市場規模が小さい、印刷材料が限られている、ビジネスモデルが伝統的である、専門的な人材が不足している、著作権の定義が不明確であるなどの問題に依然として直面しています。 Antarctic Bear 3D Printing Network は、3D プリントの人材を募集するための特別なコラムも設置し、毎日何千人もの人材を募集しています。

2. 3Dプリンティング業界における人材需要の分析<br /> わが国の3Dプリント応用市場が徐々に拡大し、市場の需要が継続的に解放されるにつれて、ますます多くの企業が3Dプリント関連の研究開発作業にさらに多くの資金と人材を投資する意欲を持ち、多くの3Dプリントメーカーが政策支援を受けて育成されてきました。 3D プリント業界の発展と比較すると、3D プリント専門家の育成はまだ初期段階にあり、業界全体で人材のギャップが大きく、強力な人材サポートを提供できていません。

1. 業界企業の発展状況

2012年10月に中国3Dプリント技術産業連盟が設立されました。国が2014年に3D開発を支援する政策を導入して以来、国内の中流製品メーカーは下流のサービス事業や上流の材料製造事業に参入している。私の国の3Dプリント産業は統合開発の段階に入りました。
国が3Dプリント産業への支援を強化するにつれて、私の国の3Dプリント企業は急速な発展を遂げました。 3Dプリント技術の研究開発、設備製造、応用サービスに従事する国内企業はますます増えており、表1に示すように、企業規模は徐々に拡大し、市場競争力は絶えず高まっています。たとえば、Tiertime と Nanjing Baoyan は、デスクトップ 3D プリンター市場において強力なデスクトッププリンター製造能力を備えています。

国内3Dプリント業界企業とその主な事業に関するデータ出典：海通証券研究所。

関連機関の予測によると、わが国の3Dプリント市場規模は2016年に100億人民元を超えると予想されており、3Dプリント関連企業が資本に人気を集めています。 2014年1月、TiertimeはアメリカのDover Corporationの完全子会社であるDover Investments, Inc.から数千万元の戦略的投資を受け、3Dプリント分野におけるTiertimeの展開をさらに推進しました。さらに、青島オドリー3Dプリント株式会社なども多額の投資を受けています。

（II）業界の人材需要の分析 3Dプリント業界の急速な発展と幅広い市場見通しにより、ますます多くの企業がこの業界に参入し始めており、対応する企業も3Dプリントの専門家の需要をますます高めています。関係機関の統計によると、現在、わが国の3Dプリント業界では1,000万人以上の専門人材が不足しています。製造業は3D応用人材の需要が最も高く、約800万人が不足しており、需要は依然として増加しています。
3D プリントの技術的特性により、3D プリント業界の総合的な才能に対する特別な要件が決まります。例えば、3Dプリントの技術研究と材料開発には、主に国内の技術研究所とそのチーム、大学で訓練を受けた修士課程と博士課程の学生など、高度な専門技術者が必要です。3Dプリント機器の研究開発と生産には、機械加工と製造の分野に携わる人材がさらに必要です。3Dプリントの応用サービスには、一定の工業デザイン、コンピューターソフトウェアプログラミングなどの能力を備えた技術応用人材が必要です。これらの人材は、主に普通の大学や専門学校から来ています（図2を参照）。

関連企業の採用情報を検索し、関連する専門知識を組み合わせると、わが国の3Dプリント業界の企業が必要とする人材は、企業の業界レベルに応じて3つのタイプに分けることができます。第1に、上流技術と材料研究開発企業が必要とする3Dプリント技術研究と材料開発の人材。第2に、中流設備メーカーが必要とする3Dプリンターの生産と研究開発の人材。第3に、下流のサービスプロバイダーが必要とする3Dプリンターのマーケティング、アフターサービス、3Dプリントサービスの技術応用人材です。これら 3 種類の才能が習得する必要がある技術的スキルを表 2 に示します。

3Dプリンティング業界で求められる人材需要と技術スキルの種類
3. 中国における3Dプリントの職業教育の現状分析<br /> 3Dプリント産業の急速な発展に伴い、我が国の3Dプリント産業と関連する地元企業のさらなる発展と成長には、高度なスキルを持つ人材や熟練労働者などの専門人材チームのサポートが不可欠です。職業教育は、3Dプリント業界の発展動向と新たな要求に適応し、3Dプリント専門家のトレーニングモデルを積極的に模索し、専門職の構築を強化し、顕著な成果を達成し、優秀な専門家を社会に輩出しました。

1. プロフェッショナルな環境

3Dプリント業界の急速な発展に伴い、3Dプリント関連の専攻は市場で人気の専攻となり、多様化しています。現在、中国の中等学校と高等職業大学の両方で3Dプリント関連の専攻が開設されています。最新改訂版の『一般高等教育機関高等職業教育（短期大学）専攻目録（2015年）』によると、機械製造・自動化（付加製造技術方向）、航空材料精密成形技術（航空製品の3Dプリント）など、一部の専攻には「3Dプリント」や「付加製造技術」の方向があるが、2010年に改訂された『中等職業学校専攻目録』によると、関連する名前の付いた専攻は示されていない。しかし、3Dプリントの専門家の需要が高まる中、一部の中等専門学校ではすでに関連専攻を設けています。
2015 年に私の国の専門学校で開設された 3D プリント関連の専攻のリストデータソース: さまざまな専門学校の Web サイトの公開情報に基づいてまとめられています。
大学の数や入学者数のデータから判断すると、わが国の職業教育分野における3Dプリント専攻の構築はまだ初期段階にあります。3Dプリント専攻を提供する大学は比較的少なく、そのほとんどは近年になってようやく学生の入学を開始したばかりです。人材育成の規模は比較的小さく、専門的な環境も完璧ではありません。

2. 人材育成の分析

職業教育における人材育成には、研修目標、カリキュラム体系、実践的な指導、教員チームの構築など、多くの側面が関わっています。本稿では、主に上記の7つの専門学校を調査し、我が国の専門学校における3Dプリント関連専攻の人材育成の現状を、研修目標、カリキュラム設定、実験研修、学校と企業の連携、教員チームの構築という5つの側面から分析します。

1. 育成目標専門学校の3Dプリント専攻は、3Dプリント人材に求められる専門能力と合わせて、現在、主に3Dプリント設備製造、生産企業、3Dプリント応用企業を対象としており、道徳、知性、体格、美意識の全面的な発達を促し、3Dモデリングと3Dプリントの知識とスキルを習得し、3Dプリント技術を応用する能力を身につけます。3Dプリント製品の設計、3D測定とリバースモデリング、3Dプリント設備の操作、保守、管理などに従事できる、高品質で高度なスキルを備えた応用志向の人材を育成します。もちろん、各専門学校には、地域の産業発展のさまざまな特徴に基づいて、学生の技術スキルに関する一定の規制と要件があります。代表的な例としては、広州白雲工商技術学院が提供する3Dプリント技術専攻が挙げられます。この学院では、主に広東省と珠江デルタ地域の製品製造企業や3Dプリントサービス産業の人材を育成しています。
専門学校7校における3Dプリンティング専攻の人材育成目標のデータソース：各専門学校のウェブサイトの公開情報をもとにまとめたものです。

2. 教育課程の設定教育課程は、教育と教授の質と特徴の基礎と保証であり、学校教育と教授活動の中核です。 3D プリンティング専攻のカリキュラムは、3D プリンティング業界の発展の特徴を十分に反映し、訓練を受けた学生が 3D プリンティング企業の関連要件に適応できることを保証する必要があります。現在、我が国の専門学校における3Dプリント関連の専門コースは、主に専門コアコースと専門実践コースの2つのモジュールに分かれています。そのうち、専攻の核心科目は、主に専門的核心能力の育成を重視し、総合能力の拡張と拡大を考慮しており、機械製図、コンピュータ支援設計、工学力学、基礎機械設計、基礎加工、金型設計と製造、金型製造技術、3D計測、3D製造、金型CAD/CAM/CAEなどの科目を含み、専門実践科目には、3Dスキャン技術と応用、3D印刷設備の原理とメンテナンス、3D印刷設計総合研修などの科目が含まれています。

私の国の専門学校における 3D プリント専門コース設定のリストデータソース: さまざまな専門学校の Web サイトの公開情報に基づいてまとめられています。
3. 実験トレーニング 3Dプリント専門家の実践能力を向上させるために、わが国のさまざまな専門学校は3Dプリントの実験トレーニングルームを建設しました。たとえば、青島職業技術学院、Fat Cat 3Dネットワーク、青島アニメーションクリエイティブ産業協会は共同で「3Dプリントトレーニングルーム」を建設しました。しかし、3Dプリント専門教育ソフトウェアのコストが高いため、一部の専門学校では、既存の実習室での実習用に3Dプリント関連機器を購入するだけで、実験実習施設が実験や実習の役割を果たせないという状況になっています。
私の国の専門学校の 3D プリント専門トレーニングルームの設備に関するデータソース: さまざまな専門学校の Web サイトの公開情報に基づいてまとめられています。

4. 学校と企業の協力学校と企業の協力により、学生が学校で学んだことと企業の実践を有機的に結び付け、学校と企業の設備や技術が互いの長所を補完し、リソースを共有することで、教育の適切性と有効性を効果的に向上させ、熟練した人材の育成の質を向上させることができます。上記7つの専門学校の学校と企業の協力状況を調査したところ、我が国の専門学校の3Dプリントと関連専攻は基本的に関連企業と協力していることがわかりました。主な協力形態は、表7に示すように、一般的な協力と注文訓練です。しかし、3Dプリントの専門職はまだ登場したばかりであり、人材育成も初期段階にあるため、学校と企業の協力の深さをさらに強化する必要があります。

我が国の専門学校における 3D プリント専攻の協力企業のデータソース: さまざまな専門学校の Web サイトの公開情報に基づいてまとめられています。

5. 「二重資格」を持つ教師の養成は、職業教育における教員構成の重要な部分である。高品質でレベルの高い「二重資格」を持つ教師チームを編成できるかどうかは、我が国の職業教育の発展レベルに関係しています。現在、わが国で3Dプリントコースを提供している大学の教員のレベルは大きく異なります。そのほとんどは伝統的な機械製造や関連する専門分野の教員であり、正式な3Dプリントの専門教育を受けた教員は比較的少ないです。産業界や企業出身の教師は比較的豊富な実務経験を持っていますが、専門的な理論的知識が不足していることが多いです。「二重資格」教師の普及率は一般的に高くなく、専門教員の育成も比較的遅れており、特に豊富な理論知識と実践経験の両方を備えた教師が不足している。

我が国の専門学校における3Dプリント専門教師の状況出典：各学校の公式サイトの情報より

4. 中国における3Dプリント専門教育の発展に関する提案<br /> 世界の3Dプリント市場の規模は飛躍的に拡大しており、わが国の3Dプリント産業も加速発展期に入っているが、わが国の職業教育は3Dプリント人材の育成において未だ模索段階にあり、全体的なレベルは高くなく、産業の発展に奉仕する上で多くの問題を抱えている。したがって、職業教育が真に産業の発展に貢献し、3Dプリント産業に知的サポートを提供するためには、我が国の3Dプリント専門職業教育は、開発、改革、革新を加速し、多数の高品質な3Dプリント技術応用人材を育成する必要があります。

1.政府の指導を強化し、職業教育の発展を促進する

私の国の 3D プリンティングの専門教育はまだ初期段階にあり、専門的な環境や人材育成の目標、内容、方法、アプローチはまだ模索中です。私の国で3Dプリンティングの専門教育のレベルを向上させるには、政府、特に教育当局が全体的な計画に役割を果たし、マクロ的な指導とサポートを強化する必要があります。
教育当局は、3Dプリントと関連専攻をできるだけ早く職業教育システムに組み込み、能力のある職業大学が3Dプリント専攻を開設するよう奨励・指導し、政策と資金の面で支援を提供して職業教育を促進し、3Dプリント産業の発展に向けた技術応用人材を育成すべきである。 3Dプリント産業の集中度が高く、発展レベルが高い地域では、関係政府部門が「官・産・学・研」のアプローチを学び、参考にし、政府、産業界、企業、学校が関与する人材育成モデルを模索し、関係企業が職業教育における3Dプリント専攻の構築に参加することを奨励し、学校と企業の緊密な協力を促進することができます。

2. トップレベルの設計を強化し、トレーニング目標を最適化する

現在、わが国の3Dプリント専門教育では、研修目標が不明確であるという問題があります。一部の専門学校は規模と完璧さに貪欲で、学生の研修目標を3Dプリント業界システム全体に貢献できる「万能人材」と位置付けています。この点に関して、関係する専門学校は、3Dプリント専攻の構築中にトップレベルの計画を立て、人材育成と地域の3Dプリント産業の発展を結び付ける必要があります。したがって、関連する専門学校は、専攻の具体的な発展方向を決定するために、地元の3Dプリント技術の開発と応用の主な分野と発展傾向を理解するための広範かつ徹底的な調査を実施する必要があります。また、専門コースと教育内容を決定できるように、3Dプリント企業内の各職位の技術スキル要件を理解し、この職業における高度なスキルを持つ人材に対する企業の現在のニーズと予測される将来のニーズを理解して、この専攻の教育規模と発展方向を決定する必要があります。こうした状況について科学的な研究と実証を行うことによってのみ、科学的かつ正しい決定を下し、より明確な人材育成目標を策定し、専門的な建設の均質化を回避することができます。

3. 研修制度の改革とカリキュラム体系の最適化

業界企業の3Dプリント専門家に対する技術スキル要件と自社の実情に基づいて、関連する専門学校は、3Dプリント人材育成プログラムを継続的に調整・改善し、具体的で特色ある人材育成仕様と科学的な人材育成計画を策定し、人材育成プロセスを最適化し、学生のアプリケーション操作能力の育成、訓練、向上に重点を置く必要があります。 3Dプリンティング専攻に関連するカリキュラムシステムの構築は、単にコンピュータや機械加工・製造のコースを追加するだけではなく、カリキュラム設定の構造形式を改革・革新し、カリキュラムシステム構造の完全性と各コースの割合の合理性を確保し、実習コースの時間数を確保することに重点を置き、関連コースの相互統合を推進する必要があります。

4.市場の発展に適応し、学校と企業の協力を深める

学校と企業の協力を強化し、深化させることは、産業や企業の発展ニーズに適応した職業教育の重要な部分です。ドイツの職業教育では、学校内の研修拠点は企業の「工場」です。企業の生産または運営プロセス全体をできるだけ現実的にシミュレートすることにより、学校の研修拠点は企業の生産拠点、スキル評価会場、二重教師の質の高い研修現場、科学技術革新プラットフォームに組み込まれます。ドイツの職業教育の発展に関する経験を踏まえ、3Dプリントの専門的技術応用人材を育成する過程で、専門学校は業界企業との連携を強化し、学校と企業の協力メカニズムを模索・革新し、人材育成モデルの改革、実習・インターンシップ拠点の構築、専門教員の養成などにおける学校と企業の協力の徹底的な発展を推進する必要がある。

（V）教員の質の向上と二重資格を持つ教員チームの構築

教師は学校の主体であり、教職員構成の強化は学校の教育の質と管理レベルを向上させる鍵となります。私の国の 3D プリント専門教育の教員はまだ比較的弱く、改善が必要です。そのため、専門学校は若手教師のメンター制度の確立を模索し、業界の管理部門や企業における若手教師の実践計画を策定・実施し、国際的または国内の工学的背景を持ち、3Dプリントの研究開発、生産、サービスに長けたハイレベルの専門人材を導入し、学校と企業による教員の共同構築を強化し、地域の人的資源の優位性を最大限に活用し、職業教育教員の種類を豊かにし、職業教育教員の持続的な発展を促進することができます。学校の教員に焦点を当て、企業のトレーナーや社会からの外部教員を補完し、専任教員と非常勤教員を組み合わせた教員システムを構築します。南極熊3Dプリントネットワークに注目してください。

著者は袁さん、WeChat ID XYJT77、3Dプリント専門建築・職業教育者。
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