この記事の著者: 3D プリント観察者であり、Antarctic Bear の特別寄稿者である Zhou Zhou 氏。
1987年に、最初の商用3Dプリンターである3D system-SLA-1が発売されました。それ以来、この神秘的な技術は研究室から人々の生活へと移り、ビジネス帝国へと旅立ちました。この 30 年間の発展の中で、数多くの優れた 3D プリント企業が誕生しました。3D System や Stratasys など、安定した業績を残し、常に市場をリードしてきた企業もあります。中には、Carbon（CLIP プリンターのメーカー）のように、大きな話題を呼ぶダークホースもいます。いくつかのプリンターメーカーに加えて、3D ソフトウェアサプライヤーの Materialise や 3D 印刷サービスプラットフォームプロバイダーの Shapeways など、印刷技術サービスを提供する企業も数多くあります。将来的には、3D プリント技術はますます高速化し、製品の品質はますます高くなり、コストはますます低くなると考えられます。当社は、技術的な探求に加えて、3D プリント業界の商業的発展にも注目しています。編集者は、3D プリント業界の代表的な企業のビジネス モデルを共有することで、読者にインスピレーションと思考を与えたいと考えています。
3D プリンティングは新興産業であり、多くの企業がスタートアップであるため、編集者は Alexander Osterwalder の「ビジネス モデル キャンバス」モデルを議論の対象として選びました。モデルには多くの要素があるため、この記事では読者の参考として「主要な活動」と「収益源」という 2 つの側面のみを取り上げます。 「主要パートナー」や「顧客セグメント」などの他の側面については、興味のある読者が自分で関連情報を検索できます。なお、この記事では工業製造業における3Dプリント技術企業に焦点を当てています。食品プリンターなど他の業界の3Dプリンターについては、編集者が最後に簡単に紹介するだけにします。
プリンターメーカー<br /> 代表企業
主な事業内容: プリンターの製造およびサービス 主な収入源: 製品、材料、関連サービス
3D プリンターメーカーは間違いなくこの業界の基盤であり、最大のプレーヤーです。 3Dプリンター製造の元祖である3D Systemは、2015年の年次報告書（表1）で、製品販売による収益が2億5,700万米ドル（総収益の38.4％）、材料による収益が1億5,000万米ドル（22.6％）、サービスによる収益が2億5,000万米ドル（39％）であると示しました。
表1: 3D Systemの収益構成（出典: 2015 3D System年次報告書、91ページ）
ここでの製品には、プリンター、スキャナー、ソフトウェア、および関連するハードウェア機器が含まれます。資料は印刷物なのでわかりやすいです。サービスには主に4つのカテゴリがあります。最初のカテゴリは、保証やトレーニングなど、ハードウェアの購入に関連するサービスです。 2 番目のカテゴリは印刷サービスです。顧客は印刷したいオブジェクトをカスタマイズでき、3D System が完成品を納品します。 3 番目のカテゴリは、ソフトウェア ライセンス、テクニカル サポートなどのソフトウェア サービス料金です。 4番目のカテゴリーは、外科手術や歯科治療で使用される医療機器、模型などの印刷や設計を含む医療サービスです。製品販売による収益とサービス収益の割合は基本的に同じであり、サービスによってもたらされる収益がさらに高いことがわかります。
また、これら 3 つの収入源の利益率はどのくらいですか?表 2 は、2015 年と 2014 年の各収入源の売上総利益と利益率の統計を示しています。 2015年、ハードウェア製品の利益率はわずか19.5％（Appleは40％と高かった）であったのに対し、材料は75.7％と高かった。同様に、サービスも利益率は49.3％であった。プリンターを販売することが最も利益を生む方法ではないことが分かる。それにもかかわらず、3D System は新製品を発売し続けています。他のメーカーと比較して、3D System はデスクトップ、プロフェッショナル、産業用プリンター、SLA や SLS などのさまざまな原理に基づくプリンターなど、より多くの製品を備えており、さまざまな顧客のニーズに対応しています。商用3Dプリンターを初めて発売した企業として、優れたプリンターを製造できる能力はまさに金看板であり、世界にこのブランドを知ってもらうための足がかりであり、他の3Dプリンター企業と差別化する武器です。
表2: 3D Systemの売上総利益の概要 (出典: 2015 3D System年次報告書、33ページ)
3Dプリンターの製造でも有名なStratasysも、3D Systemと同様のビジネスモデルを採用しています。 Stratasys は年次報告書の中で材料の販売を別個の収入源として記載しておらず、プリンターと合わせて製品として言及しています。 2015年の年次報告書によると、製品販売収益は5億300万米ドルで総売上高の72.4％を占め、サービス収益はわずか27.6％の1億9,200万米ドルでした（表3）。
表3. Stratasysの売上概要（出典：2015年Stratasys年次報告書、117ページ）
製品販売が Stratasys にとって重要な収入源となっていることがわかります。しかし、製品の利益率は限られていることはわかっています。Stratasys 製品の利益率はわずか 7.5% ですが、サービスの利益率は 33.6% です。 Stratasys のプリンター製品ラインは 5 シリーズと豊富で、Makerbot や Objets などの 3D System の製品シリーズよりも多いため、利益率の低いプリンターは研究やマーケティングへの投資を補うためにより多くの販売に頼る必要があり、市場リスクも高まります。たとえば、2015 年の製品販売は 2014 年に比べて 17.7% 減少しました。サービス販売は 39.2% 増加しましたが、それでも総収益の 7.2% の減少を補うことはできませんでした。
3D System と Stratasys の例から、3D プリンター メーカーにとって、利益率の低い製品を販売するだけでは、高いマーケティング コストと研究開発コストを支えるのに十分ではないことがわかります。したがって、メーカーは、ブランド イメージと市場での地位を強化するために、より優れたプリンターを継続的に発売する必要があり、また、科学研究と市場への投資を補うために、追加のサービスや、印刷材料などの高収益製品の提供など、他の収入源も必要です。同時に、これらの大企業も買収や投資を通じて事業領域を拡大しています。たとえば、3D Systemは有名な3Dプリントサービスプラットフォームである3D Hubsを買収し、Stratasysは金属プリントのギャップを埋めるためにDesktop Metalという金属プリントのスタートアップに投資しました。
3D プリント ソフトウェア プロバイダー<br /> 代表企業
主な活動: 3D 印刷ソフトウェアおよび関連サービス 主な収入源: ソフトウェア ライセンス、業界ソリューション (コンサルティング、設計、印刷サービスを含む)
Materialise は 3D プリント ソフトウェア ソリューションのリーダーです。 25年の歴史を持つマテリアライズは、製造分野とバイオメディカル分野、特にバイオメディカル分野の両方で豊富な経験と蓄積を持っています。 Materialise は、私たちが知っている最も一般的な整形外科用途など、外科医が 3D プリント技術をより有効に活用して手術の成功率と医師の専門レベルを向上させることを支援します。最近の Materialise の記事 (2016 年 6 月 3 日) では、Materialise Biosimulation ソフトウェア ソリューションがデューク大学の研究者に役立ち、人体の血流プロセスをシミュレートし、3D 技術を使用して人体の大動脈モデルを印刷し、冠動脈疾患や脳卒中などの心血管疾患の研究に役立てられていることが紹介されています。
プロフェッショナルなソフトウェアおよびソリューション企業として、Materialise の収入源は何ですか? 2015年第4四半期報告書で、マテリアライズは収益源をソフトウェア、医療ソリューション、製造ソリューションの3つに分類しました。 2015年の総収益は1億200万ユーロで、そのうちソフトウェア部門が2579万ユーロを占め、総収益の25.2%を占めた。医療ソリューション部門は3,485万ユーロ（34.1%）、製造ソリューション部門は4,138万ユーロ（40.7%）を占めました。マテリアライズはハードウェアを製造していないが、粗利益率は2015年にはわずか3.6%、2014年には7.1%だった。ハードウェアを製造せずにソフトウェアや専門的なサービスを提供しても、想像したほど利益が出ないことがわかります。しかし、3D System のサービス利益率は 50% 近くに達し、Stratasys のサービス利益率も 20% を超えています。これはなぜでしょうか?編集者は、同じサービスと言っても、その方法や内容は異なるのではないかと推測しています。ハードウェアメーカーが提供するサービスは、自社のプリンターの拡張という側面が強い。プリンター自体のトレーニングやメンテナンスもサービスとみなされる。顧客向けに製品をデザインして印刷する場合でも、印刷コストは非常に低いため、利益率は自然と上がる。また、3D Systemは以前、メンテナンスコストが低い純粋なオンライン印刷店である3D hubsを買収した。プラットフォームを提供してサービス料を請求するだけでも、かなりの収益を生み出すが、これについては後ほど触れる。 Materialise が提供するソリューションは、同社独自の業界経験とソフトウェア サポートのみに基づいており、独自のプリンターは備えていません。物理的なオブジェクトが提供される場合、依然として他の人のプリンターに頼る必要があるため、Materialise はソリューションのコストを削減するためにプリンターメーカーと協力する必要があります。マテリアライズは現在、HP および EOS のソフトウェア サプライヤーです。今後、マテリアライズはさらに多くのプリンター メーカーと協力することになると思います。また、マテリアライズは、特に医療分野で非常に専門的です。専門的なコンサルティングと設計がカスタマイズされすぎており、市場に成熟した標準的な業界ベンチマークが現在存在しないため、顧客のニーズに対して研究開発コストが高く、市場投資も大きく、利益率が低くなっています。しかし、3D プリント技術がより成熟し、その応用範囲が広がり、より深くなるにつれて、業界での経験と研究開発レベルを備えた Materialise が医療用プリント業界の標準を設定するようになる可能性が高いでしょう。
プラットフォームプロバイダー<br /> 代表企業
主な活動内容：オンライン3Dモデルストア、モデルプリントサービス 主な収入源：製品プリント代、出店サービス料
ニューヨークに本社を置き、オランダで設立された Shapeways は、オンライン印刷サービスを提供しており、デザイナーが独自のオンライン ストアを登録して、ジュエリーや家具などの独自の 3D プリント製品を販売できるようにしています。 Shapeways は、デザイナー、印刷愛好家、クリエイティブ プロバイダー、プロの製造業界の労働者を結び付けるフレンドリーなエコシステムを構築し、製品の設計から完成品の顧客への納品まで、エンドツーエンドのサービスを提供しています。もう一つのプラットフォームサービスプロバイダーであるSculpteoは、2009年に設立されました。ビジネスモデルは基本的にShapewaysと同じです。オンラインストアの開設や印刷サービスも提供しています。本社はフランスにあり、米国にも支社があります。 Shapeways と比較すると、Sculpteo はクラウド コンピューティング 3D プリント サービス プロバイダーであることを強調しており、よりハイエンドでテクノロジーのトレンドに沿っているように見えます。残念ながら、編集者はどちらの会社からも発表された2015年度の年次報告書を見つけられなかったため、会社の詳細な財務数値や収益構成は不明です。しかし、Sculpteo を例にとると、同社が提供するサービスの見積もりから、その収益構成を大まかに把握することができます。最初の収入源は 3D プリント サービスです。このサービスは、プリントするオブジェクトの大きさと納期に基づいて価格が設定されます。オブジェクトが大きくなるほど、また必要な納期が短くなるほど、価格が高くなります。もう一つの収入源は、オンラインストアのサービス料です。Sculpteo に登録してストアを開設した商人は、Sculpteo のプラットフォームを通じて独自の 3D モデルを販売したり、顧客にデザインプランを提供したりします。Sculpteo は通常、取引ごとに 7% のサービス料を請求します。さらに、両社はブログ、フォーラム、オンラインイベントなどの独自のコミュニティを提供しており、業界情報や 3D プリント関連のチュートリアルも公開しています。編集者は、同社の運営モデルをより明確に理解できるように、将来的に公式の年次報告書を見たいと考えています。もう一つの有名なプラットフォームプロバイダーである3D Hubsも、対応する印刷サービスを提供していますが、モデルはShapewaysとは異なります。印刷サービスは3D Hubsが直接提供しているのではなく、登録されたオンライン印刷プロバイダーによって見積もられており、取引ごとに12.5％のサービス料が請求されます。
このようなタイプの企業の場合、ハードウェアやソフトウェアのサプライヤーよりも敷居が明らかに低く、より多くのファンを獲得しやすくなります。しかし、そのモデルは模倣しやすく、競争が激しいため、ブランドの影響力とユーザーの活動がより重要になります。生き残るためには、より優れた顧客体験、より競争力のある価格、より創造的な市場戦略、そして強力な投資家への依存が必要になります。今後、プラットフォームプロバイダーはハイエンドのサービス市場にさらに注力し、製品設計（たとえば、SculpteoとALBウォッチが協力して高級腕時計を印刷する）から製造業界全体の工場変革コンサルティングに至るまで、よりハイエンドのコンサルティングサービスを提供するようになると思います。たとえば、工場は従来の工作機械から、大型プリンター、後処理ワークステーション、廃棄物リサイクルステーションや再処理ステーションなどのサポート施設などのカスタマイズされた設備を備えた大規模な 3D プリント工場へと移行していますが、オンライン印刷サービスの提供はごく一部に過ぎません。
外部 3D プリント会社<br /> 代表企業
主な事業内容：3Dフードプリンター製造、バイオプリンター 主な収入源：プリンター販売等
最後に、その他の3Dプリント技術企業を紹介しましょう。編集者は、これらの工業製造業に属さない3Dプリント技術企業を、フードプリンターやバイオプリンターなど周辺3Dプリント企業と総称しています。これらのプリンターは同じ印刷コンセプトを適用し、さまざまな業界にサービスを提供しています。この記事は産業用アプリケーションに焦点を当てているため、ここでは編集者は簡単な紹介のみを行います。
フードプリンター 左: Barilla & TNO パスタプリンター
チョコエッジチョコレートプリント
2015年のミラノ万博では、バリラ社とTNO社が共同開発したパスタプリンターが会場中を驚かせました。これは世界初のさまざまな形のパスタを作れるプリンターで、その印刷物の形や精度も驚異的です。普段あまりこの手のパスタは食べないのですが、こんなに形が綺麗なのを見ると、本当に売っているなら気になって、一袋買って調理して食べてみます。さらに、Choc Edge は世界初の商用チョコレート プリンターとして、間違いなくチョコレート 3D プリントの代名詞です。同社は、以前はエクセター大学の研究室でした。2012年に最初のチョコレートプリンターであるChoc Creator V1が発売されました。現在の製品はChoc Creator v20 Plusにアップデートされています。このプリンターは、2Dフラットチョコレート印刷、2.5Dチョコレート印刷（平らな表面に厚みを加える）、3D立体印刷を提供でき、さまざまなシナリオで使用できます。 3D 食品プリンターに加えて、生物学 3D プリンターも新興市場です。アメリカの会社 Organovo を例に挙げてみましょう。同社は、医療研究と治療のための 3D 人間臓器組織プリンターの設計と製造を目的として 2007 年に設立されました。オルガノボは長年の開発にもかかわらず、まだ独自のプリンターの販売は開始していないが、医薬品の研究開発用に自社プリンターで製造したヒト肝細胞組織の販売や、ロレアルと提携して3Dプリント皮膚組織の提供など、対応するサービスを提供し始めている。これは、実際の人工臓器を印刷することがもはや遠い将来の夢ではないことを示しています。もちろん、重要な臓器の組織を印刷することは非常に議論の余地があり、大きなリスクを伴うため、健康と社会倫理の両方の観点から議論する価値があります。
Organovo バイオプリンターの詳細な数値や財務報告は参考までにありませんが、この段落を共有する目的は、皆さんにいくつかの周辺アプリケーションにもっと注目するよう促すことです。これらの業界横断的なアプリケーションは同様に重要であり、産業用 3D 印刷と比較して、利益率が高く、アプリケーションの見通しが明るく、一般の受け入れ度が高い可能性があるからです。たとえば、3D 臓器および組織印刷は、将来的に技術が成熟すれば、間違いなく多くの命を救い、人類に利益をもたらすでしょう。
この記事では、ハードウェアメーカー、ソフトウェアサプライヤー、プラットフォームサービスプロバイダーなど、3Dプリント業界の基本的なビジネスモデルについて説明します。実際には、より細かく分類すると、いくつかの部品や材料のサプライヤーが存在するはずですが、編集者はすべてプリンターメーカーとして分類しています。読者が興味があれば、より深く調査することができます。最後に、著者は、将来、この有望な市場を豊かにするために、より創造的な 3D 印刷技術企業とより優れたビジネス モデルが生まれることを期待しています。3D 印刷業界のエコシステムでは、成熟した健全なビジネス モデルを持つ優れた市場参加者があらゆるリンクに存在し、活気のある活力のある業界を創出し、この社会にさらに貢献することを期待しています。
参考文献
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Deloitte、2014 年、「3D プリンティングは革命です。ただし、皆さんが考えている革命ではありません」、2016 年 7 月 6 日閲覧、http://www2.deloitte.com/global/en/pages/technology-media-and-telecommunications/articles/tmt-pred-3d-printing-is-revolution.html
Laplume, AO、Petersen, B.、Pearce, JM 2016. 3D プリンティングの観点から見たグローバルバリューチェーン。国際ビジネス研究ジャーナル、I1-I5
マテリアライズ、2015年、マテリアライズレポート2015年第4四半期、2016年7月6日閲覧、
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Sculpteo、2014、トップ 20 3D プリント ストーリー、2016 年 7 月 9 日に閲覧、https://www.sculpteo.com/en/get/ebook/top_3Dprinting_stories_2014/
スカルプテオ、2016年、https://www.sculpteo.com/en/
シェイプウェイズ、2016年、http://www.shapeways.com/
Stratasys Ltd、2015 年、2015 年年次報告書、2016 年 7 月 6 日閲覧、http://www.stratasys.com/corporate/investor-relations/financial-information/annual-reports
著者: 周 周
さらに読む： 「中国の 3D プリントの現状」をダウンロード
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