3Dプリンティングが米国製造業の明るい兆しに

南極熊の紹介：米国では、3Dプリントされたカスタムパーツの価格は中国の7倍以上です。たとえば、中国では、樹脂材料で3Dプリントされた1グラムの部品の価格は1人民元ですが、米国では1ドル以上、あるいはそれ以上かかります。 CNC などの他のプロセスの場合、米国でのコストは高くなる可能性があります。中国と米国の間には製造コストに大きな差がある。したがって、3D プリントはすでに米国で製品をカスタマイズするための最も低コストの方法である可能性があります。したがって需要は非常に大きいのです。
2024 年 6 月、Antarctic Bear は、Forbes 誌の Carolyn Schwaar による「3D プリンティングがアメリカの製造業の明るい話題に」という興味深い記事に気づきました。
米国の製造業全体の業績は2023年を低迷したまま終え、今年もその状態が続いているが、製造業の1つの分野である付加製造、つまり3Dプリンティングは、2023年も過去最高を記録した。
The Business Research CompanyやPersistence Market Researchなどの市場調査会社のレポートによると、付加製造サービス業界（または3Dプリント契約製造業者）は2023年に20％成長し、2024年までに22.7％成長して75億ドルに達すると予想されています。 Infinity Business Insightsは、世界の3Dプリントサービスビューロー市場は2024年から2030年の間に年平均成長率22.3%で成長すると予想していると述べた。
△アイダホ州アメリカンフォールズにある3Dプリントサービス会社JawsTecで、3Dプリント技術者が部品の製造を監視している。ジョーズテック
この成長は個々の企業レベルにも反映されており、従来の製造および 3D 印刷サービスを提供する米国最大の付加製造サービス企業の 1 つである Xometry は、2023 年に前年比 22% の収益増加を報告しています。従来型製造および3Dプリントサービスも提供する業界のライバル企業プロトラブズは、2022年の収益が3.2%増加すると報告した。

Xometry と Protolabs は、射出成形や CNC 加工作業以外の 3D プリントの収益を個別に報告していませんが、Protolabs は最近、3D プリントの使用状況を把握するために 700 人以上のエンドユーザーを対象に調査を実施しました。レポートによると、2023年には商業顧客の70%が前年よりも多くの部品を印刷し、最終用途部品の3Dプリントの利用が増加しました。
顧客がデジタル部品ファイルをアップロードし、150社を超える3Dプリントサービスプロバイダーのネットワークから選択できる3DプリントサービスマーケットプレイスであるCraftcloudは、2023年に過去最高の31%の収益増加を報告しました。
3Dプリントアウトソーシング事業の成長要因
「3Dプリントは、プラスチックと金属の両方に対応できる汎用性があるため、プロトタイプ市場を独占しているだけでなく、サンプル製造や中規模の最終用途部品でも人気が高まっています」と、Craftcloudの最高製品責任者、ミッケル・クリング氏は語る。
△クラフトクラウド 3Dプリンティングマーケットの最高製品責任者、ミッケル・クリング氏
Craftcloud は 2016 年の設立以来、専門分野や産業分野での 3D プリントの導入により成長を続け、現在ではこれまで以上に多くの企業にサービスを提供しています。「自動車、ヘルスケア、小規模製造業を中心に、幅広い業界で付加製造が普及しつつある」とクリング氏は語った。
同社のサプライヤーネットワークは 120 種類以上の材料を提供し、ラピッドプロトタイピングに適したプラスチックフィラメントを使用する熱溶解積層法 (FDM) や金属部品の印刷に使用される金属レーザー粉末床溶融結合法 (LPBF) など、6 つの 3D 印刷技術を使用して部品を製造しています。「顧客は、単発の部品やプロトタイプを通じて 3D プリントについて学び、その後、この技術を大口注文や最終用途の部品にも実際に使用できることに気付いています」とクリング氏は言う。「Craftcloud のもう 1 つの成長分野は間違いなく金属です。」
専門サービス機関への 3D プリントのアウトソーシングの増加は、現在の経済不況の中で企業が設備投資を延期しているため、産業用 3D プリンターの売上が減少していることを反映しています。
付加製造に対する人々の受容は拡大し続けています<br /> 「毎年、製造される部品の数と業界に参入する企業の数が大幅に増加しており、導入率は私の予想を上回っています」と、ノースカロライナ州の3Dプリントサービス会社、Advanced Additive Innovations（AAI）のオーナー兼社長、スコット・ヴォルク氏は語った。
2022年にAAIを立ち上げることを決めるまで、Volk氏は30年以上にわたって積層造形業界で働いていました。当時、彼は企業によるプラスチック 3D プリントの導入が急増していることに気づき始めました。「プラスチック 3D プリントは約 35 年前から存在しており、その成熟度が今日の採用と商業利用を促進してきました」と Volk 氏は言います。
AAI の顧客基盤の約 75% は一般消費者ですが、プロフェッショナル顧客基盤も拡大しています。 AAI は毎月約 1,200 個の部品を 3D プリントしており、数百個の部品の注文も増加しています。「当社には、自ら設計したプロトタイプを持って来られるお客様が大勢います」とフォルク氏は言う。「彼らはデバイスを開発し、それを市場に投入しようとしている起業家たちです。」
△ NASCARドライバーのライアン・ブレイニー（右）が2023年グッドイヤー・ゴールドカー賞を受賞し、NASCARカップ・シリーズ・チャンピオンを獲得した。この精巧なレプリカカーの部品は、Advanced Additive Innovations 社によって 3D プリントされ、その後金属メッキされました。
3D プリントサービスビューロー市場は、大規模な多国籍企業 (その多くは射出成形や CNC 加工などの従来の製造サービスも提供) や特定の業界や技術に重点を置く小規模な専門企業など、幅広い企業で構成されています。
アイダホ州に拠点を置く3DプリントサービスJawsTecのCEO兼共同創業者オスカー・クラスン氏は、顧客基盤も2018年のほとんどが趣味人だったが、現在では90％近くが商業顧客、特に多くの企業へと移行していると述べた。
「企業は試作品を注文し、それから最終製品の大量生産に戻ります。」たとえば、ある顧客は、特定のヘアスタイルを作るために使用され、特定の理髪師向けに調整されるカスタムヘアクリッパーガードを作成するというアイデアを持って JawsTec に来ました。同社は当初は試作顧客としてスタートし、その後、一度に数十種類の独自のデザインを 3D プリントする製造顧客になりました。
「これらの産業用機械の品質は、間違いなく多くの人々の目を見張るものです」とクラスン氏は言う。「3D プリントが実際に消費者向けの最終製品を生産できるとは、誰も思っていませんでした。」
プロトラブズのCEO、ロブ・ボドール氏は、昨年の同社の成長は、最終用途の生産部品を製造する能力の向上によるところが大きいと考えている。「当社の大規模な顧客基盤は、すでに試作を当社に依頼することに慣れており、今後は生産から寿命まで、製品のライフサイクル全体にわたってサービスを提供できるようになります」と彼は語った。
JawsTec には最低発注数量や最低発注額の制限がないため、高価な金型を必要とする射出成形などの生産方法とは異なり、スタートアップ企業はほぼ投資なしで製造業者になることができます。「若い会社の成長に携われるのはとても刺激的で楽しいことです」とクラスン氏は語った。
すべての注文は絶えず反復され、革新されています
3D プリントのもう一つの利点は、継続的なイノベーションの機会があることです。「注文を受けるたびに製品のデザインを変える企業もあるが、従来の製造方法ではそれができない」とクラスン氏は言う。「この柔軟性により、当社は市場でより機敏かつ競争力を発揮できるようになります。」
JawsTec の顧客の 1 社は、スポーツカーメーカー向けに 3D プリントしたエアインテークを製造しましたが、3D プリントによって競合他社に先んじることができるようになったため、後に射出成形を中止しました。「注文は毎回変わりますが、彼らは常に改良と修正を行っており、さまざまな場所に穴を開け、さまざまな許容範囲の要件を適用しています。彼らが長年にわたってどのように製品を開発してきたかを見るのは本当に興味深いです。」
△3Dプリントされたカスタムスノーモービルエアインテーク。
JawsTec は毎月約 40,000 個の部品を 3D プリントしており、最近最も急成長している分野は、患者固有の矯正器具や装具を含むヘルスケア分野です。これらの製品は、個人の 3D スキャンに基づいてデジタル設計されています。医師や医療会社は、JawsTec に 1 日あたり最大 40 件の注文を送信します。
「マスカスタマイゼーションを効率的に行う方法は他にありません。今後数年間、これが当社にとって最も重要なこととなるでしょう」とクラスン氏は語ります。「特定の製品については、射出成形市場や CMC 市場を追いかけるのは意味がありません。これらの市場は、材料コストを削減するプロセスを本当に開発しました。当社は、最も得意とするカスタマイズに注力する必要があります。」
米国企業は依然として低コストの従来型製造のために中国に目を向けているが、中国の付加製造価格は米国の付加製造メーカーが提供できる価格と非常に近いとクラスン氏は述べた。
「より多くの製造を付加製造に移行できれば、海外サプライヤーとの競争が減り、国内製造を維持しながら製造をよりローカル化できる」とクラスン氏は語った。
成長する米国の 3D サービス<br /> 過去数か月間に、Protolabs Network や Materialise などの大手 3D プリントサービス企業が需要に応えるために新しい施設を追加しただけでなく、ますます多くの 3D プリント企業が市場に参入しており、その多くは、3D プリントへの関心を趣味から専門知識を活用してビジネスを構築することへと変えた企業が主導しています。 AAI と Jawstec はどちらも Craftcloud パートナーネットワークに加盟しているメーカーであり、これにより両社とも売上増加を達成しています。
「私のような小さな会社にとって、コスト管理は課題です。そのため、Craftcloud が見積もりプロセス、注文管理、請求、そして顧客サービスの多くを引き受けてくれます」と Volk 氏は言います。 AAI は、Craftcloud プラットフォームで最も評価の高い企業の 1 つとなり、5 つ星中 4.89 の評価を獲得しました。「これは当社のビジネスの成長に本当に大きな役割を果たしました。」
Craftcloud は 2024 年 6 月までに 3D プリント部品の数が 100 万個を超える見込みで、Kring 氏によると、これまで以上に多くの企業がパートナーネットワークへの参加を申し込んでいるとのことです。
「材料の選択肢が広がり、機械の信頼性が高まるにつれて、より多くの業界の企業が試作や最終的な生産に積層造形を採用するようになっています」とクリング氏は述べ、「Craftcloud は、この需要に応えるために提供を拡大するのに適した立場にあります」と語った。

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