海外の積層造形専門家45人が予測：2022年の3Dプリント開発動向（I）

2022年の3Dプリンティング業界の発展動向はどうなるでしょうか？多くの実務家がこの件について非常に懸念していると思います。

2022年1月21日、南極熊は、海外の3Dプリントメディア3dprintingindustryが最近、国際的な3Dプリント企業のCEO、リーダー、専門家40人以上にこの質問を投げかけ、一連の回答を受け取ったことを知りました。

この記事では、これらの専門家が2022年の開発動向をどのように見ているかを見ていきます。一般的には、次の点が挙げられます。

● 航空宇宙、自動車、医療などの分野における 3D プリントの可能性は拡大し続けています。

● COVID-19パンデミックは3Dプリンティング業界に追い風となりました。従来のサプライチェーンの弱い部分が制限され、積層造形が未来の工場の一部として再び重要な位置を占めるようになりました。材料品質の向上と高性能材料の需要の増加は、メーカーが付加製造技術に自信を持っていることを示しています。持続可能な開発の課題に取り組むという点では、3D プリンティングは現代社会に適応した産業です。

● 資金調達に関して言えば、2020年と2021年にIPOによって投資家から調達された資金は、2022年にM&A活動を加速させる可能性があります。

● 専門家の回答では、統合、生産、自動化、製造エコシステムの開発（後処理を含む）の動向、デジタルスレッド、シミュレーション、人工知能の利用増加などのソフトウェアの進歩などが取り上げられました。

△ドイツでのFormnext展示会は2021年に再開される。撮影：マイケル・ペッチ
AMベンチャーズ、マネージングパートナー、アルノ・G・ヘルド

2020 年と 2021 年の大規模な SPAC と IPO の後、2022 年も市場の統合が続くでしょう。今後さらに多くの企業が株式を公開するとは予想していませんが、過去に株式を公開した企業は、提供内容を拡大するために大規模な買収を発表することで、投資家への約束を果たそうとすることは間違いありません。特に今年前半は多くのニュースや活動が見られるでしょう。

さらに、新興企業は再び、まったく新しい用途の可能性を切り開く興味深い新しい樹脂ベースの技術を発表する準備を整えています。金属分野では、二輪車や四輪車の電気自動車の開発を促進する可能性のある、いくつかの大量生産アプリケーションが登場しています。

昨年と同様に、業界の好調な環境を利用して、再び取引を完了し、発表することが可能になります。しかし、現在の誇大宣伝サイクルが2022年後半の中期から後半にかけて冷え込むのではないかという懸念も高まっています。

3D Systems 社長兼 CEO ジェフリー・グレイブス博士

市場では、より幅広い用途において積層造形 (AM) ソリューションの採用が急速に加速しています。ますます多くの組織が AM の特定のアプリケーションを慎重に検討し、既存の生産ワークフロー内でシームレスに機能するソリューション全体を統合できるだけでなく、ニーズに合ったカスタムソリューションを共同で開発できるパートナーとの連携を求めています。これには、ロケット、自動車、半導体設備用の特殊機械部品などの産業用途のほか、患者の体験を向上させる患者固有の医療機器やツールなどのヘルスケア用途も含まれます。

2022 年に入っても、AM は製造ワークフローとサプライチェーンの変革において引き続き重要な役割を果たすことになると思います。物流における大きな遅れにより、企業が製品やサービスをタイムリーに提供することが困難になっています。すべての重要なコンポーネントを組み立て時点またはケア時点で製造できれば、これらの活動を効率化できます。

また、AM の大量カスタマイズを可能にする能力は、幅広いアプリケーションに多大な価値をもたらし、業界と人々に同様に利益をもたらすと期待しています。自動車から航空宇宙、半導体設備メーカーからサービスプロバイダー、ヘルスケアプロバイダーまで、AM は多くの独自の最終用途部品を同時に生産することで効率を高めることができます。

あらゆる生産アプリケーションの中心となるのは、革新的なデザインを実現するために使用される材料です。材料は AM において重要な役割を果たし、ゲームを本当に変えます。この分野が進歩するにつれ、AM はプロトタイプ作成に使用される技術から生産アプリケーションに対応する技術へと移行してきました。来年を見据えると、この技術が人体を構成する材料である生体材料にまで広がるなど、材料の進歩が見られるようになると期待しています。これらの新しい材料は再生医療の分野で重要な役割を果たす可能性があり、AM を使用して、動脈、静脈、そして最終的には人間の臓器を作成するだけでなく、創薬における主要な研究用途に対処することもできます。これにより、企業の運営方法や医療の提供方法を変えるだけでなく、人間の状態を直接改善することにつながります。

アンドレアス・ラングフェルド、ストラタシス EMEA 社長

2022 年には、従来の製造プロセスを置き換えたり補完したりするために、認定された付加製造に目を向ける人が増えるでしょう。特にスペアパーツに関しては、倉庫保管が減り、オンデマンドの付加製造が増えることが予想され、これも企業の持続可能性の目標をサポートすることになります。選ばれた材料と技術は認証され、製造された部品は精度や可燃性などの業界固有の要件を満たすことになります。すでに、航空機に搭載された FDM 印刷部品が航空宇宙分野で認定されているという事例があります。

モーセン・セイフィ（グローバル・アディティブ・マニュファクチャリング・プログラム・ディレクター）、マーティン・ホワイト（英国ヨーロッパのアディティブ・マニュファクチャリング・プログラム・リーダー）、アレクサンダー・リウ（シンガポールのアジアアディティブ・マニュファクチャリング・プログラム・リーダー）、テリー・ウォーラーズ（ASTMインターナショナル・アディティブ・マニュファクチャリング・センター・オブ・エクセレンスのコンサルティングサービスおよび市場情報部長）

来年は、2つの主要分野で進歩を遂げることを期待しています。
1) プロセスおよびコンポーネントの適格性確認のために現場監視システムを使用する。
2) 製品の品質を向上させるために後処理を実行します。重要なアプリケーションの場合、現場監視により、構造の完全性に対するリスクベースのアプローチが提供され、CT スキャンでは簡単にアクセスできない大型コンポーネントの認証が可能になります。 ASTM の観点から、私たちは現在 NASA と協力し、現場監視を使用して欠陥が構造の完全性に与える影響を検出および理解する方法を探る 3 年間のプロジェクトに取り組んでいます。

後処理に関しては、強度と信頼性に優れた部品や製品を開発するためには、表面仕上げと内部構造（微細構造、多孔度レベル）の両方を最適化する必要があることは明らかです。場合によっては、最終製品コストの 60% 以上が後処理から発生するため、業界内では製品品質の向上に向けた真剣な取り組みが見られます。私たちは、後処理が AM の成功に大きな影響を与えると信じており、これは Formnext 2021 で明らかになりました。

リック・フロップ、デスクトップメタル共同創設者兼CEO

付加製造は企業に生産を再編成する機会を提供します。付加製造分野では大幅な成長と統合が進んでおり、価格が上昇する中、企業は製造業務を見直し、製造を米国に戻すことが可能となっている。たとえば、宝飾品産業はマンハッタンで始まりましたが、コストの問題により、50 年以上にわたってほとんどの宝飾品はそこで製造されていません。企業は、世界中への統合や配送に頼ることなく、部品を製造したい場所ならどこでも積層造形を利用できるようになりました。これにより、米国国内の雇用が増加し、労働者の教育が重視され、長いサプライチェーンへの依存が軽減されるでしょう。

製造業におけるイノベーションは新しいものではなく、標準となるでしょう。企業が直面している継続的な課題により、製造業は停滞状態に陥っています。商品の不足からサプライチェーンの問題まで、製造業界は過去18か月間、適応するために必要なツールがないまま「ニューノーマル」の中に閉じ込められてきました。 2019年に製造業が米国のGDPに占める割合はわずか14%で、COVID-19パンデミックを通じてさらに減少していることから（マッキンゼー、2021年9月）、製造業では新しいテクノロジーを採用することが標準になるでしょう。つまり、製造業は明日のイノベーションを待つことはできないということです。業界の大手企業は、今日の問題を解決するために新興技術に目を向ける必要があるのです。

HPパーソナライゼーションおよび3Dプリンティング担当社長、ディディエ・デルトール氏

自動車や医療などの業界では、コストの高さや複雑な物流が広範な導入の障壁となっていたため、循環型経済を取り入れる革新的なアプリケーションや機会が増えるでしょう。履物や運動器具などの業界では、消費者が設計プロセスの早い段階から関与することで、満足度とブランドロイヤルティが向上します。私たちは、購入する製品やサポートするブランドとのより有意義なつながりを作りたいというニーズに駆り立てられ、イノベーションのブームが起こりつつあるところです。そのブームは、私たちが知っている商業や製造業のあらゆる要素に波及するでしょう。

当然のことながら、私たちは大規模な金属製造における積層造形の将来性に非常に期待しています。自動車メーカーは世界で最も要求が厳しいメーカーの一つであり、2021年にはフォルクスワーゲンなどのリーダーが構造部品における金属バインダージェッティング技術の使用を強調しました。 2022 年にメタルジェッティングのより広範な商業化に向けて進むにつれ、パートナーや顧客とともに新しい生産アプリケーションのデモンストレーションを行うことを楽しみにしています。

EOS EMEA 地域ディレクター、David Iacovelli

持続可能性は社会の原動力となり、世界各国はCOP26会議中に自ら設定したネットゼロ排出の経済目標の達成に向けて大きな前進を遂げています。 2022 年には、AM がこの目標を達成するための重要な道筋となり、設計と製造のワークフロー全体にわたって組織に新たな機会が生まれます。部品は、より少ない材料でより軽く、より強くなるように日々再設計されていますが、2022 年には、分散型製造、デジタル倉庫、オンデマンド生産などを取り入れて、ワークフローに新しいアプローチを採用する企業が増えるでしょう。持続可能な製造業は、現在では環境的にだけでなく経済的にも実行可能であると認識されています。

2022 年以降には、幅広い業界で大きなメリットをもたらす当社のカーボンニュートラル PA11 などの新しい持続可能な素材もより一般的に使用されるようになるでしょう。これらの新しい材料は、部品と粉末の両方を完全にリサイクルできるため、メーカーが部品の重量と粉末廃棄物を削減し、CO2排出量を最適化する上で重要な役割を果たします。

今後も他の専門家の予測を随時更新していきます。

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