レーザー加工市場 – 世界の産業規模、シェア、トレンド、機会、予測、タイプ別（ガスレーザー、固体レーザー、ファイバーレーザーなど）、レーザータイプ別（固定ビーム、移動ビーム、ハイブリッドビーム）、アプリケーション別（切断、製造、溶接、穴あけ、彫刻、積層造形など）、地域別、競合状況別、2019～2029年予測

市場概要

世界のレーザー加工市場は2023年に1,258億米ドルと評価され、2029年までの予測期間中に9.8％のCAGRで堅調な成長が見込まれています。

主要な市場推進要因

レーザー技術の進歩

レーザー加工市場を推進する主な推進要因の1つは、レーザー技術の継続的な進歩です。長年にわたり、産業用アプリケーションで使用されるレーザーソースの出力、効率、および汎用性の向上において大きな進歩がありました。たとえば、ファイバーレーザーの開発は、従来のCO2レーザーと比較して、より高いビーム品質、強化された信頼性、およびより低いメンテナンス要件を提供することで、レーザー加工に革命をもたらしました。固体レーザーは、金属やプラスチックからセラミックや複合材まで、幅広い材料に対して正確で一貫した性能を発揮できることでも注目を集めています。レーザー技術のこうした進歩により、レーザー加工の用途が広がり、メーカーは切断速度の向上、エッジ品質の向上、設計とカスタマイズの柔軟性の向上を実現できるようになりました。さらに、ナノ秒、ピコ秒、フェムト秒レーザーの統合により、マイクロマシニング、超高速レーザー加工、薄膜アブレーションや半導体加工などの繊細な材料加工作業に新たな可能性が開かれました。レーザー技術は進化を続けており、継続的な研究開発では、出力密度の向上、ビーム伝送システムの改良、高度な監視およびフィードバック メカニズムによるプロセス制御の強化に重点が置かれており、レーザー加工市場は持続的な成長を遂げる態勢が整っています。さまざまな業界の製造業者は、競争力を維持し、これらの技術進歩を活用し、精度、品質、革新に対する消費者の進化する需要を満たすために、レーザー加工ソリューションの採用を増やしています。

自動車および航空宇宙産業での採用の増加

自動車および航空宇宙産業でのレーザー加工技術の採用の増加は、市場拡大のもう 1 つの重要な推進力を表しています。これらのセクターでは、厳格な安全基準と規制要件を満たすために、製造プロセスで高いレベルの精度、信頼性、効率が求められています。レーザー加工は、これらの業界の従来の方法に比べて、熱影響部を最小限に抑えて複雑な形状を切断したり、異種材料を溶接したり、コンポーネントに恒久的で高コントラストの識別子をマークしたりする機能など、いくつかの利点があります。自動車製造では、ボディパネルの板金の切断、排気システムやバッテリーパックなどのコンポーネントの溶接、部品番号やロゴの刻印にレーザーが広く使用されています。電気自動車 (EV) への移行により、バッテリーセルのレーザー溶接や、アルミニウムや炭素繊維強化ポリマーなどの先進材料で作られた軽量コンポーネントの組み立ての需要がさらに高まっています。同様に、航空宇宙用途では、レーザーはタービンブレード、機体パネル、航空機エンジンや構造の複雑な部品の製造に重要な役割を果たしています。レーザー穴あけと切断により、チタンやインコネルなどの航空宇宙合金の精密加工が可能になり、レーザーマーキングによりトレーサビリティと航空宇宙品質基準への準拠が保証されます。自動車メーカーや航空宇宙メーカーは、生産効率の向上とコスト削減のために自動化とデジタル化への投資を続けており、レーザー加工技術はこれらの目標を達成するための不可欠なツールであり続けるでしょう。車両設計の複雑さが増し、軽量素材や電気推進システムへの傾向が相まって、これらの業界の将来を形作る上でレーザー加工の重要性がさらに強調されています。

インダストリー 4.0 とスマート製造への移行

インダストリー 4.0 とスマート製造プラクティスへの世界的な移行により、レーザー加工市場の大幅な成長が促進されています。インダストリー 4.0 は、製造プロセスにおけるデジタル技術、自動化、データ交換の統合を表し、より効率的で柔軟性が高く、市場の需要に敏感なスマート工場を構築します。レーザー加工技術は、生産プロセスのリアルタイム監視、適応制御、予知保全を可能にすることで、この変革において極めて重要な役割を果たします。センサーとアクチュエーターを備えた高度なレーザーシステムは、リアルタイムのデータ分析に基づいて、電力、焦点、送り速度などのパラメーターを動的に調整し、切断、溶接、マーキング操作を最適化できます。この機能により、プロセスの信頼性と製品品質が向上するだけでなく、ダウンタイムと材料の無駄が削減されるため、総合設備効率 (OEE) が向上し、生産コストが削減されます。さらに、レーザーは、選択的レーザー溶融 (SLM) やレーザー粉末床溶融 (LPBF) などの積層造形プロセスに不可欠であり、これらは、複雑な形状の迅速なプロトタイピングとオンデマンド生産のためのインダストリー 4.0 主導の取り組みの主要コンポーネントです。さまざまな業界のメーカーがデジタルツイン、人工知能 (AI)、クラウドベースの分析を採用して相互接続された生産エコシステムを構築するにつれて、これらの環境にシームレスに統合できるレーザー加工技術の需要は高まり続けています。リモート監視、予知保全アルゴリズム、適応型プロセス制御をサポートできるレーザー システムは、インダストリー 4.0 の拡張性、俊敏性、持続可能性の目標を達成するために不可欠です。スマート ファクトリー内でレーザー処理のパワーを活用することで、メーカーは運用効率、製品のカスタマイズ、グローバル市場での競争力を向上できます。

主要な市場の課題

技術的な複雑さと統合の課題

レーザー処理市場が直面している大きな課題の 1 つは、レーザー システムに固有の技術的な複雑さと、それに伴う統合の課題です。レーザー処理技術には、切断、溶接、マーキング、彫刻、表面処理など、幅広い用途があり、それぞれに材料と用途の要件に合わせた特定のレーザー ソース、光学系、制御システムが必要です。ファイバー レーザー、固体レーザー、超高速レーザーなどの革新によりレーザー技術が進歩し続ける中、メーカーは適切な技術を選択し、正確なニーズを満たすように構成するという困難な課題に直面しています。この複雑さは、金属や合金からプラスチック、セラミック、複合材まで、それぞれがレーザー加工の結果に影響を与える独自の熱的、光学的、機械的特性を持つ多様な加工材料によってさらに複雑になっています。レーザー システムを既存の生産ラインに統合することも困難で、慎重な計画、機器のカスタマイズ、そして多くの場合、インフラストラクチャとワークフロー プロセスの大幅な変更が必要になります。

さらに、レーザー加工装置をロボット アーム、CNC マシン、品質管理デバイスなどの他の自動化システムとシームレスに統合することは、効率と生産性を最大化するために不可欠です。さまざまなコンポーネントとソフトウェア プラットフォーム間の互換性の問題により、ワークフローの最適化とデータ交換が妨げられ、非効率性と遅延につながる可能性があります。メーカーは、オペレーターとメンテナンス担当者が高度なレーザー システムを効果的に操作およびトラブルシューティングするために必要なスキルを身に付けられるように、包括的なトレーニング プログラムに投資する必要があります。さらに、技術の進化のペースが速いため、企業は競争力を維持するために機器とソフトウェアを継続的にアップグレードする必要があり、統合の複雑さとコストがさらに増加します。これらの課題に対処するには、レーザー技術プロバイダー、自動化の専門家、エンドユーザー間の緊密な連携により、標準化されたインターフェースを開発し、統合プロセスを合理化し、機器のライフサイクル全体にわたって堅牢な技術サポートを提供する必要があります。

コストの考慮事項と投資収益率 (ROI)

レーザー加工市場のもう 1 つの大きな課題は、高度なレーザー加工システムの取得と実装に関連する初期費用と、魅力的な投資収益率 (ROI) を示す必要性です。レーザー加工装置、特に複雑なタスクを処理できる高出力ファイバー レーザーと多軸レーザー システムは、メーカーにとって大きな資本投資となります。初期費用には、レーザー ソース、光学系、制御ソフトウェアの購入だけでなく、設置、トレーニング、継続的なメンテナンス費用も含まれます。中小企業 (SME) は、これらのコストが法外に高く、レーザー加工技術を導入して市場で効果的に競争する能力が制限されると感じる可能性があります。

さらに、レーザー加工は高精度、高速、多用途性など多くの利点を提供しますが、具体的な ROI を定量化することは、一部のアプリケーションや業界では困難な場合があります。メーカーは、労働力の節約、スクラップの削減、製品品質の向上、市場投入までの時間の短縮などの要素を慎重に評価して、レーザー技術への投資を正当化する必要があります。ROI 計算の複雑さは、材料費、エネルギー消費、規制順守、市場需要の変動などの変数によってさらに複雑になります。少量多品種の生産環境を持つ業界では、レーザー加工で規模の経済性を実現するのに苦労する可能性があり、妥当な期間内に好ましい ROI を達成することは困難です。

さらに、エネルギー消費やガスや光学系などの消耗品を含む継続的な運用コストは、機器のライフサイクル全体の総所有コストに影響します。メーカーはこれらのコストを慎重に評価し、包括的な費用対効果分析を行って、レーザー加工技術への投資について十分な情報に基づいた決定を下す必要があります。コストの考慮事項に対処し、明確な ROI 指標を示すには、レーザーメーカー、業界団体、金融機関、政府機関が協力して、さまざまな産業分野でレーザー加工技術の幅広い採用を促進する資金調達オプション、インセンティブ、サポートプログラムを開発する必要があります

主要な市場動向

人工知能 (AI) と機械学習の統合

レーザー加工市場を形成する顕著なトレンドの 1 つは、人工知能 (AI) と機械学習 (ML) 技術のレーザーシステムとプロセスへの統合です。AI と ML アルゴリズムは、レーザーパラメータの最適化、プロセス逸脱の予測と防止、品質管理のリアルタイム自動化にますます活用されています。たとえば、AI 搭載システムは、レーザープロセスからのセンサーデータを分析して、電力、速度、焦点距離などのパラメータを動的に調整し、切断、溶接、彫刻操作を最適化して、効率と品質を最大限に高めることができます。 ML アルゴリズムは、履歴データから学習してレーザー加工における潜在的な欠陥や異常を予測し、プロアクティブなメンテナンスを可能にしてダウンタイムを最小限に抑えることもできます。この傾向は、レーザー加工の精度と信頼性を高めるだけでなく、変化する生産条件や顧客の需要にインテリジェントに対応する適応型製造プロセスを可能にすることで、業界のスマート製造プラクティスへの移行をサポートします。

積層造形 (AM) 技術の採用の増加

レーザー加工市場におけるもう 1 つの重要な傾向は、レーザー粉末床溶融 (LPBF) や直接エネルギー堆積 (DED) などの積層造形 (AM) 技術の採用の増加です。AM プロセスは、レーザー技術を利用してデジタル設計から 3 次元オブジェクトをレイヤーごとに構築し、設計の自由度、材料効率、ラピッドプロトタイピング機能の点で利点を提供します。レーザーベースの AM プロセスは、複雑な形状を高精度かつ再現性高く製造できるため、航空宇宙、医療機器、自動車部品、消費財の用途に最適です。高度なレーザー ソースとスキャン システムを統合することで、解像度、表面仕上げ、構築速度が向上し、AM プロセスが強化されます。業界がリードタイムの短縮、製品のカスタマイズ、サプライチェーンの最適化を模索する中、レーザーベースの AM ソリューションの需要が高まり、レーザー加工技術の革新と投資が促進されると予想されています。

新素材とアプリケーションへの拡大

レーザー加工市場を牽引する注目すべき傾向は、従来の金属を超えた新素材とアプリケーションへの継続的な拡大です。レーザー加工技術は、セラミック、複合材料、ポリマー、さらには生物組織など、さまざまな材料にますます適用されています。たとえば、レーザーは、電子機器製造におけるセラミックの切断と穴あけ、自動車部品における熱可塑性プラスチックの溶接、家庭用電化製品におけるガラスの彫刻に使用されています。これらの材料に合わせた特殊なレーザー光源と加工技術の開発により、さまざまな業界でレーザー加工の潜在的な用途が拡大しています。さらに、レーザー技術と機械加工や 3D 印刷などの他の製造プロセスを組み合わせたハイブリッド レーザー加工の進歩により、レーザーの用途の範囲がさらに広がります。業界が持続可能な材料と軽量の代替品を模索する中、レーザー加工技術は、正確で効率的で環境に優しい製造ソリューションを実現する上で重要な役割を果たしています。新しい材料や用途を模索する傾向は、進化する市場ニーズに対応し、多様な産業分野でイノベーションを推進する上でのレーザー加工技術の汎用性と適応性を強調しています。

セグメント別インサイト

アプリケーション別インサイト

2023年には、切断アプリケーションセグメントがレーザー加工市場を支配し、予測期間中もその優位性を維持すると予想されています。切断操作では、レーザー技術を利用して、金属、プラスチック、セラミック、複合材料などの材料を高精度で熱影響部を最小限に抑えて正確に切断します。この機能により、レーザー切断は、自動車、航空宇宙、電子機器など、複雑な形状、厳しい許容誤差、効率的な材料利用を必要とする業界に最適です。レーザー切断システムは、生産速度の向上、ツールの摩耗の低減、幅広い厚さや材料タイプを処理できる機能など、従来の機械的方法に比べて優れた利点を備えています。たとえば、自動車業界では、ボディパネル、シャーシ部品、内装トリムを優れたエッジ品質と最小限の歪みで製造するためにレーザー切断を利用しています。航空宇宙業界では、タービンブレード、構造部品、航空機構造の複雑な形状の製造においてレーザー切断が重要な役割を果たしています。さらに、ファイバーレーザーや超高速レーザーなどのレーザー光源の進歩により、電力効率、ビーム品質、切断速度が向上し、切断機能が強化され続けています。業界では精密製造、カスタマイズ、運用効率がますます重視されるようになり、レーザー切断アプリケーションはさらに拡大する見込みです。複数の材料にわたるレーザー切断の汎用性と、自動化およびデジタル製造のトレンドとの統合により、レーザー加工市場における優位性が強化され、レーザー切断技術の継続的な採用と革新が促進されます。

地域別インサイト

2023年、アジア太平洋地域はレーザー加工市場の支配的な勢力として浮上し、予測期間を通じてリーダーシップを維持する態勢が整っています。この市場セグメントにおけるアジア太平洋地域の優位性には、いくつかの要因が寄与しています。まず、この地域には、中国、日本、韓国、台湾など、世界最大の製造業経済圏がいくつかあり、自動車、電子機器、半導体製造、消費財など、さまざまな業界でレーザー加工技術の需要が高まっています。これらの業界では、レーザー切断、溶接、マーキング、積層造形プロセスを活用して、生産効率、精度、カスタマイズ機能を高めています。さらに、アジア太平洋諸国の急速な工業化と技術進歩により、国内外の市場の需要拡大に対応するためにレーザー加工ソリューションの採用が加速しています。この地域の堅牢なインフラ開発、政府の支援政策、研究開発への投資により、レーザー技術の応用におけるイノベーションと技術進歩がさらに促進されています。さらに、アジア太平洋地域は、レーザー機器メーカー、研究機関、熟練労働者の強力なエコシステムの恩恵を受けており、これらが共同で、現地の市場ニーズに合わせた高度なレーザー加工ソリューションの開発と展開を推進しています。さらに、中国や日本などの国では、持続可能な製造方法と環境規制への関心が高まっているため、従来の製造方法に比べてエネルギー効率が高く、材料の無駄が少ないレーザー加工技術を採用する業界が増えています。アジア太平洋地域は製造業の生産高と技術革新をリードし続けており、自動化とデジタル化の取り組みへの投資も増加しているため、レーザー加工ソリューションの需要は新しい用途と業界で拡大すると予想されています。この成長軌道により、アジア太平洋地域は世界のレーザー加工市場の将来を形作る極めて重要な地域としての地位を確立し、世界規模で産業製造における革新、効率、競争力を推進しています。

最近の開発

• 2024年5月、ファイバーレーザーソリューションの世界的リーダーであるIPG Photonics Corporationは、製造および加工部門でのレーザー溶接とクリーニング用に設計された自動協働ロボット（コボット）システムを発表しました。
• 2024年4月、 高出力で高輝度の産業用青色レーザー技術の大手開発企業であるNUBURUは、会社の強化と拡大を目的とした戦略的投資家から普通株に300万ドルの投資を確保しました。NUBURUは新興市場の新規顧客から最初の購入注文を受けています。同社の先進的な青色レーザー技術は、特に銅、金、アルミニウムなどの金属のレーザー溶接や積層造形において、従来のレーザーに比べてより高速で高品質な溶接や部品の製造を可能にします。 NUBURU の産業用ブルーレーザーは、従来の方法よりも最大 8 倍の速度で欠陥のない溶接を実現し、レーザー加工において比類のない柔軟性を提供します。

主要市場プレーヤー

• Altec GmbH
• TRUMPF, INC.
• Amada Co. Ltd
• Bystronic Laser AG
• Epilog Corporation
• eurolaser GmbH
• Han's Laser Technology Industry Group Co.Ltd
• IPG Photonics Corporation
• Jenoptik AG
• Coherent, Inc.