3D テクノロジー市場 - 世界の業界規模、シェア、トレンド、機会、予測、タイプ別 (3D カメラ、3D スキャナー、3D プリンター、3D 画像設計、3D ディスプレイ テクノロジー)、アプリケーション別 (ヘルスケア、メディア & エンターテイメント、政府、航空宇宙 & 防衛、製造、建築、その他)、地域 & 競合別、2019-2029F

市場概要

世界の 3D テクノロジー市場は、2023 年に 316 億 7,000 万米ドルと評価され、予測期間中に 15.22% の CAGR で成長し、2029 年までに 747 億 7,000 万米ドルに達すると予想されています。

3D テクノロジー市場には、3 次元のオブジェクトと環境を作成、操作、表示する幅広いテクノロジーが含まれます。この市場には、3D モデリング、印刷、スキャン、視覚化などのさまざまなアプリケーションが含まれます。主要なセクターには、製造、ヘルスケア、エンターテイメント、建設などがあります。

3D テクノロジーは、より正確な設計および製造プロセスを可能にし、医療用画像診断を強化し、ゲームや仮想現実で没入型エクスペリエンスを提供することで、業界に革命をもたらしました。市場は、3D プリンターやスキャナーなどのハードウェアの進歩と、精度と効率を向上させるソフトウェアの革新によって推進されています。

市場の成長は、カスタマイズされた製品の需要の増加、積層造形の台頭、人工知能やモノのインターネット (IoT) などの他の新興分野と 3D テクノロジーの統合によっても促進されています。

3D テクノロジー市場はダイナミックで急速に進化しており、さまざまな業界で革新と拡大の大きな可能性を秘めています。

主要な市場推進要因

技術の進歩

技術の進歩は、世界の 3D テクノロジー市場の主な推進要因です。ハードウェアとソフトウェアの急速な革新により、3D テクノロジーの機能とアプリケーションが大幅に強化されました。ハードウェアでは、3D プリンター、スキャナー、イメージング デバイスの改善により、これらのツールの精度、速度、手頃な価格が向上しました。たとえば、高解像度の 3D プリンターの開発により、より優れた材料特性を持つ複雑で精密なオブジェクトを作成できるようになりました。これにより、航空宇宙、自動車、ヘルスケアなどの業界で、3D プリントの使用が試作から本格的な生産まで拡大しました。

ソフトウェアの進歩も重要な役割を果たしています。洗練された 3D モデリングおよびシミュレーション ソフトウェアにより、製品設計から仮想現実までのさまざまなアプリケーションに不可欠な詳細でリアルな視覚化が可能になります。アルゴリズムと処理能力の向上により、シミュレーションの精度が向上し、設計段階でのエラーとコストが削減されました。さらに、人工知能と機械学習を 3D ソフトウェアに統合することで、多くの設計プロセスが自動化され、効率と創造性が向上しました。

これらの技術の進歩により、3D テクノロジーはよりアクセスしやすく、より幅広いアプリケーションで実用的になりました。テクノロジーが進歩し続けると、イノベーションとアプリケーションの新しい機会が開かれ、世界市場の成長が促進されます。

カスタマイズの需要の増加

さまざまな業界でのカスタマイズの需要の高まりは、世界の 3D テクノロジー市場の大きな原動力です。消費財では、個人の嗜好やニーズに応えるパーソナライズされた製品が好まれるようになっています。3D プリント技術により、メーカーはカスタマイズされたアイテムを効率的かつコスト効率よく製造できます。たとえば、ファッション業界では、デザイナーは 3D プリントを使用して、個人の好みに合わせた特注の衣服やアクセサリーを作成できます。

ヘルスケア分野では、カスタマイズは患者固有の医療機器や義肢を作成するために不可欠です。3D プリントは、患者の転帰と快適性を向上させるカスタムフィットのインプラントや義肢を作成できます。さらに、手術計画と教育用にパーソナライズされた医療モデルを作成できることで、医療の実践が変革しました。

自動車業界と航空宇宙業界もカスタマイズの恩恵を受けています。これらの分野では、3D 技術により、特定のパフォーマンス要件や設計基準を満たす独自の部品やコンポーネントの製造が容易になります。これにより、製品の機能が向上するだけでなく、廃棄物と製造コストも削減されます。

消費者と企業がカスタマイズをますます重視するにつれて、3D テクノロジーの需要は増加し続け、市場の拡大とイノベーションを促進しています。

付加製造セクターの成長

付加製造 (AM) セクターの拡大は、世界の 3D テクノロジー市場の主要な原動力です。一般に 3D 印刷として知られる付加製造では、デジタル モデルからレイヤーごとにオブジェクトを構築します。このアプローチは、オブジェクトを作成するために材料を切り取る従来の減法製造方法とは対照的です。

付加製造の利点には、材料の無駄の削減、製造時間の短縮、従来の方法では困難または不可能な複雑な形状を作成できることなどがあります。これらの利点により、AM は航空宇宙、自動車、医療機器などの業界で貴重なツールとなっています。たとえば、航空宇宙分野では、積層造形法を使用して、パフォーマンスと燃料効率を向上させる軽量で複雑な部品を製造しています。

プリンター機能、材料オプション、速度の向上など、AM 技術の継続的な進歩により、その用途と市場範囲が拡大しています。高強度ポリマーや金属合金などの新材料の開発により、3D プリントを使用して製造できる製品の範囲が拡大しています。

積層造形分野の成長は、ラピッドプロトタイピング、カスタム製造、オンデマンド生産をサポートする機能によって推進されています。これらの機能が世界中の業界でますます重要になるにつれて、積層造形ソリューションの需要が引き続き世界の 3D テクノロジー市場を牽引すると予想されます。

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主要な市場の課題

初期コストと投資額が高い

世界の 3D テクノロジー市場が直面している主な課題の 1 つは、3D テクノロジーの実装にかかる初期コストが高いことです。これには、高度な 3D プリンター、スキャナー、および関連ソフトウェアの購入費用が含まれますが、中小企業や新興企業にとっては法外な費用になる可能性があります。特に産業用途や特殊な材料で使用されるハイエンドの 3D プリンターは、多くの場合、かなり高価です。同様に、3D モデリングおよびシミュレーション用の高度なソフトウェアには、かなりのライセンス料と継続的なメンテナンス費用がかかる可能性があります。

3D テクノロジーの導入を検討している企業にとって、初期投資は大きな障壁となる可能性があります。企業は、3D テクノロジーを統合することによるメリットとこれらの初期費用を比較検討する必要があります。製造廃棄物の削減、プロトタイピングの高速化、複雑な形状を生成できる機能など、長期的な利点は費用を正当化できますが、開始に必要な資本は大きなハードルになる可能性があります。さらに、コストはハードウェアとソフトウェアに限定されません。従業員に 3D テクノロジーを効果的に使用するためのトレーニングも費用に追加されます。3D プリンターの操作とメンテナンス、および複雑なデジタル モデルの開発と操作には、熟練した人員が必要です。専門的なトレーニング プログラムの必要性により、企業の経済的負担はさらに増大します。

その結果、初期コストが高いため、3D テクノロジを利用できるのは大企業や十分な資金力のある企業に限られる可能性があります。この課題により、3D テクノロジの広範な採用が妨げられ、小規模な企業がその利点を享受できなくなる可能性があります。この障壁を克服するには、テクノロジの進歩と長期的なコスト削減が必要です。さらに、リースやサブスクリプション サービスなどの財務モデルにより、3D テクノロジをより幅広い組織が利用しやすくなる可能性があります。

知的財産とセキュリティに関する懸念

知的財産 (IP) とセキュリティに関する懸念は、世界の 3D テクノロジ市場にとってもう 1 つの大きな課題です。3D プリントとデジタル モデリングの普及により、IP の権利とデータ セキュリティに関する複雑な問題が生じています。 3D テクノロジーにより、デジタル設計を通じて物理的なオブジェクトの複製が可能になるにつれて、知的財産の盗難や偽造のリスクがより顕著になります。

3D プリントされたオブジェクトの設計図や青写真はデジタル形式で保存され、許可なく簡単にコピー、共有、変更される可能性があります。これにより、独自の設計の保護と侵害の可能性に関する懸念が生じます。革新的な設計やテクノロジーに投資する企業は、知的財産が不正使用や複製から保護されるようにする必要があります。これらの懸念に対処しないと、大きな経済的損失や競争上の不利につながる可能性があります。さらに、3D テクノロジーのデジタル性質により、データ セキュリティに関連するリスクが生じます。機密設計ファイルや独自の情報は、サイバー攻撃、ハッキング、データ侵害に対して脆弱になる可能性があります。これらのデジタル資産のセキュリティを確保するには、暗号化、安全なストレージ ソリューション、アクセス制御などの強力なサイバー セキュリティ対策が必要です。組織は、潜在的なサイバー脅威からネットワークとシステムを保護することにも注意を払う必要があります。

オープン アクセスとコラボレーションの利点と、厳格な IP 保護およびセキュリティ対策の必要性とのバランスを取るという課題は複雑です。これらの問題を軽減するには、企業と業界の関係者が IP 管理とデータ セキュリティに関する包括的な戦略を策定し、実装する必要があります。これには、デジタル デザインを保護するための明確なプロトコルの確立、サイバー セキュリティ テクノロジへの投資、IP 保護に関する業界全体の標準の促進が含まれます。これらの課題に効果的に対処することは、世界の 3D テクノロジー市場の継続的な成長と成功にとって不可欠です。

主要な市場動向

3D 印刷材料の拡大

世界の 3D テクノロジー市場では、3D 印刷材料の拡大と多様化に向けた大きな傾向が見られます。従来、3D プリントは主にプラスチックや金属に関連付けられていましたが、進歩により、3D プリントの機能と用途を強化するさまざまな材料が登場しました。これには、高度なポリマー、複合材料、セラミック、さらには生物学的材料が含まれます。

新しい材料の開発により、3D プリントの範囲が広がり、より複雑で機能的なオブジェクトを製造できるようになりました。たとえば、PEEK (ポリエーテルエーテルケトン) や熱可塑性エラストマーなどの高性能ポリマーは、その優れた強度と柔軟性により、航空宇宙や自動車などの業界で使用されています。医療分野では、生体適合性材料を使用して、患者の特定のニーズを満たすカスタマイズされたインプラントや義肢を作成しています。

異なる物質を組み合わせて強化された特性を実現する複合材料の増加も、注目すべきトレンドです。これらの材料は、強度、耐久性、環境要因に対する耐性が向上します。たとえば、炭素繊維強化ポリマーは、軽量で高強度のアプリケーションでますます使用されています。さらに、バイオプリンティングの出現は、3D 印刷材料分野における画期的なトレンドです。研究者は、生体組織や臓器を印刷するために使用できる材料を開発しており、臓器不足に対処し、再生医療を改善することで、医療分野に革命を起こす可能性があります。

3D 印刷材料の継続的な革新は、その適用範囲を拡大し、印刷されたオブジェクトの性能を向上させることで、市場の成長を促進しています。新しい材料が開発され、商品化され続けるにつれて、3D 印刷技術の汎用性と有用性がさらに高まります。

人工知能と機械学習の統合

人工知能 (AI) と機械学習 (ML) を 3D 技術と統合することは、世界市場を形成する重要なトレンドです。AI と ML は、設計や製造から品質管理やメンテナンスまで、3D 技術のさまざまな側面にますます組み込まれています。

AI 搭載ソフトウェアは、複雑なタスクを自動化し、設計パラメータを最適化することで、3D モデリングと設計プロセスを変革しています。たとえば、AI アルゴリズムは強度、効率、製造可能性について設計を分析および改善できるため、手作業による調整に必要な時間と労力を削減できます。機械学習モデルは、潜在的な問題を予測し、履歴データとパターンに基づいて改善を提案することもできます。

製造業では、AI と ML によって 3D 印刷プロセスの効率と精度が向上します。AI 駆動型システムは、印刷パラメータをリアルタイムで監視および調整して最適な結果を確保できる一方、機械学習アルゴリズムは潜在的な欠陥や不一致を予測して軽減できます。これにより、出力の品質が向上し、後処理ややり直しの必要性が減ります。さらに、AI と ML は 3D プリンターやその他の機器の予知保全を改善しています。センサーや運用ログからのデータを分析することで、AI システムは機器の故障を予測し、予防保守アクションを推奨できます。これにより、ダウンタイムが最小限に抑えられ、機械の寿命が延びます。

AI と ML を 3D テクノロジーに統合することで、イノベーションと効率が促進され、これらのテクノロジーがよりアクセスしやすく効果的なものになっています。 AI と ML が進歩し続けるにつれて、3D テクノロジー市場への影響が拡大し、設計、製造、運用プロセスのさらなる強化につながることが期待されています。

カスタマイズおよびオンデマンド製造の成長

カスタマイズおよびオンデマンド製造は、パーソナライズされた製品への要望と、効率的で柔軟な生産方法の必要性に牽引され、世界の 3D テクノロジー市場で成長しているトレンドです。3D 印刷技術により、個人の好みや特定の要件に合わせて高度にカスタマイズされたアイテムを作成できるため、消費者と企業の両方にとってますます魅力的になっています。

消費財では、カスタム ジュエリー、ファッション アイテム、室内装飾品などのパーソナライズされた製品の需要が高まっています。3D 印刷により、これらの特注品を迅速かつコスト効率よく製造でき、独自の顧客の好みや嗜好に応えることができます。このトレンドは、顧客満足度を高めるだけでなく、3D 印刷サービスの需要も促進しています。

産業側では、オンデマンド製造がサプライ チェーンと生産プロセスを変革しています。従来の製造業では、大規模な生産と大量の在庫保管が必要になることが多く、非効率性と過剰コストにつながる可能性があります。3D プリンティングはより機敏なアプローチを提供し、企業は必要なときにのみ部品や製品を生産できます。これにより、在庫コストが削減され、無駄が最小限に抑えられ、変化する市場の需要に迅速に対応できます。さらに、オンデマンド製造はローカライズされた生産をサポートし、配送コストとリードタイムを削減できます。これは、航空宇宙や自動車など、迅速なプロトタイピングと小ロット生産を必要とする業界にとって特に価値があります。

カスタマイズされたオンデマンド製造の成長により、従来の生産モデルが再形成され、3D テクノロジー市場の拡大が促進されています。パーソナライズされた製品に対する消費者の期待と柔軟な生産ソリューションの必要性が高まるにつれ、3D プリント技術はこれらの需要を満たす上で中心的な役割を果たす態勢が整っています。

セグメント別インサイト

タイプ別インサイト

3D プリンター セグメントは、2023 年に最大の市場シェアを占めました。3D プリンターには、ラピッドプロトタイピングやカスタム製造から最終用途の部品製造まで、幅広い用途があります。航空宇宙、自動車、ヘルスケア、消費財などの業界では、複雑でカスタマイズされた部品を作成するために 3D プリントを活用しています。この汎用性により、さまざまな用途が可能になり、3D プリンターは産業と消費者の両方のコンテキストで不可欠なツールとなっています。

特定のニーズに合わせてカスタマイズされた製品を作成できる 3D プリンターの機能は、その人気の大きな要因です。たとえば、ヘルスケアでは、3D プリントにより患者固有のインプラントや義肢の製造が可能になります。消費財では、ジュエリーや室内装飾品などのパーソナライズされたアイテムの作成が容易になります。このカスタマイズ機能は、ユニークでカスタマイズされた製品に対する消費者の高まる需要に応えます。

3D プリントは、特に試作や小ロット生産において、従来の製造プロセスに関連するコストを削減します。高価な金型やツールが不要になるため、必要な初期投資が少なくなります。さらに、3D プリントは設計から製造までのサイクルを加速し、迅速な反復と市場投入までの時間を短縮します。これは、競争上の優位性を維持するために不可欠です。

プリンターの精度、速度、材料オプションの改善など、3D プリント技術の継続的な進歩は、その市場優位性に貢献しています。高性能ポリマー、金属、複合材料などの材料の革新により、可能なアプリケーションの範囲が拡大し、市場の成長がさらに促進されます。

地域別インサイト

北米地域は、2023 年に最大の市場シェアを占めました。北米、特に米国は、確立された技術インフラストラクチャとイノベーション エコシステムを誇っています。この環境により、さまざまな業界で 3D 技術の急速な開発と採用が促進されます。この地域には、3D プリント、スキャン、イメージング技術を専門とする数多くのハイテク企業や新興企業が拠点を置いており、継続的なイノベーションと市場の成長を促進しています。

研究開発への多額の投資が重要な役割を果たしています。北米の企業や機関は、材料、ソフトウェア、ハードウェアの改善など、3D 技術の進歩に多額の投資を行っています。この研究開発への重点は、3D 技術の機能とアプリケーションを強化するだけでなく、商業化と市場の拡大も促進します。

北米は、堅調な製造部門と高度な製造ソリューションに対する強い需要の恩恵を受けています。この地域で目立つ航空宇宙、自動車、ヘルスケアなどの業界では、試作や製造からカスタマイズされた医療機器に至るまで、3D 技術を活用しています。主要セクターでのこの広範な採用により、北米は世界市場でのリーダーとしての地位をさらに固めています。

この地域では、技術の進歩と採用を支援する好ましい政府の政策や取り組みも受けています。連邦および州レベルのさまざまなプログラムが、3Dテクノロジーのイノベーションに資金とインセンティブを提供し、その成長と市場優位性に貢献しています。

北米での主要な業界イベント、会議、展示会の存在は、関係者間のネットワーキング、知識の共有、コラボレーションを促進し、市場の発展と世界的な影響力をさらに強化します。

最近の開発

• 2024年4月、中国の3DプリンターメーカーKings 3Dは、金属3Dプリント（金属バインダージェッティングと金属粉末ベッドフュージョンを含む）、ハイブリッド積層造形とサブトラクティブ製造（5軸直接エネルギー堆積を含む）、高速ライン形成、アーク積層造形の4つの主要製品ラインにわたるいくつかの新リリースで製品ポートフォリオを拡大しました。新製品には、5軸積層造形とサブトラクティブCNCマシンのLASERADD-600、アーク積層造形システムのDED-A800などがあります。また、バインダー ジェッティング技術を利用した金属粉末 3D プリンター BJ-M400-A も発表しました。ポリマー分野では、Kings 3D が高速ライン形成光硬化プリンター HSLA-400 を発表しました。さらに、同社は Kings Metal 3D Printing Machine DiMetal シリーズの最新モデルとして、高効率 4 レーザー金属 3D プリンター DiMetal-500M を発売しました。
• 2024 年 2 月、情報通信技術ソリューションの世界的リーダーである ZTECorporation は、MobileWorld Congress 2024 で一連の革新的な端末製品を発表しました。画期的な開発の中で、ZTE は世界初の 5G+AI 対応アイウェアフリー 3D タブレット nubia Pad 3D II を発表しました。この最先端のデバイスは、特別なアイウェアを必要とせずに没入型の 3D 体験をユーザーに提供します。 ZTEは、高度な5GおよびAIテクノロジーを活用することで、さまざまな業界に先駆的な3Dソリューションを提供し、多様なアプリケーションやシナリオにシームレスに適応し続けています。
• 2024年4月、ミラノデザインウィーク2024で、SignifyはPhilips MyCreationコレクションの新しいペンダント照明器具と、AectualによるBar Infiniteインスタレーションを発表しました。工業デザイナーの Basten Leijh とのコラボレーションでデザインされたこのランプは、ファッション業界で普及しているレイヤー技術からインスピレーションを得ています。デザイン照明、持続可能性、最先端の 3D 印刷技術をシームレスに統合するように作られています。

主要市場プレーヤー

• StratasysLtd の
• 3DSystems Corporation
• EOSGmbH Electro Optical Systems
• MaterialiseNV
• DesktopMetal、 Inc.
• RenishawPlc
• UltimakerB.V.
• FormlabsInc.
• Carbon,Inc.
• Markforged,Inc.