自動 3D 印刷市場 - 世界の業界規模、シェア、傾向、機会、予測、提供内容別 (ハードウェア、ソフトウェア、サービス)、プロセス別 (自動生産、材料処理、部品処理、後処理、マルチプロセス)、エンド ユーザー別 (工業製造、自動車、航空宇宙および防衛、消費者製品、ヘルスケア、エネルギー)、地域別、競合状況別 2018-2028

世界の自動3Dプリンティング市場は2022年に20億8000万米ドルと評価され、2028年までの予測期間中に25.19%のCAGRで堅調な成長が見込まれています。

これらの自動化システムにより、プラスチック、金属、セラミック、複合材などのさまざまな材料を使用して、3次元オブジェクトをレイヤーごとに作成できます。手動セットアップ、キャリブレーション、後処理が必要なことが多い従来の3Dプリンティングとは異なり、自動3Dプリンティングシステムは、設計から最終製品までの生産ワークフロー全体を合理化します。自動レベリングプリントベッド、リアルタイムモニタリング、自動エラー修正などの機能を組み込むことができます。

この市場は、航空宇宙、自動車、ヘルスケア、製造、消費財など、幅広い業界で使用されています。これは、企業のコスト削減、カスタマイズ、持続可能性の目標を達成する上で極めて重要な役割を果たし、サプライ チェーンの回復力、オンデマンド生産、マス カスタマイゼーションに関連する複雑な課題に対処する上で役立ちます。テクノロジーが進歩し続けるにつれて、自動 3D 印刷市場は大幅な成長と革新を遂げる態勢が整っています。

主要な市場推進要因

3D 印刷における技術の進歩と革新

世界の自動 3D 印刷市場は、3D 印刷業界における継続的な技術の進歩と革新によって推進されています。長年にわたり、3D 印刷テクノロジーは、プロトタイプ作成の初期の頃からさまざまな業界で現在広く使用されているまで、目覚ましい進歩を遂げてきました。この進歩は、ハードウェアとソフトウェアの改善、印刷材料の強化、自動 3D 印刷プロセスの開発によって促進されてきました。

主要な技術進歩の 1 つは、自動化と人工知能 (AI) を 3D 印刷システムに統合することです。自動化により、印刷プロセスがより効率的になり、人間の介入への依存度が低くなり、生産性が向上し、生産コストが削減されました。AI アルゴリズムは、印刷パラメータの最適化、印刷プロセスの監視と制御、リアルタイムでのエラーの検出と修正に使用されています。これにより、精度と信頼性が向上し、3D 印刷は厳格な基準を要求するアプリケーションにとって実行可能なオプションになります。

さらに、印刷材料の革新により、3D 印刷アプリケーションの範囲が拡大しました。高度なポリマー、金属、セラミック、複合材料などの新しい材料の導入により、優れた機械的特性を持つ最終用途の部品を製造できるようになりました。これらの材料と自動化された 3D 印刷システムの組み合わせにより、航空宇宙、ヘルスケア、自動車などの業界で 3D 印刷の採用が促進されています。

コスト削減と生産効率

世界の自動化された 3D 印刷市場のもう 1 つの重要な推進力は、自動化によって達成されるコスト削減と生産効率です。従来の製造方法では、労働集約的なプロセス、大規模なツール、廃棄物の発生が伴うことがよくあります。対照的に、自動化された 3D プリントは、無駄を最小限に抑え、労働要件を削減しながらオンデマンド生産を可能にします。

3D プリントの自動化により、手動介入を必要とせずに連続生産が可能になり、リードタイムが短縮され、生産性が向上します。さらに、複雑なアセンブリを 1 つの印刷部品に統合できる 3D プリントの機能により、必要なコンポーネントの数が減り、生産コストがさらに削減され、サプライ チェーンが簡素化されます。

これらのコスト削減の利点により、3D プリントは、品質基準を維持しながら生産費用を削減したい企業にとって魅力的なソリューションとなっています。その結果、航空宇宙、自動車、ヘルスケアなどの業界では、収益を向上させるために自動化された 3D プリントにますます注目しています。

カスタマイズとパーソナライゼーション

カスタマイズとパーソナライゼーションへの欲求は、世界的な自動化された 3D プリント市場の成長の原動力となっています。消費者も企業も、特定のニーズや好みに合わせた製品を求めています。自動化された 3D プリントにより、各アイテムを個別に設計および製造できるため、マスカスタマイゼーションが可能になります。

たとえば、ヘルスケア分野では、患者の独自の解剖学的構造にぴったり合うようにカスタマイズされたインプラントや義肢が作成されます。ファッション業界では、パーソナライズされたアクセサリーや衣類が人気を集めています。食品業界でも、3D プリントを使用してカスタム菓子や複雑なケーキのデコレーションが作成されています。

自動化された 3D プリント システムは、多様でユニークな製品を効率的に製造する機能を備えており、幅広い業界でカスタマイズとパーソナライゼーションを実現します。ユニークでパーソナライズされた製品に対する消費者の需要が高まり続ける中、この推進力により、自動 3D 印刷技術の採用が促進されます。

持続可能性と環境への配慮

持続可能性と環境への責任に向けた世界的なシフトは、自動 3D 印刷市場のもう 1 つの重要な推進力です。従来の製造プロセスでは、多くの場合、大量の廃棄物が発生し、大量のエネルギーが消費され、有害な汚染物質が排出されます。対照的に、3D 印刷では、製品に必要な材料のみを使用することで廃棄物を最小限に抑え、環境への影響を軽減します。

自動化により、材料の使用が最適化され、エネルギー消費が削減され、3D 印刷された廃棄物や失敗した印刷物のリサイクルが可能になり、持続可能性がさらに高まります。これにより、運用コストが削減されるだけでなく、環境に優しく持続可能な製造方法を求める世界的な動きにも沿うものになります。

業界では、自動 3D プリントが二酸化炭素排出量を削減する可能性をますます認識するようになり、建築建設から電子機器製造まで、さまざまな用途で採用されるようになっています。規制と消費者の好みにより持続可能な方法が好まれる中、自動 3D プリントは環境に配慮した生産方法を推進する上で重要な役割を果たすことになります。

業界アプリケーションの拡大

業界アプリケーションの拡大は、世界的な自動 3D プリント市場の大きな推進力となっています。当初は試作とニッチな分野に限定されていた 3D プリントは、さまざまな分野に適用できる多目的な技術へと進化しました。

航空宇宙、自動車、ヘルスケア、消費財などの業界では、現在、最終用途の部品、ツール、さらには食品製造に自動 3D プリントを活用しています。この技術は、複雑な形状を生成し、組み立て要件を減らし、軽量でありながら耐久性のある部品を製造できるため、その魅力が広がっています。

自動化は、これらの業界で試作から大量生産への移行を促進するための鍵です。自動化された 3D 印刷システムは、大規模な産業用途に必要な信頼性、一貫性、再現性を提供します。企業が自動化された 3D 印刷をプロセスに統合する新しい方法を発見するにつれて、この技術の市場での存在感は拡大し続けています。

グローバル サプライ チェーンの回復力

世界的な COVID-19 パンデミックにより、従来のサプライ チェーンの脆弱性が明らかになり、サプライ チェーンの回復力の重要性が浮き彫りになりました。その結果、ローカライズされた分散型製造ソリューションへの関心が高まっています。自動化された 3D 印刷は、この回復力を実現する上で重要な役割を果たします。

自動化された 3D 印刷システムは、必要な場所の近くに配置できるため、輸送コストとリード タイムを削減できます。サプライチェーンの混乱時には、3D プリントにより重要な部品をオンデマンドで生産できるため、遅延や不足の影響が軽減されます。

この推進要因は、ジャストインタイム生産が重要な医療などの業界で特に重要です。医療業界では、医療機器や医療用品を地元で 3D プリントできます。この技術の適応性と自動化により、サプライチェーンの回復力を高める魅力的なソリューションとなり、世界規模での成長に貢献しています。

結論として、世界的な自動化 3D プリント市場は、技術の進歩、コスト削減、カスタマイズ、持続可能性、業界アプリケーションの拡大、サプライチェーンの回復力など、複数の主要な推進要因によって推進されています。これらの要因により、自動 3D プリンティングは、さまざまな分野にわたってイノベーションと経済へのプラスの影響をもたらす大きな可能性を秘めた変革的なテクノロジーとなっています。

政府の政策が市場を推進する可能性が高い

研究開発インセンティブ

世界中の政府は、自動 3D プリンティング テクノロジーがイノベーションと経済成長を推進する可能性を認識しています。この分野の研究開発を促進するため、多くの政府が企業や研究機関に 3D プリンティング テクノロジーへの投資を奨励することを目的とした政策を実施しています。

これらのインセンティブは、多くの場合、自動 3D プリンティングに関連する研究開発に従事する組織に対する税額控除、助成金、補助金の形をとります。財政支援を提供することで、政府は最先端の 3D プリンティング テクノロジー、材料、プロセスの開発を奨励しています。これらの政策はイノベーションを刺激するだけでなく、各国が世界の 3D 印刷市場で競争力を維持するのにも役立ちます。

さらに、政府が後援する研究開発イニシアチブは、学界と産業界のコラボレーションを促進し、画期的な発見や自動 3D 印刷の新しい用途の出現のための肥沃な土壌を作り出します。

規制の枠組みと標準

自動 3D 印刷技術の急速な進化により、特に安全性と品質が最も重要である医療や航空宇宙などの業界で、重要な規制と安全性の懸念が生じています。これに対応して、政府は 3D 印刷技術の安全で効果的な使用を確保するための規制の枠組みと標準を確立しました。

これらの政策には通常、さまざまな用途の認証要件、品質管理標準、および安全ガイドラインの確立が含まれます。規制当局は業界の利害関係者と緊密に協力してこれらの基準を策定し、施行することで、自動化された 3D 印刷製品が特定の安全性とパフォーマンスの基準を満たすようにします。

この分野における政府の政策は、イノベーションの促進と公衆衛生と安全の保護のバランスを取ることを目的としています。政府は明確な規制の枠組みを提供することで、この技術に対する信頼を築き、業界全体での広範な採用を促進します。

知的財産保護

知的財産 (IP) の保護は、世界の自動化された 3D 印刷市場における政府の政策の重要な側面です。3D 印刷技術は、特にオープンソース ムーブメントと組み合わされた場合、知的財産の侵害と偽造に関する懸念を引き起こします。これらの問題に対処するため、政府は発明者と企業の知的財産権を保護するための対策を開始しました。

これらの政策には、著作権保護、特許の執行、および企業秘密規制が含まれます。発明者と企業が 3D 印刷関連のイノベーションを保護できるようにすることで、政府は投資を刺激し、この分野でのイノベーションの環境を育みます。その結果、3D プリント市場にさらに多くの企業が参入し、雇用創出と経済成長につながります。

さらに、政府は、知的財産権と知的財産侵害の影響について一般市民や業界関係者を教育するための取り組みを確立することもあります。これらの取り組みは、自動 3D プリント コミュニティ内での倫理的かつ法的な慣行を促進するのに役立ちます。

輸出管理と国家安全保障

自動 3D プリント技術は、防衛や航空宇宙用途の重要なコンポーネントを含む、幅広い製品を生産する可能性があります。政府は、機密産業での 3D プリントの普及に伴う国家安全保障上のリスクを痛感しています。

その結果、多くの国が輸出管理に関連するポリシーを実施し、軍事または国家安全保障用途の特定の 3D プリント技術、材料、または設計の輸出を規制しています。これらのポリシーは、国家安全保障上の利益を損なう可能性のある 3D 印刷技術の悪用を防止することを目的としています。

さらに、政府は業界の関係者と協力して、これらの重要なセクター内でベスト プラクティスを確立し、サプライ チェーンを保護することができます。これらのポリシーは、イノベーションの促進と国家安全保障の保護のバランスを取り、自動化された 3D 印刷技術が安全保障上の利益を損なうことなく経済に利益をもたらすようにします。

教育と労働力開発

政府は、自動化された 3D 印刷業界の成功は、熟練した労働力の可用性に大きく依存していることを認識しています。このニーズに対処するため、政府は 3D 印刷部門の教育と労働力開発を支援することを目的としたポリシーを実施しています。

これらのポリシーには、多くの場合、教育機関が 3D 印刷や積層造形に関連するプログラムを確立または拡張するための資金提供が含まれます。政府は教育とトレーニングに投資することで、3D プリント業界での運営、維持、革新に必要な知識とスキルを従業員が身に付けられるようにしています。

さらに、労働力開発政策には、学生や専門家に実社会での経験を提供するための見習いプログラム、職業訓練イニシアチブ、業界関係者とのパートナーシップが含まれる場合があります。これらの政策は、3D プリント業界でのキャリアに向けて個人を準備するだけでなく、グローバル市場で革新と競争力を推進できる熟練した労働力の成長をサポートします。

導入に対する税制優遇措置

自動化された 3D プリント技術の導入を企業に奨励するため、政府は、企業がこの革新的な製造プロセスに投資する経済的魅力を高める税制優遇措置を導入しました。

これらの優遇措置には、3D プリント機器の購入に関連する資本支出に対する税額控除、3D プリント資産の加速償却スケジュール、研究開発プロジェクトに 3D プリントを利用する企業に対する税制優遇措置などがあります。これらの政策は、参入コストと運用コストを削減することで、企業が自動 3D プリンティングを採用する動機付けとなり、雇用創出と経済成長に貢献します。

さらに、一部の政府は、航空宇宙やヘルスケアなど、国家の成長と発展に不可欠な産業に特化した税制優遇措置を提供する場合があります。これらのターゲットを絞ったインセンティブは、これらの分野の企業が自動 3D プリンティング技術のメリットを活用することをさらに促します。

結論として、世界の自動 3D プリンティング市場における政府の政策は、研究開発インセンティブ、規制枠組み、知的財産保護、輸出管理、教育と労働力開発、税制優遇措置など、幅広い分野をカバーしています。これらの政策は総合的に、イノベーション、業界の成長、そして世界規模での自動 3D プリンティング技術の責任ある使用を支援する環境を作り出します。

主要な市場の課題

知的財産と偽造の懸念

世界の自動 3D プリンティング市場は、知的財産 (IP) と偽造の懸念に関する重大な課題に直面しています。テクノロジーが進歩し、よりアクセスしやすくなるにつれて、知的財産権の侵害や製品の無許可複製の可能性が高まり、法的、倫理的、経済的な課題が生じています。

課題

知的財産権の侵害

偽造

施行における課題

オープンソースとクリエイティブ コモンズ

国際的な法的変動

緩和戦略

自動化された 3D 印刷市場におけるこれらの知的財産権と偽造の課題に対処するには、多面的なアプローチが必要です

教育と意識向上

技術的ソリューション

強化された国際協力国境を越えて発生する知的財産権侵害に対処するには、各国が協力する必要があります。法的アプローチと犯罪人引き渡し条約を調和させることで、知的財産権侵害者の追及が容易になります。

最新の知的財産法

業界主導の取り組み

規制遵守と安全基準

世界的な自動 3D 印刷市場が直面しているもう 1 つの重大な課題は、規制遵守と適切な安全基準の確立です。 3D プリント技術が厳格な品質と安全性の要件を持つ業界にますます統合されるようになると、技術の責任ある使用を確保するために、規制の枠組みと基準を適応させる必要があります。

課題

多様な規制環境

安全性と認証

材料とプロセスの基準

消費者製品の安全性

データ セキュリティとサイバー セキュリティ

緩和戦略

基準の調和業界のリーダーは、政府機関とともに協力して、3D プリント部品の標準化された安全性と品質保証プロセスを確立する必要があります。業界や地域を超えて標準を調和させることを目指す必要があります。

規制ガイダンス

認証プログラム

教育とトレーニング

研究開発3D プリントの材料とプロセスに関する継続的な研究は、安全性と品質の向上につながります。政府と業界のリーダーは、安全性を維持しながら技術を進歩させるために研究開発に投資する必要があります。

サイバーセキュリティ対策

要約すると、知的財産と偽造の課題、および規制遵守と安全基準は、世界的な自動 3D プリント市場が対処しなければならない重要な要素です。政府と業界の利害関係者は、積極的なアプローチを採用し、ソリューションについて協力することで、これらの課題を乗り越え、この変革的なテクノロジーの可能性を最大限に引き出すことができます。

セグメント別インサイト

ハードウェアインサイト

ハードウェアセグメントは、2022年に最大の市場シェアを占めました。ハードウェアは、あらゆる3Dプリントセットアップの基礎となる要素です。これには、物理的な3Dプリンター、ロボットアーム、自動化システム、および3次元オブジェクトの構築に使用されるその他の機器が含まれます。高度で信頼性の高いハードウェアがなければ、自動化された3Dプリントプロセス全体は不可能です。その結果、ハードウェアセグメントは業界の礎となっています。3Dプリントハードウェアセグメントは、継続的な技術進歩を目の当たりにしてきました。メーカーは、より効率的で正確で費用対効果の高い3Dプリンターの開発と提供を競っています。これらの技術革新により、3Dプリントの機能が拡張され、幅広い業界にとってより魅力的なものとなっています。自動 3D 印刷ハードウェアは、航空宇宙、自動車、ヘルスケア、消費財などの業界にわたる幅広いアプリケーションに対応しています。その汎用性と適応性により、さまざまなビジネスにとって重要なコンポーネントとなり、カスタマイズされた部品、プロトタイプ、ツール、さらには最終製品の生産が可能になります。多くの業界で、生産と試作に自動 3D 印刷を採用するケースが増えています。企業が特定の製造ニーズを満たすために信頼性が高く高性能な 3D プリンターを求めているため、高度なハードウェアの需要は常に高くなっています。航空宇宙やヘルスケアなどの業界は、品質と精度の要件が厳しく、3D 印刷に高度なハードウェアに大きく依存しています。ハードウェア セグメントは競争が激しく、多数のメーカーとモデルが存在します。この競争によりイノベーションと製品開発が促進され、さまざまな機能と価格帯の 3D プリンターの選択肢が広がります。ハードウェア オプションの多様性により、企業は特定の要件に最適な機器を選択できます。消費者向けおよびデスクトップ 3D プリンターが利用できるようになったことで、3D 印刷技術の範囲は産業環境を超えて拡大しました。これらの小規模プリンターは手頃な価格で、個人の愛好家、趣味人、中小企業が利用できます。ハードウェアセグメントには、産業グレードのプリンターとデスクトッププリンターの両方が含まれており、その優位性に貢献しています。

自動生産の洞察

自動生産セグメントは、2022年に最大の市場シェアを占めました。3Dプリントの自動生産は拡張性が高く、大規模な製造に適しています。これにより、企業は人間の介入を最小限に抑えて大量の部品や製品を生産できます。自動化された3Dプリント生産ラインの効率性により、生産時間、人件費、エラーの可能性が大幅に削減されるため、高いスループットを要求する業界にとって魅力的な選択肢となります。3Dプリントの自動生産プロセスは、高いレベルの一貫性と品質管理を提供します。これらのシステムは、印刷パラメータを継続的に監視および調整できるため、各部品が正確な仕様に従って製造されます。航空宇宙やヘルスケアなど、精度と品質が重要な業界では、自動生産の信頼性が大きな利点となります。自動化により、3Dプリントプロセスでの手作業の必要性が減ります。人件費は製造費の重要な要素となる可能性があり、生産を自動化することで、企業はこれらのコストを削減できます。これは、コスト効率の高い生産ソリューションを求めている競争の激しい業界では特に重要です。自動化された生産システムは、休憩や休憩を必要とせずに24時間365日稼働できるため、製造プロセスが中断されることはありません。この機能は、継続的な生産を必要とする業界にとって特に有益であり、ダウンタイムを削減し、全体的な生産量を増加させます。自動化された3Dプリント生産は、ラピッドプロトタイピングと反復設計にも有利です。これにより、企業は設計を迅速にテストおよび修正できるため、製品開発や自動車エンジニアリングなどの業界では価値があります。自動化された生産は汎用性が高く、カスタマイズと大量生産の両方が可能です。企業は、大量の同一アイテムを作成するのと同じくらい簡単に、カスタマイズされたユニークな製品を生産できます。この汎用性は、パーソナライズされた医療機器が求められているヘルスケアなどの業界で特に価値があります。COVID-19パンデミックは、回復力のあるサプライチェーンの重要性を浮き彫りにしました。自動化された生産は、地理的に分散した製造施設への依存を減らすことで、サプライチェーンの回復力を高めることができます。地域限定またはオンデマンドの生産が可能になり、サプライ チェーンの混乱を軽減できます。3D プリント プロセスを自動化することで、企業は材料の無駄とエネルギー消費を最小限に抑えることができます。これはコスト削減に貢献するだけでなく、持続可能性の目標にも合致しています。廃棄物の削減は、環境に配慮した企業にとって優先事項です。3D プリントの自動生産は汎用性が高く、航空宇宙、自動車、ヘルスケア、消費財など、さまざまな業界に適用できます。その幅広い適用性により、世界の自動 3D プリント市場で支配的な力となっています。

地域別インサイト

北米

北米は自動 3D プリントの最大の市場であり、米国が主な貢献国です。この地域には、HP Inc.、3D Systems Corporation、Stratasys Ltd など、自動 3D 印刷市場の主要企業が多数存在します。また、自動車、航空宇宙および防衛、ヘルスケア、消費者製品など、幅広い業界で 3D 印刷技術が広く採用されていることもこの地域の特徴です。

ヨーロッパ

ヨーロッパは、自動 3D 印刷の 2 番目に大きな市場です。この地域には、EOS GmbH、Renishaw plc、SLM Solutions Group AG など、自動 3D 印刷市場の主要企業が多数存在します。また、自動車、航空宇宙および防衛業界で 3D 印刷技術が広く採用されていることもこの地域の特徴です。

アジア太平洋

アジア太平洋地域は、予測期間中に自動 3D 印刷市場が最も急速に成長すると予想されています。この地域には、製造業やインフラ開発に多額の投資を行っている中国やインドなど、急速に成長している経済国が数多く存在します。この地域は、自動車、航空宇宙・防衛、ヘルスケア業界からの自動3Dプリントソリューションの需要が高まっていることも特徴です。

最近の動向

• 2022年6月、スペイン企業のTriditiveは、製造業における3Dプリントを促進するために532万米ドルを調達しました。同社は、積層造形の自動化を可能にし、産業での採用を促進する産業機械とソフトウェアの開発に注力しています。
• 2022年1月、航空宇宙・防衛業界向けの自動3Dプリント技術の大手プロバイダーであるXactMetal, Inc.は、シリーズCの資金調達で2,500万米ドルを調達したことを発表しました。同社は、この資金を営業・マーケティングチームの拡大、製品開発の加速、生産能力の増強に充てる予定。
• 2021年12月、自動車、航空宇宙・防衛産業向け自動3Dプリント技術の大手プロバイダーであるDesktopMetal, Inc.は、シリーズEの資金調達で16億米ドルを調達したと発表した。同社は、この資金をグローバル展開の拡大、製品開発の加速、生産能力の増強に充てる予定。
• 2021年11月、自動車およびヘルスケア産業向け自動3Dプリント技術の大手プロバイダーであるCarbonInc.は、シリーズFの資金調達で6,900万米ドルを調達したと発表。同社は、この資金をグローバル展開の拡大、製品開発の加速、生産能力の増強に充てる予定です。

主要市場プレーヤー

• HP Inc.
• 3D Systems Corporation
• Stratasys Ltd.
• Markforged
• EOS GmbH Electro Optical Systems
• Renishaw plc
• Velo3D Inc.
• Xact Metal, Inc.
• SLM Solutions Group AG