ハイブリッド積層造形市場 – 世界の業界規模、シェア、トレンド、機会、予測、材料別（金属積層造形、ポリマー積層造形）、プロセス別（指向性エネルギー堆積（DED）、レーザー金属堆積（LMD）、ブローパウダー堆積（BPD）、エンドユーザー産業別（自動車、小売、エネルギー、製造、ヘルスケア、その他）、地域別、競合別、2018～2028年

市場概要

世界のハイブリッド積層造形市場は近年驚異的な成長を遂げており、今後も力強い拡大が続く見込みです。ハイブリッド積層造形市場は2022年に1,921.4億米ドルの価値に達し、2028年まで年平均成長率21.56%を維持すると予測されています。世界のハイブリッド積層造形市場は近年驚異的な成長を遂げており、その主な原動力は世界中の業界にわたるデジタル変革の広がりです。企業がAI、IoT、3Dスキャン、モバイルデバイスなどの最先端技術を活用するにつれて、製造業務の最適化、製品設計の改善、製造における規制遵守の確保が進んでいます。ハイブリッド積層造形ソリューションの採用が増えている重要な分野の1つは、品質管理とサプライチェーン管理です。高度なプラットフォームはデータ分析とAIを使用して、接続された機械やデバイスから貴重な洞察を得ることで、製造プロセスに対する前例のない可視性を提供しています。これらの高度なツールは、生産活動をリアルタイムで継続的に監視し、非準拠または不良部品を迅速に検出します。航空宇宙やヘルスケアなどの業界では、欠陥の削減、サプライ チェーンの効率性の向上、厳格な規制基準の遵守などの問題に対処するために、これらの革新的なソリューションを効果的に実装しています。製造業務が世界規模で分散されるにつれて、データと分析を通じて分散サプライ チェーン全体の品質を監視することがますます重要になっています。大手メーカーは、分散エンドポイントからの分析と AI 搭載ツールを活用して、グローバル サプライ ネットワーク内でのコラボレーションを合理化すると同時に、知的財産と顧客データを保護しています。この 2 つの焦点により、分散製造の効率化と機密情報の堅牢な保護が可能になります。分析ベンダーは、予測品質モデリング、デジタル在庫管理、ユーザー フレンドリーな製造実行システムに多額の研究開発投資を行っています。これらの投資は、予測的な機器メンテナンス、最適化された物流計画、顧客向けの高度にパーソナライズされたデジタル サービスなどのアプリケーションを通じて、さらに大きな価値を引き出す準備ができています。重要なのは、これらのソリューションがコンプライアンスを確保するために強力なプライバシー、セキュリティ、規制管理を維持していることです。製造品質管理と顧客エクスペリエンスの融合は、ハイブリッド アディティブ マニュファクチャリング ソリューション プロバイダーにとって大きな成長の機会をもたらします。これらのツールが進化を続け、高度な機能を統合するにつれて、よりパーソナライズされた洞察が生成され、重要なプロセスが自動化されます。これにより、製造業者は、ますますデジタル化が進む世界で、絶えず変化する規制や顧客の要求に適切に対応できるようになります。要約すると、世界のハイブリッド積層造形市場は引き続き堅調に成長する見通しが明るいままです。この分野の拡大は、製造品質の保護、運用の最適化、顧客体験の向上における重要な役割を強調しています。技術が進歩するにつれて、ハイブリッド積層造形ソリューションは、効率的で準拠した安全な製造業務を世界中で確保するための中心的な存在であり続けるでしょう。

主要な市場推進要因

マスカスタマイゼーションの需要増加

ハイブリッド積層造形技術は、高度にカスタマイズされた部品をオンデマンドで製造できるため、さまざまな業界での採用が進んでいます。従来の製造では、多くの場合、大規模な生産が必要になるため、需要が予測に届かないと在庫過剰や廃棄につながります。ハイブリッド積層造形により、企業は小ロット、または個別のカスタマイズされた部品をコスト効率よく製造できます。これにより、企業は、ますますパーソナライズされる顧客のニーズや好みに対応できます。ヘルスケアや消費財などの業界では、カスタマイズされた医療機器やパーソナライズされた消費財を生産するためにハイブリッド積層造形を利用しています。自動車業界でも、オンデマンドのスペアパーツへの使用を検討しています。よりカスタマイズされたソリューションを提供することで、企業は競争上の優位性を獲得し、高度にパーソナライズされた製品やサービスを通じて顧客満足度を向上させることができます。

生産リードタイムの短縮

ハイブリッド積層造形は、従来の方法と比較して生産リードタイムを大幅に短縮するのに役立ちます。従来の製造には、ツールの作成や大規模な生産ラインのセットアップなどの長いプロセスが含まれます。ハイブリッド積層造形は、3D プリントの利点と従来の技術を組み合わせ、ツールを必要とせずにオンデマンドで部品を印刷できるようにします。部品は使用場所の近くでオンデマンドで印刷できるため、長いサプライ チェーンや倉庫保管が回避されます。これにより、設計から製造までのリードタイムを短縮できます。製品開発サイクルが長い航空宇宙および防衛などの業界では、これが大きなメリットになります。リードタイムが短縮されるため、プロジェクトの動的なニーズに迅速に対応できます。全体的に、ハイブリッド積層造形は生産スケジュールを短縮できるため、あらゆるセクターでジャストインタイム製造に大きな利点をもたらします。

簡素化されたプロセスによるコスト削減

ハイブリッド積層造形による 3D プリントと従来の技術の統合により、従来の製造方法に比べて大幅なコスト削減が実現します。以前は複数のコンポーネントを必要としていた複雑な部品も、ハイブリッド積層造形を使用すると 1 つの固体部品としてプリントできます。これにより組み立てが簡素化され、複数のコンポーネントの結合に伴うコストを回避できます。また、ハイブリッド積層造形は必要な材料のみを使用して層ごとに部品を製造するため、材料の無駄が減るため、コスト削減にもつながります。高価なツールが不要なため、従来の生産ラインに比べて全体的なツールとセットアップのコストが大幅に削減されます。ハイブリッド積層造形の機能に合わせて製品とサプライ チェーンを再設計すると、プロセスの簡素化と材料使用の最適化により、継続的なコスト削減を実現できます。ハイブリッド積層造形は、コスト面でのメリットがあるため、さまざまな業界の量産にとって魅力的なものとなっています。

主要な市場の課題

多額の資本投資が必要

ハイブリッド積層造形業界では、3D プリンター、後処理システム、ソフトウェアなどの必要な機器を購入するために多額の資本投資が必要です。これらのシステムの価格は、タイプやサイズに応じて数十万ドルから数百万ドルに及びます。さらに、企業はこれらの大型産業機械を収容するスペースに加えて、適切な換気やその他のインフラストラクチャ要件も必要とします。初期費用が高いことは、これらの技術の導入を検討している多くの中小企業にとって大きな参入障壁となっています。大企業であっても、積層造形の現在の成熟度と投資収益率の不確実性を考えると、このような多額の資本支出を正当化することは困難です。また、資本コストが高いため、企業がこれらの技術を使用して短期的に達成できる生産量も制限されます。この課題を克服するには、より低コストのハイブリッド積層造形ソリューションの開発と、この技術をより利用しやすくするための新しい資金調達およびリース モデルが必要になります。

業界標準と認証の欠如

ハイブリッド積層造形の採用拡大を阻む最大の課題の 1 つは、標準化されたプロセス、材料の適格性、および部品の認証の欠如です。合意された業界標準がなければ、これらの新しい技術を使用して製造された部品の一貫性と再現性を確保することは困難です。規制当局も、確立された認証プロトコルなしでは、重要な用途向けに積層造形部品を適格化し、承認するのに苦労しています。標準がないと、品質管理のリスクと不確実性が生じ、多くの潜在的なユーザーが購入を思いとどまります。標準化されたテスト方法、材料仕様、設計ガイドライン、および認証フレームワークを業界の協力的な取り組みを通じて開発することが、より保守的な産業部門の信頼を得るために重要です。国際標準化機構は、ハイブリッド積層造形部品およびコンポーネントの認定と認証を加速するために、積層造形標準の開発と公開を優先する必要があります。

主要な市場動向

マスカスタマイゼーションの需要増加

ハイブリッド積層造形による製品のマスカスタマイゼーション機能は、市場で大きな需要を生み出しています。ハイブリッド システムを使用すると、メーカーは積層プロセスとサブトラクティブ プロセスの両方を活用して、高度なカスタマイズを備えた複雑な部品をオンデマンドで製造できます。これにより、企業は航空宇宙、医療機器、自動車などの業界の個々の顧客の独自のニーズを満たすことができます。ハイブリッド AM では、標準化された部品を大量に製造するのではなく、カスタマイズされた設計の少量生産が可能です。従来の製造と比較して、廃棄物と在庫コストを削減できます。消費者がよりパーソナライズされた製品とサービスを期待するようになるにつれて、ハイブリッド システムによるマスカスタマイゼーションは、メーカーが競争力を維持するために重要になります。顧客一人ひとりが 1 つの市場になる可能性があるため、市場の可能性は非常に大きいです。大手 OEM はすでに、カスタマイズされた医療用インプラントや航空機部品などの用途にハイブリッド AM を使用しています。適切なビジネス モデルで戦略的に実装すれば、マス カスタマイゼーションはハイブリッド テクノロジーを活用する企業にとって大きな収益源となります。

ツールおよび金型製造アプリケーションでの採用

ツールおよび金型製造は、ハイブリッド積層造形にとって大きな成長の機会となります。機械加工による従来のツール製造は、少量から中量の部品では時間がかかり、費用もかかります。ハイブリッド システムは、ツール アプリケーションに手頃な価格で高速な代替手段を提供します。減算機能により、積層部品の精密機械加工が可能になり、射出成形金型、ダイカスト金型、その他のツール インサートに必要な厳しい公差と表面仕上げが実現します。いくつかの金型メーカーはすでにハイブリッド マシンを導入して、ツール ルームの作業を効率化し、リード タイムを短縮しています。自動車業界と消費者向けパッケージング業界は、年間数百万個の最終用途部品の製造にツールと金型に大きく依存しています。 OEM がより迅速な設計サイクルとサプライ チェーンの柔軟性を求める中、ハイブリッド AM ツールはジャストインタイムの生産要件を満たすのに役立ちます。従来のツール生産と比較してコストと時間が節約されるため、今後数年間でさまざまな製造業で採用率が上昇するでしょう。

複数の材料の組み込み

ハイブリッド積層造形の最も魅力的な利点の 1 つは、複数の材料で部品を 3D プリントできることです。ポリマー 3D プリントでは複数の材料を使用できますが、金属積層プロセスは従来、ビルドごとに 1 つの材料タイプに制限されていました。ハイブリッド システムは、1 つの材料を積層しながら別の材料を正確に加工できるようにすることで、この課題を解決します。これにより、1 つの部品で異なる材料特性を必要とするアプリケーションの設計の自由度が広がります。航空宇宙、医療、電子機器などの業界では、複合材またはプラスチック インサートを備えた 3D プリント金属部品などのイノベーションを通じてすでにメリットを得ています。複数の材料を使用できるため、複雑な金型やツール インサートの製造にも新たな可能性が開かれます。材料研究が進むにつれ、ハイブリッド AM は、セラミック、木材プラスチック複合材、合金などの先進材料を機能的な最終用途部品に組み込む上で重要な役割を果たすようになります。マルチマテリアル機能は、金属 3D プリントにおける重大な障害に対処し、量産におけるハイブリッド技術の価値提案をさらに強化します。

セグメント別インサイト

材料インサイト

2022 年、金属積層造形とポリマー積層造形が、世界のハイブリッド積層造形市場を総括しました。金属積層造形は、従来の減算法では製造が困難または不可能な複雑な形状の複雑な金属部品やコンポーネントを製造できるため、最大の市場シェアを占めました。航空宇宙、自動車、医療などの業界では、軽量でありながら耐久性のある金属部品を製造するために、金属 3D プリント技術が広く採用されています。直接金属レーザー焼結や電子ビーム溶融などの金属積層造形技術は、鍛造金属に匹敵する機械的特性を持つ完全に高密度の金属部品を製造できるため、業界全体で需要が高まっています。ポリマーの3Dプリントは比較的経済的で、金属3Dプリントに比べて生産期間が短いため、ポリマー積層造形も注目すべき市場シェアを獲得しました。アクリロニトリルブタジエンスチレン（ABS）やポリカーボネート（PC）などの熱可塑性ポリマーは、ポリマー3Dプリントで一般的に使用される材料です。ヘルスケア業界では、手術ガイド、歯科模型、義肢の製造にポリマー3Dプリントを大いに活用しています。今後は、ポリマーと金属の両方を印刷できるマルチマテリアル3Dプリンターの開発により、異なる材料の複雑なアセンブリで部品を製造できるため、予測期間中にハイブリッド積層造形市場の成長が促進されると予想されます。

プロセスインサイト

指向性エネルギー堆積（DED）タイプのセグメントは、2022年にグローバルハイブリッド積層造形市場を支配し、予測期間中もその優位性を維持すると予想されます。 DEDは、優れた冶金結合で高い堆積速度で材料を堆積できるため、2022年には35％を超える最大の市場シェアを占めました。DEDは、レーザーや電子ビームなどの集中した熱エネルギー源を使用して、材料が堆積されるときに溶融することで材料を融合します。これにより、優れた機械的特性を備えた完全に高密度の部品をCADデータから直接製造できます。自動車、航空宇宙、ヘルスケア業界では、複雑な金属部品のツール、修理、製造などのアプリケーションにDEDがますます採用されています。カスタムデザインの作成、リードタイムとコストの削減において、従来の方法よりも利点があります。堆積速度と部品の品質を向上させる継続的な技術進歩により、DEDセグメントは2028年まで市場シェアと収益の両方の点でハイブリッド積層製造市場を支配し続けると予測されています。レーザー金属堆積とブローパウダー堆積セグメントは現在、市場シェアが小さいですが、DEDと比較して機器と材料のコストが低いため、予測期間中に成長率がより高くなる可能性があります。ただし、DEDは堆積速度が速く、鍛造材料に匹敵する特性を持つ完全に高密度の金属部品を3Dプリントできるため、市場での優位性を維持すると予想されます。

地域別インサイト

北米は2022年に世界のハイブリッド積層造形市場を支配し、2023年から2030年の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。この地域は、米国やカナダなどの国に主要プレーヤーが存在するため、2022年に35％を超える最大の市場シェアを占めました。この地域は、高度な製造技術を早期に導入し、ハイブリッド積層造形システムの研究開発に多額の投資を行ってきました。この地域の大手自動車、航空宇宙、医療機器企業は、最終用途部品の生産だけでなく、ラピッドプロトタイピングへのハイブリッド積層造形の応用を積極的に模索しています。これは、地域市場の成長を支えています。さらに、確立された産業インフラの存在と熟練労働者と技術者の存在により、製造企業はハイブリッド積層造形技術を生産ワークフローに取り入れるようになっています。この地域では、高度な製造技術の開発に対する政府の資金提供も増加しており、ハイブリッド積層造形システムの採用にプラスの影響を与えています。これらすべての要因により、予測期間中、北米は世界のハイブリッド積層造形市場の最前線に留まると予想されます。

最近の動向

• 2022年、GE Additiveは、積層造形用の高性能熱可塑性プラスチックのサプライヤーである非公開のOxford Performance Materialsを買収しました。これにより、GEのハイブリッド製造向け材料ポートフォリオが拡大しました。
• 2023年、松浦機械は、マルチレーザーDMLSと5軸フライス加工および旋削を組み合わせたLUMEX Avance-25という新しいハイブリッドマシンを発表しました。これにより、1 つのシステムで積層プロセスと切削プロセスの両方が可能になります。
• 3D プリント ロケットのリーダーである Relativity Space は、大規模な金属部品用のハイブリッド積層製造技術の開発をサポートするために、2022 年に 2 億 5,000 万ドルの資金を調達しました。
• TRUMPF は、ハイブリッド レーザー堆積溶接に重点を置くスタートアップである Additive ManufacturingMachines を買収しました。これにより、TRUMPF の高速金属 3D 印刷アプリケーションのポートフォリオが拡大しました。
• 2023 年、Desktop Metal はバインダー ジェッティング 3D 印刷の 2 大企業である ExOne を買収しました。合併後の会社は、付加的プロセスと減算的プロセスを統合したハイブリッド製造技術の加速を目指しています。
• ストラタシスは、マルチマテリアル部品製造のために FDM とポリジェット技術を組み合わせた新しいハイブリッドポリマー 3D プリンターを 2022 年に発表しました。これにより、機能プロトタイプと生産部品の選択肢が広がります。

主要市場プレーヤー

• DMG 森精機株式会社
• マザック株式会社
• ストラタシス株式会社
• 松浦機械工業株式会社
• Voxeljet AG
• SLM ソリューション グループAG
• OptomecInc
• EOS GmbH
• Renishawplc
• 3DSystems Corporation