4Dプリンティング市場 - 市場シェア分析、市場規模、業界動向、数値データおよび成長率予測レポート（2019年〜2029年） ‐ 産業機械/工業市場

主なハイライト

3Dプリントされたスマート素材に圧力、熱、エネルギーなどの外部エネルギー源が接触すると、以前に与えられたプログラムの指示に基づいて変化します。このようにして、4Dプリント技術は印刷された物体が時間と共に自己変形することを可能にします。
4Dプリンティングの技術革新は、医療および防衛分野の技術開発をもたらしています。たとえば、手術に関わる手続きを最小限に抑えるために、医師は4Dプリンティングを利用して自己変形するコンポーネントを患者の体内に挿入します。

• さらに、軍事用途において、4Dプリンティングはより重要性を持っています。兵士は、異なる環境や金属に適応できるカモフラージュを持つことができます。これにより、環境の変化に応じて戦車やトラックの性能が向上しています。銃、機械、その他の防衛技術の製造における利点から、4Dプリンティングは軍によってますます探求されています。

米国では、米空軍と米軍が4Dプリンティングに投資して、インフラを強化し、アメリカの航空力を将来的な支配力の維持に備えて整えています。

• Covid-19の発生に伴い、特に医療業界では、さまざまな医療機器や装置の製造と要件の満たすために、より高度な技術を採用するようになります。例えば、Leitatテクノロジーセンターは、3D技術を取り入れ、市場で見つかる他の部品を組み合わせて ventilator（人工呼吸器）を設計しました。組み立てが非常に速いため、現在は1日あたり約100台の人工呼吸器を生産できます。

4D印刷技術における主要な課題は、ハードウェア部分とソフトウェア部分の両方を含む構造設計です。ハードウェア部分を設計するためには、特別な対策を講じる必要があります。

産業4.0の需要の増加と産業5.0の台頭が4Dプリンティング市場を駆動します

• additive manufacturing（積層製造）、または3Dプリンティングは、インダストリー4.0の一部です。最近、この技術の発展を促進する多くの資金調達活動が行われています。例えば、以前、3Dプリンティング企業のEssentiumは、MaterialiseとGenesis Parkが主導するシリーズAラウンドで2200万ドルを調達しました。

添加製造技術はまだ急速に発展していますので、企業は「サービスとしての製造」が賢明なアプローチであることを認識しています。また、添加製造の未来は、個別化された製品をより低コスト、より少ないエネルギー消費、そしてより少ない材料廃棄物で生産できる能力にあります。これがまさにインダストリー5.0が提供するものです。
産業5.0は、製造プロセスではなくデザインプロセスに集中するのを助けるため、4-Dプリンティングを促進します。デザインの自由は、よりオーダーメイドで個人的な製品の創造につながります。

• インダストリー5.0は、デザインにおいて物理学の限界を押し広げると予測されています。例えば、次世代航空機の創造においては、インダストリー4.0の製造能力には制約があります。一方で、インダストリー5.0では、製造プロセスがより自動化され、人間は主に航空機のデザインに集中できるようになります。

北米が4Dプリンティング市場で最大の市場シェアを占める

米国に本社を置くオートデスクは、ADAPTを立ち上げました。これは、ビジョンを持った研究、スケーラブルな教育プラットフォーム、実行可能な戦略的洞察、および学術-産業エコシステムをプラットフォームの基盤として特定する additive manufacturing consortium です。
ミシガン州のエンビジョンテックは、世界の組織向けに特許取得済みの3D迅速プロトタイピングおよび製造ソリューションの主要な製造業者および distributerの一つです。自動車、航空宇宙、医療業界における強力な顧客およびパートナー基盤のため、同社は近い将来に4-D印刷されたプロトタイプを導入する計画です。
OECDによると、アメリカの医療支出はGDPの割合として他のどの国よりも高いです。4Dスキャナーは、人体の部位の4Dモデルを作成するために医療に導入されることができ、その後、義肢の製造に使用されることが可能です。

• 2023年3月 - マドリードのカarlos III大学（UC3M）の研究者によって、生物医学分野における可能性を持つ4Dプリンターが開発されました。この材料の反応は、外部の磁場に応じて形状を変えたり、機械的変形に応じて電気的特性を変えたりするようにプログラムすることができます。これらの追加機能は、この機械によって制御できます。


• 2023年5月 - I-Seedは、空気と土壌の質を評価できる4Dプリントロボットです。この生分解性ロボットは、イタリアのトレント大学との協力により開発されました。このロボットシードは、プロジェクトの専門家によれば、土壌と空気の温度と湿度を測定することができます。さらに、水銀や大気中のCO2レベルといった汚染物質の存在を検出することも可能です。種子に似たロボットを開発・作成するために、研究者たちは生体力学的パラメータを活用しました。研究者たちによれば、このロボットは4Dプリンティングを用いて作成されたとのことです。

• 1 イントロダクション

  • 1.1 調査の前提条件と市場の定義

  • 1.2 本調査の範囲

• 2 調査手法

• 3 エグゼクティブサマリー

• 4 市場ダイナミクス

  • 4.1 市場概要

  • 4.2 業界バリューチェーン

  • 4.3 業界魅力度 - ポーターのファイブフォース分析

    • 4.3.1 サプライヤーの交渉力

    • 4.3.2 消費者の交渉力

    • 4.3.3 新規参入の脅威

    • 4.3.4 代替品の脅威

    • 4.3.5 競合・競争状況の激しさ

  • 4.4 市場の促進要因

  • 4.5 市場の課題

    • 4.5.1 高い開発コストと熟練プロフェッショナルの不足

  • 4.6 特許分析

  • 4.7 Covid-19インパクト評価

• 5 市場セグメンテーション

  • 5.1 プログラム可能な材料の種類

    • 5.1.1 プログラマブルカーボンファイバー

    • 5.1.2 プログラマブルテキスタイル

    • 5.1.3 プログラマブル・バイオ素材

    • 5.1.4 プログラマブルウッド

  • 5.2 エンドユーザー

    • 5.2.1 医療

    • 5.2.2 航空宇宙・防衛

    • 5.2.3 自動車

    • 5.2.4 その他のエンドユーザー

  • 5.3 地域別

    • 5.3.1 北米

    • 5.3.2 ヨーロッパ

    • 5.3.3 アジア太平洋

    • 5.3.4 その他の地域

• 6 競合情勢

  • 6.1 企業プロファイル

    • 6.1.1 Autodesk Inc

    • 6.1.2 Stratasys Ltd

    • 6.1.3 Hewlett Packard Enterprise Company

    • 6.1.4 CT CoreTechnologie Group

    • 6.1.5 EnvisionTEC, Inc

    • 6.1.6 Organovo Holdings Inc

    • 6.1.7 Materialise NV

    • 6.1.8 Dassault Systemes SA

    • 6.1.9 The ExOne Company

  • 6.2 Major Initiatives by Research Agencies

• 7 投資分析

• 8 市場機会と今後の動向