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科学技術３Ｄプリンター最前線 精度向上、製造業に革命起こす
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レッドアイ社の工場で活用されているストラタシス社製の３Ｄプリンター＝米ミネソタ州エデンプレイリー データをもとに立体の造形物を作ることができる３Ｄ（３次元）プリンターが製造業の現場に「革命」を起こしつつある。プリンターの急速な技術革新により、顧客のニーズに応じた高精度の模型や試作品を比較的安価に生産できるようになったためで、各国が開発にしのぎを削っている。なかでも世界市場をリードし続ける米国の最前線を訪ねた。（米ミネソタ州エデンプレイリー 柿内公輔）
かつて世界屈指の製粉の町として繁栄した中西部ミネソタ州の最大都市ミネアポリス。その近郊の街、エデンプレイリーに世界の３Ｄプリンター市場でトップシェアを誇る米ストラタシスの本社がある。
ストラタシス社の子会社で３Ｄプリンターを実際に使って製品を作っているレッドアイ社の工場を訪ねると、廊下にオートバイの精巧な模型が飾ってあった。
「これも３Ｄプリンターで作られたんですよ」
誇らしげに語るプログラムマネジャーのティム・セリンさんに許可をもらい、実際に触れてみた。プラスチック樹脂独特のかすかな弾力が手に伝わる。人工骨の模型もあったが、こちらは「手術方法の開発などに利用される」とのこと。
作業室に何十台ものプリンターがずらりと並ぶ様は壮観だが、印象的なのは室内の静けさ。大勢の作業員やロボットがせわしなく動き回る自動車工場などとは対照的で、「この部屋を管理している従業員は２人だけ」というセリンさんの説明にまた驚かされる。
だが、びっしりと埋まった工程管理の電光表示板を見れば、フル稼働で作業が続けられていることが分かる。顧客から絶え間なく入る注文をさばき、次々とプリンターで模型や試作品などを製品化していく。レッドアイ社の顧客先は法人で、自動車会社から航空宇宙産業、医療機器会社…と実に多種多様。「どんな注文にも対応できるのか」との問いに、セリンさんは「もちろん複雑な製品は工程も長くかかる。でも、データさえあればどんなものでもプリントできると思う」と胸を張った。
米調査会社ウォーラーズ・アソシエイツによると、ストラタシス社は世界シェア（２０１２年）の約３９％を占め、２位の米３Ｄシステムズ社（約１８％）の倍以上という存在感をみせている。
未来が現実になったような最先端の機器というイメージの強い３Ｄプリンターだが、実は装置そのものは２０数年前からある。近年急に注目され始めたのは、技術の革新により０・１ミリ単位の微少な幅で層を積み重ねられるまでに「精度が向上した」（セリンさん）ことが大きい。精度が上がれば、当然顧客の信用も上がるからだ。
また、これまでの３Ｄプリンターは高いものでは１億円、安いものでも数百万円はするのが普通だったが、ストラタシス社でも１００万円台のプリンターを生産できるようになった。資金力のある一部の大企業だけでなく、中小企業にも顧客がぐんと広がった。
さらに、個人向けも手がける別のメーカーからは１０万円台の製品も出始め、ついに家庭でも３Ｄプリンターが使える時代が到来。一気に市場が拡大する期待が広がっており、米調査会社によると、１２年に２２億ドルだった総市場は、２１年には１０８億ドルと約５倍にまで膨らむ見通しだ。
さらに、「製造業の復興」を２期目の重点施策に掲げたオバマ政権が、米国の誇る３Ｄプリンター技術をその中核に位置づけ、国家ぐるみで産業支援に乗り出したことも見逃せない。オバマ大統領は今年２月の一般教書演説で３Ｄプリンターに言及し、「製造業の次の革命は米国が起こしてみせる」と宣言した。
米政府は昨年、３Ｄプリンターの一層の普及を目指す「全米積層造形技術革新機構」を設立し、国家を挙げて技術者の育成などに取り組む。ストラタシス社も「政権の後押しには勇気づけられる。業界としても追い風だ」と歓迎する。
シェアの半分以上を握る米国勢が圧倒的に優位なのは確かだが、今後の製造業を左右する市場だけに各国も強化に乗り出している。
日本でも最近、個人の需要を見込んでヤマダ電機などの家電量販店が低価格モデルの３Ｄプリンターを店頭で取り扱うようになった。一部の日本メーカーも「商機あり」とみて参入を始めている。
経済産業省も「欧米に比べて技術開発やビジネスモデルで遅れている可能性がある」として、１０月に３Ｄプリンターの活用法などを有識者が議論する研究会を発足。産業利用の普及に向けた課題などを洗い出し、官民の取り組みに生かす。
今回取材で訪れたレッドアイ社には、茂木敏充経済産業相も７月に足を運んで視察している。茂木氏は「もの作りの現場は大きく進化している」と感銘を受け、安倍晋三政権の今後の成長戦略に役立てていく構えを見せている。
また、中国でも３Ｄプリンターの利用が急拡大しており、航空や自動車など幅広い産業で普及が進む。１６年には米国を抜いて世界最大の市場になるとの予測もあるが、「模倣品が一層横行するのではないか」と懸念する声もある。
一方で、技術革新が飛躍的に進んだ３Ｄプリンターだが、製品によっては造形に時間がかかり大量生産には適さないなど克服すべき課題もあり、今後さらなる進化が期待されている。
紙を印刷する２Ｄ（２次元）のプリンターに似た感覚で、３Ｄ（３次元）の設計データを入力すると、プラスチックなどの樹脂を材料として立体の造形物を作ることができる装置のこと。
溶かした特殊な樹脂を積層物のように少しずつ塗り重ねて造形する方法や、樹脂の粉末を噴射して吹き付けて固めるインクジェット方式などがある。
３Ｄプリンターは、主に企業で製品や部品の模型や試作品を製造するのに使われている。画一的な製品を大量生産するのではなく、さまざまな顧客の要望やニーズにマッチしたこだわりの製品を少量から作れるのが最大の強みだ。
さらに最近では、子供たちの創造力を養う目的で教育現場にも導入しようという動きがあり、オバマ政権はＩＴ企業などの支援も受けて全米約１０００の小学校に３Ｄプリンターを導入する計画を進めている。
