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市場調査レポート
商品コード
1370852
3Dコンクリート印刷市場-世界の産業規模、動向、機会、および予測、2018~2028年、印刷タイプ別、技術別、オファリング別、最終用途分野別、地域別、競合3D Concrete Printing Market- Global Industry Size, Share, Trends, Opportunities, and Forecast 2018-2028F Segmented By Printing Type, By Technique, By Offering, By End-use Sector, By Region, Competition |
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カスタマイズ可能
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3Dコンクリート印刷市場-世界の産業規模、動向、機会、および予測、2018~2028年、印刷タイプ別、技術別、オファリング別、最終用途分野別、地域別、競合 |
出版日: 2023年10月03日
発行: TechSci Research
ページ情報: 英文 190 Pages
納期: 2~3営業日
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3Dコンクリート印刷市場は予測期間中に成長する見込み新興国市場における専門人材の高コストが、世界の3Dコンクリート印刷市場の拡大を後押しする要因となっています。
さらに、手作業の建設プロセスでは建設ゴミが発生し、これを集めて破棄しなければならないです。コンクリート廃棄物は、請負業者のプロジェクトコストの上昇を招き、収集と撤去に関連する政府のコストも上昇します。対照的に、3D印刷は従来の方法よりもはるかに廃棄物が少ないです。さらに、この技術では、不規則な形状の物体を大量に生産することがより簡単で、より手頃な価格でできます。しかし、3Dプリンターの初期投資コストは高く、操作ソフトウェアやハードウェアのメンテナンスも必要なため、市場の拡大は厳しく制限されています。印刷の高さやサイズを制限するもう1つの問題は、市場と技術の国際的な開拓を遅らせることです。巨大な物体の3Dコンクリート・印刷には、プリンターが距離を移動するための大きなセットアップが必要です。同様に、3D印刷には、プリンターを希望の高さまで運ぶためのクレーンやその他の設備が必要です。これは、フレームの大きなセットアップのために、プロジェクトの資本コストと運用コストを増加させ、それによって3Dコンクリート印刷市場の成長を抑制します。
市場概要 | |
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予測期間 | 2024~2028年 |
2022年の市場規模 | 11億米ドル |
2028年の市場規模 | 103億1,000万米ドル |
CAGR 2023~2028年 | 45.28% |
急成長セグメント | インフラ |
最大市場 | 北米 |
先進国、特に欧州では、熟練労働者を雇うには高いコストがかかります。また、カスタマイズされた特殊な形状やサイズには、経験と知識を持った熟練工が必要です。人件費の高騰は、プロジェクト全体の予算を増加させる。しかし、3Dコンクリート印刷技術は、3Dプリンターがエラーのない複雑な構造を印刷することができるため、この支出を節約するのに役立ちます。3Dプリンターを使えば、複雑な形状の構造物を大量に造ることができ、人件費の節約に役立ちます。例えば、3D印刷サービスを提供するアピス・コーは、2019年にドバイ最大の市行政ビルを建設しました。3人の作業員と3Dプリンター1台、そしてクレーン1台を雇うだけで、構造物全体を建設したのです。3Dプリンターによるコンクリート市場は、このような特徴もあって世界的に拡大しています。
手作業による建設活動では、かなりの量の廃棄物が発生します。一般的に、壁、スラブ、柱を作る際にコンクリートの一部が無駄になります。しかし、3Dコンクリート・印刷技術は、3Dプリンターが正確な量と量でコンクリートを堆積させるノズルで構成されているため、廃棄物を発生させないです。そのため、廃棄物の発生を最小限に抑え、建設過程でコンクリートに費やすコストを節約できるため、世界的に市場の成長が高まっています。
カスタマイズされた構造物の手作業による建設は、特に時間がかかります。また、手作業では精度と所望の出力を達成するのが難しいです。しかし、3Dコンクリート・印刷技術は、コンピュータ化され霧化された操作により、手作業に比べて高速かつ高精度で複数の構造物を印刷することができます。これが3Dコンクリート・印刷市場の主な促進要因となっています。
世界の人口の急速な増加により、南米、アフリカ、インドの多くの大都市や新興国では新しいインフラが求められています。これらの国々では1,000万戸のアパートが不足しています。プレキャスト建設は、大規模な住宅プロジェクトに対応できる、最もコスト効率が高く、迅速で持続可能な建築技術であることが証明されています。OECD諸国やEU諸国では、手頃な価格と品質が主な目的として挙げられています。
手ごろな価格の住宅を提供することは、世界中の政府にとって最優先事項です。例えば、ケニアのような発展途上国では、政府はすべての国民に手頃な価格の住宅を提供することを約束しています。このニーズに応えるため、政府は多くの制度やイニシアチブを導入しています。例えば、インド政府の計画であるPradhan Mantri Awas Yojana 2023は、すべての国民、特に経済的弱者層や低所得者層に手頃な価格の住宅を提供することを目的としています。
3Dコンクリート印刷サービスを立ち上げるための初期資本コストは高額な投資が必要です。主に、3Dプリンターを操作するためのAutoCADやSolidWorksなどのソフトウェアにかかるコストが高いです。また、3D印刷に使用する標準的なコンクリートは市場に出回っていないです。コンクリートの組成は、地域や3D印刷の用途に応じて開発されており、これが3Dコンクリート印刷市場の主な抑制要因の1つとなっています。
3Dプリンターは、ガントリー方式に沿って移動し、構造物の所望の形状を印刷する機械です。また、ロボットアームと同様に、ある場所から別の場所へ移動できるプリンターもあります。しかし、フレーム上や地面上での移動が容易でスムーズなため、プリンターのサイズはかなり小さいです。そのため、プリンターはその範囲内の材料を簡単に印刷することができます。しかし、大型の壁や多層構造の建物では、ガントリー・システムに追加フレームを取り付けたり、時にはクレーンを使って、通常では届かない高さまでマシンを運べるような特別な手配が必要になります。この追加フレームや3Dプリンターを運ぶためのクレーンの雇用は、プロジェクトのコストを増加させ、時には実現不可能であるため、世界市場の成長を妨げる傾向があります。
先進国における急速な都市化と最先端技術の利用は、3Dコンクリート印刷の市場拡大に有利な環境を作り出すと予想されます。さらに、建築家やデザイナーが3D印刷の利点を知るにつれて、さまざまなプロジェクトでこの技術を採用する傾向が急速に強まっており、世界市場の成長に大きく寄与しています。
例えば、2019年12月、建設事業を手掛けるICONとNew Storyは、メキシコで低所得の家族が滞在するための50棟の3D印刷住宅を建設するための資金を調達しました。このような都市化戦略は、予測期間中の市場成長を後押しすると予想されます。
現在、3D印刷技術のための一般的な材料は市場に存在しないです。コンクリートは、特定のプロジェクトに必要な強度と組成に応じて建設業者が作成します。3Dコンクリート印刷技術を利用する様々なプロジェクトで採用される材料組成は様々です。新しい材料を作るには多くの労力と費用がかかります。そのため、必要に応じて組成を微調整することで、どこでも利用できる材料を作ることが不可欠です。これが市場拡大の大きな障害となっています。しかし、コンクリートを3D印刷するための標準的な材料を提供するための研究開発が進められています。
3D印刷は層ごとに行われるため、表面仕上げが悪くなります。構造物の美観が損なわれます。そのため、滑らかな表面仕上げを実現するために、構造物に手作業で仕上げを施す必要が出てくる。この側面は、市場成長にとって大きな課題となっています。そのため、より良い表面仕上げを実現するために、コンクリートを付着させるノズルの改良のための調査活動が行われています。
ソフトウェアにおけるプリンターの経路のコーディングや事前プログラムに関する技術的専門知識、および建築に使用される原材料の生産に関する専門知識は極めて重要です。ソフトウェアのプログラミングにミスがあると、構造物の形状やサイズのいずれかが間違って印刷されることになります。
世界の3Dコンクリート印刷市場は、印刷タイプ、技術、提供、最終用途、地域に区分されます。印刷タイプに基づいて、市場はガントリー方式、ロボットアームにセグメント化されます。技術に基づき、市場は押出ベース、粉末ベースにセグメント化されます。オファリングに基づいて、市場は印刷サービス、材料に区分されます。最終用途に基づき、市場は住宅、商業、インフラに区分されます。地域別では、北米、アジア太平洋、欧州、南米、中東・アフリカに区分されます。
(注:企業リストはお客様のご要望に応じてカスタマイズ可能です。)
3D Concrete Printing Market is expected to grow during the forecast period. The high cost of professional personnel in developed nations is the factor that is fuelling the expansion of the global 3D concrete printing market. Additionally, manual construction process produces construction trash, which must be gathered and destroyed. Concrete waste results in higher project costs for the contractor and higher government costs associated with collection and removal. Contrarily, 3D printing produces far less waste than the conventional method. Moreover, this technique makes it simpler and more affordable to produce large quantities of objects with irregular forms. However, the heavy initial investment cost of 3D printers, and the maintenance of their operating software and hardware, severely limits the market's expansion. Another problem limiting printing heights and sizes is that it slows down the development of the market and technology, internationally. 3D concrete printing of huge objects needs a larger setup for the printer to travel the distance. Similarly, 3D printing needs cranes or other provisions to carry the printer to the desired height. This increases the capital and operation cost of the project, owing to the larger setup of frames, thereby restraining the 3D concrete printing market growth.
3D concrete printing examines to construction of building structures and other aesthetical structures in diverse sizes and shapes by using automated printer. The printers are directed through feeding the program in the software. Extrusion-based 3D printing uses a screw device or pneumatic actuator to encourage material through a cartridge and into a needle or nozzle for layer-by-layer deposition. On the contrary, powder-based 3D printing is the process sustained out by depositing binding solution onto the ceramic powder bed through a print nozzle. This leads to bonding of these surface areas together to form the predesigned solid part, laying one layer at a time. Upon drying the concrete, the product is removed from the bed and excess powder is removed by air jet sprays. Ready-mix, high-density, precast, and shotcrete are the material types that are normally used for 3D printing. However, these material types are produced with various grades of materials depending on their application.
Market Overview | |
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Forecast Period | 2024-2028 |
Market Size 2022 | USD 1.1 Billion |
Market Size 2028 | USD 10.31 Billion |
CAGR 2023-2028 | 45.28% |
Fastest Growing Segment | Infrastructure |
Largest Market | North America |
Hiring skilled labour in developed nations, especially in Europe, incurs high cost. In addition, customized and special shapes or sizes needs skilled personnel who have experience and knowledge. High cost of labour service increases the overall budget of the projects. However, the 3D concrete printing technology helps in saving this expenditure, as the 3D printer can print error-free and complex structures. The 3D printer can be used to build complex shaped structures in mass quantity that will help in saving the labour cost. For instance, Apis Cor, a 3D printing service provider, built the largest municipal administrative building in Dubai in 2019. It hired only three workers, one 3D printer, and a crane to build the entire structure. The market for 3D printed concrete is expanding globally in large part because of this feature.
Manual construction activities generate a considerable amount of waste. Some of the concrete generally gets wasted while building walls, slabs, or pillars. However, the 3D concrete printing technology does not generate waste, as the 3D printer consists of a nozzle through which the concrete is deposited in exact amount and quantity. Therefore, minimizing waste generation and saving the cost spent on the concrete in the construction process, augment the growth of the market, globally.
Manual construction of customized structures is notably time-consuming. In addition, the accuracy and desired output are hard to achieve manually. However, due to computerized and atomized operation, 3D concrete printing technology can print multiple numbers of structures at higher speed, and with more accuracy, compared to manual process. This acts as a major driving factor of the 3D concrete printing market.
The rapid growth of population worldwide is demanding new infrastructure in many large cities of South America, Africa, and India, as well as emerging nations. These countries have a housing shortage of 10 million apartments. Precast construction has proved to be the most cost-efficient, fast, and sustainable building technology to cater to large housing projects. Affordability and quality have been identified as the main objective by OECD and EU countries.
Provision of affordable housing is a top priority of governments across the world. For example, in developing countries such as Kenya, the government is committed to providing affordable housing for all citizens. To cater to this need, governments are introducing many schemes and initiatives. For instance, the Indian government scheme, Pradhan Mantri Awas Yojana 2023, aims at providing affordable housing to all citizens, particularly those from economically weaker sections and low-income groups.
The initial capital cost to set up the 3D concrete printing service needs high investment. Majorly, the cost of 3D printing machine is high due to software such as AutoCAD and SolidWorks, used to operate the 3D printer. In addition, no standard concrete is available in the market that is used for 3D printing. The composition of concrete is developed as per the geographical region and application of the 3D printing, which is one of the major restraints of the 3D concrete printing market.
The 3D printer is a machine that travels along the gantry system to print the desired shape of the structure. In addition, some printers can move from one place to another, similar to the one with robotic arm. However, the size of the printers is considerably small, owing to easy and smooth displacement on the frames or on the ground. The printer, therefore, can easily print the material within its range. However, large size of walls or multi-stored buildings, needs special arrangements of additional frames to be mounted on the gantry system or sometimes cranes, that can carry the machine at a height where it normally cannot reach. This extra framing or hiring the crane to carry the 3D printer, increases the cost of the project and sometimes is not feasible, which tends to hinder the growth of the global market.
Rapid urbanization and the use of cutting-edge technology in industrialized countries are anticipated to create a lucrative environment for the market expansion of 3D concrete printing. Additionally, as architects and designers learn more about the advantages of 3D printing, they are quickly shifting their preferences in favor of this technology for a range of projects, substantially contributing to the growth of the global market.
For instance, in December 2019, ICON and New Story, both dealing in construction business, raised funds to build 50 3D printed houses for families to stay that have low income in Mexico. Such urbanization strategies are anticipated to boost the growth of the market during the forecast period.
There is no common material for 3D printing technology in the market right now. Concrete is created by builders according to the strength and composition needed for certain projects. The material compositions employed in various projects that make use of 3D concrete printing technology are varied. Creating new materials takes a lot of effort and money. Therefore, it is essential to create material that can be utilized anywhere with minor compositional adjustments as needed. This poses a significant obstacle to the market's expansion. However, efforts are being made in research and development to provide standard material for 3D printing concrete.
3D printing is carried out layer by layer, resulting in poor surface finish. The structure loses its aestheticism. It thus becomes necessary to give manual finish to the structures for achieving smooth surface finish. This aspect acts as a major challenge for the market growth. Thus, research activities are being carried out for the advancement of nozzle from where the concrete is deposited for better surface finish.
Technical expertise regarding coding or pre-programming the path of the printer in the software and in terms of producing raw materials used for building, is crucial. Error in programming the software will lead to wrong printing, either in shape or size of the structure.
Global 3D concrete printing market is segmented into printing type, technique, offering, end-use, and region. Based on printing type, the market is segmented into gantry system, robotic arm. Based on technique, the market is segmented into extrusion-based, powder-based. Based on offering, the market is segmented into printing services, materials. Based on end-use, the market is segmented into residential, commercial, infrastructure. Based on region, the market is segmented into North America, Asia-Pacific, Europe, South America, Middle East & Africa.
Major market players in the global 3D concrete printing market are LafargeHolcim Ltd, Skanska AB, Acciona, S.A., HeidelbergCement AG, Kier Group plc, Sika AG, Balfour Beatty plc, Foster + Partners Limited, CRH plc, Carillion plc.
(Note: The companies list can be customized based on the client requirements)