4Dプリンティング市場調査レポート、規模とシェア、成長機会、及び傾向洞察分析― 材質タイプ別、技術別、アプリケーション別、エンドユーザー産業別、流通別、及び地域別―世界市場の見通しと予測 2026－2035年

4Dプリンティング市場分析

協働ロボットの高度な部品の製造に広く利用されています。世界の協働ロボット市場は、インフラ不足により、特に発展途上国において深刻な統合ギャップが生じると予想されており、これが世界的な4Dプリンティングの活用に影響を与えています。国際ロボット連盟（IFR）によると、 2023年に設置される産業用ロボット総数541,302台のうち、協働ロボットが10.5%を占めるとのことです。しかし、中小企業は、高度な4Dプリンティングシステムにおける協働ロボットの活用において、統合の複雑さとコストの高さが導入の主な障壁であると指摘しています。

日本はロボット導入において国内トップクラスであるにもかかわらず、中小企業における協働ロボット導入率は比較的低い水準にあります。労働力の減少と250,000社を超える小規模工場の存在により、当社の調査によると、協働型自動化を導入している工場はごくわずかです。その結果、現在日本が発展途上にあるロボットと自動化の適切な支援を必要とする4Dプリント工程の生産規模拡大と試験の標準化が阻害されています。

4Dプリンティングは3Dプリンティングの進化版であり、スマートマテリアルを用いて、環境刺激に応じて時間の経過とともに形状、機能、形態を変化させる物体を創造します。4つ目の次元は時間であり、物体は熱、水、光、磁場などの刺激にさらされることで、自己組織化、修復、あるいは自動的に変形することができます。当社の4Dプリンティング市場分析調査レポートによると、以下の市場傾向と要因が市場成長の中核的な原動力となると予測されています。

• 航空宇宙と防衛分野における軽量、適応型、自己修復構造の必須要件 -各国の防衛と航空宇宙機関の厳格な性能要件と多額の研究開発予算は、4Dプリンティング市場の強力な推進力となっています。米国国防総省（DoD）、特にDARPA（国防高等研究計画局）は、マイクロロボティクスや、必要に応じて特性や形状を変化させることができる先進材料といった技術を活用したプログラム可能な物質への投資において長年の実績を有しています。
• 患者個別対応型、低侵襲性、動的インプラントのためのバイオメディカルエンジニアリング革命 –慢性疾患や加齢性疾患の増加に伴い、様々な患者への長期的な介入が必要となるカスタマイズニーズが高まり、市場において特異性を持つ医療用インプラントの需要が高まっています。4Dプリンティングは、挿入時の侵襲性を最小限に抑えた患者個別対応型インプラントの作成を可能にする革新的なソリューションを提供します。世界保健機関（WHO）は2022年版において、筋骨格系疾患が障害の主な原因であると指摘しており、世界中で約17.1億人が筋骨格系疾患を患っており、この数は今後増加すると予想されています。これにより、整形外科用インプラントが市場に大きく成長し、正確で特異性の高い医療用インプラント開発のための4Dプリンティングのニーズが高まっています。

日本の現地企業にとって、4Dプリンティング市場の収益創出ポケットとは何でしょうか?

スマート製造と新素材への移行を加速させる日本の4Dプリンティング市場は、国内企業に新たな収益源をもたらしています。アジアの積層造形協会による最新の市場予測によると、日本はロボット工学、自動車、医療機器分野の強さにより、プログラマブル材料の導入が最も早い国の一つです。

海外貿易統計によると、日本は現在、米国と西欧から高性能形状記憶ポリマー、応答性ハイドロゲル、4Dシミュレーションソフトウェア、先進的な印刷ノズルを主に輸入している一方、アジア太平洋市場の4D印刷プラットフォームでますます利用が拡大している精密センサー、マイクロアクチュエーション部品、ロボットサブシステムを輸出しています。こうした両国間の物品交流は、地元企業が4D材料開発のためのハイブリッドサプライチェーンを構築する上で役立っています。

政府の政策は、その成果を左右する主要な要因の一つです。経済産業省（METI）は、新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）と共同で、4Dプリンティング技術の一部と考えられるスマートマテリアル、ナノ技術、生体応答性ポリマー分野の研究開発支援を開始しました。積層造形テストベッド、官民連携研究開発プログラム、パイロット規模の商業化プロジェクトといったインセンティブにより、国内メーカーはコスト削減と技術検証が可能になります。これらのプロジェクトは、国内中小企業が輸入材料への依存を最小限に抑える取り組みを支援することを目的としており、同時に、完成品4D部品の高付加価値輸出が、彼らの努力の成果となるでしょう。

多くの有力な日本企業が、同じ未来を見据えています。The Mitsubishi Chemical Groupは、プログラム可能なポリマーの研究に多額の資金を投入しています。Toyota、HondaとNissanは、形状を変化させ、軽快な移動システムに適した4Dプリントアダプティブパーツの開発に取り組んでいます。RIKEN、NTT Data、東京大学は、いずれもシミュレーションプラットフォームの開発に取り組み、刺激応答構造の開発に取り組んでいます。日本の製造業協会の調査報告書によると、自己調整型インプラントや動的組織スキャフォールドといった医療アプリケーションに加え、航空宇宙グレードの展開構造にも強い関心が寄せられています。

現地企業にとっての収益源としては、パーソナライズされたバイオメディカルデバイス、自動車部品のカスタマイズ、工業用プロトタイピング、ロボットとスマートマテリアルの融合、精密マイクロ部品の輸出などが挙げられます。日本の4Dプリンティング・エコシステムは、強力な政府支援、輸入代替、そして産業間連携の高まりといった特徴を備えているため、長期的に見て非常に魅力的です。

市場の制約

最終アプリケーション産業における4Dプリンティングの導入が限定的であることは、世界市場の成長を阻害する大きな制約要因となっています。航空宇宙やヘルスケアといったセクターは4Dプリンティングに強い関心を示しているものの、自動車、繊維、消費財といった主流セクターは依然として4Dプリンティングの導入に慎重な姿勢を示しています。拡張性、既存の製造システムとの統合、そして不確実な収益性への懸念が導入の遅れにつながり、市場全体の成長を抑制しています。

競争力ランドスケープ

SDKI Analyticsの調査者によると、4Dプリンティングの市場見通しは、大規模企業と中小規模企業といった様々な規模の企業間の市場競争により、細分化されています。調査レポートでは、市場プレーヤーは、製品や技術の投入、戦略的パートナーシップ、協業、買収、事業拡大など、あらゆる機会を捉え、市場全体の見通しにおいて競争優位性を獲得しようとしていると指摘されています。

当社の調査レポートによると、世界の4Dプリンティング市場の成長において重要な役割を果たす主要企業には、Stratasys Ltd.、HP Inc.、Autodesk Inc.、Materialise NV、Dassault Systèmes などが含まれます。また、市場展望では、日本の4Dプリンティング市場における上位5社として、Fujifilm Corporation、Ricoh Company, Ltd.、Canon Inc.、Mitsubishi Chemical Group、Hitachi Ltd. などが挙げられています。本市場調査レポートには、これらの主要企業の詳細な競合分析、企業プロフィール、最近の傾向、主要な市場戦略が含まれています。

4Dプリンティング市場ニュース

• 2025年12月、FUJIFILM Corporationは、KrFリソグラフィに対応したイメージセンサー用カラーフィルター材料「WAVE CONTROL MOSAIC」の発売を発表しました。この革新的な製品は、KrF露光に対応するイメージセンサー用カラーフィルター材料としては世界初であり、環境問題や生態系への影響を考慮し、PFAS（パーフルオロアルキル化合物）を一切使用していません。
• 2025年11月、Stratasys Ltd.は、産業用金属3Dプリンティング企業であるTritone Technologiesへの投資と重要な事業提携の締結を通じて、製造業者にとって頼りになる存在として、積層造形（AM）業界におけるリーダーシップの地位を強化すると発表しました。