Trends in the Production of Castings in the World and in Poland in the XXI Century

鋳造市場動向 2000-2014：アルミニウム合金の台頭とアジアシフトから学ぶHPDC戦略

本技術概要は、M.S. Soiński, P. Kordas, K. Skurka 各氏による学術論文「Trends in the Production of Castings in the World and in Poland in the XXI Century」に基づいています。この論文は「ARCHIVES of FOUNDRY ENGINEERING」（2016年）に掲載されたもので、CASTMANが技術専門家向けに分析・要約しました。

キーワード

• Primary Keyword: 鋳造市場動向
• Secondary Keywords: 鋳造品生産, 鋳鉄, 鋳鋼, アルミニウム合金, 非鉄合金, ダクタイル鋳鉄

エグゼクティブサマリー

• 課題: 鋳造業界は、グローバルな生産拠点と需要のある材料が常に変化しており、将来の投資と戦略を決定することが困難です。
• 手法: 2000年から2014年までの15年間にわたる世界および主要国の鋳造品生産データを、総量、地域、合金の種類別に分析しました。
• 重要な発見: 世界の鋳造品生産の中心は欧米からアジアへ劇的にシフトし、材料面ではねずみ鋳鉄が減少し、アルミニウム合金とダクタイル鋳鉄が大幅に増加していることが明らかになりました。
• 結論: HPDCメーカーは、アジア市場の重要性と、軽量化ニーズに応えるアルミニウム合金への注力を継続することが、持続的成長の鍵となります。

課題：なぜこの研究がHPDC専門家にとって重要なのか

鋳造品は、現代社会を支える自動車産業を筆頭に、土木、農業、医療など、あらゆる産業分野で不可欠な部品です。しかし、グローバル経済の進展に伴い、その生産拠点や顧客から求められる材料は絶えず変化しています。どの地域で生産が伸び、どの材料の需要が高まっているのかを正確に把握することは、設備投資、研究開発、サプライチェーン戦略を立案する上で極めて重要です。本研究は、21世紀初頭の15年間にわたる鋳造業界の地殻変動をデータで裏付け、私たちが直面する市場環境を理解するための客観的な羅針盤を提供します。

アプローチ：分析手法の解明

本研究は、鋳造業界で広く認知されている業界誌「Modern Casting」が毎年発表している「世界の鋳造品生産に関する国勢調査（Census of World Casting Production）」のデータを基に行われました。分析対象期間は、21世紀の始まりである2000年から、論文執筆時点で入手可能な最新データであった2014年までの15年間です。収集されたデータは、以下の観点から比較分析されました。

• 世界全体の総生産量の推移
• アジア、欧州、北米など大陸別の生産シェアの変化
• 中国、米国、インド、日本、ドイツなど主要生産国の生産量とシェアの変動
• ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、鋳鋼、アルミニウム合金など、主要な鋳造合金の種類別生産構成比の変化

この包括的なデータ分析により、マクロレベルでの鋳造業界の構造変化が定量的に明らかにされています。

発見：主要な調査結果とデータ

本研究から得られた最も重要な発見は、「生産拠点の地理的シフト」と「需要材料の構造的変化」の2点に集約されます。

発見1：生産拠点の劇的なアジアシフト

世界の鋳造品生産の重心は、この15年間で欧米からアジアへと劇的に移動しました。

Figure 1が示すように、2000年には47%だったアジアの生産シェアは、2014年には70%にまで拡大しました。その一方で、欧州は25%から15%へ、北米は24%から12%へと、それぞれシェアを大きく落としています。この変化を牽引したのは中国です。Table 1によれば、中国の世界シェアは2000年の16.92%から2014年には44.58%へと3倍近くに急増しました。対照的に、かつての主要生産国であった米国のシェアは20.28%から10.10%へ、日本は9.69%から5.34%へと半減しています。

発見2：アルミニウム合金への明確な材料シフト

使用される合金の種類にも明確なトレンドが見られます。特に、軽量化ニーズを反映したアルミニウム合金の重要性が増しています。

Table 2のデータは、材料トレンドの大きな変化を示しています。世界全体で、伝統的なねずみ鋳鉄のシェアは2000年の52.56%から2014年には45.79%に減少しました。その一方で、アルミニウム合金のシェアは12.43%から15.66%へと着実に増加しています。また、高強度なダクタイル鋳鉄も20.24%から24.15%へとシェアを伸ばしました。この傾向は、分析対象国の一つであるポーランドでさらに顕著であり、アルミニウム合金の国内生産シェアは6.63%から32.13%へと5倍近くに急増しており、自動車産業のサプライチェーンにおける軽量化需要の強さを物語っています。

R&Dおよび製造現場への実践的な示唆

本論文の分析結果は、HPDCに関わる専門家に以下のような実践的な洞察を提供します。

• プロセスエンジニア向け: 本研究は、特にアルミニウム合金の需要が世界的に増加していることを明確に示しています。これは、アルミニウム合金の鋳造プロセスの最適化、特にサイクルタイムの短縮や湯流れ性の改善が、生産性向上とコスト競争力強化に直接貢献することを示唆しています。
• 品質管理チーム向け: Table 2で示されたねずみ鋳鉄からダクタイル鋳鉄やアルミニウム合金へのシフトは、製品に求められる機械的特性が変化していることを意味します。品質管理チームは、これらの軽量合金に特有の鋳造欠陥（例：引け巣、ガス欠陥）の検出基準を強化し、検査体制を見直す必要があるかもしれません。
• 設計エンジニアおよび調達担当者向け: アルミニウム合金への強い需要シフトは、特に自動車産業における軽量化の要求が今後も続くことを裏付けています。サプライヤーの選定においては、このトレンドに対応できるアルミニウム合金の生産能力、技術力、そしてアジアを中心としたグローバルな供給体制を持っているかどうかが重要な評価基準となります。

論文詳細

Trends in the Production of Castings in the World and in Poland in the XXI Century

1. 概要:

• Title: Trends in the Production of Castings in the World and in Poland in the XXI Century
• Author: M.S. Soiński, P. Kordas, K. Skurka
• Year of publication: 2016
• Journal/academic society of publication: ARCHIVES of FOUNDRY ENGINEERING
• Keywords: Foundry production, Cast iron, Cast steel, Aluminium alloys, Non-ferrous alloys

2. Abstract:

本稿は、2000年から2014年にかけての世界全体およびポーランドにおける鋳造品の総生産量に関するデータを提示する。基本的な種類の鋳造合金が考慮された。分析対象の15年間にわたる生産量と構造の変化が、鋳造品生産をリードする国々に関して指摘された。世界の鋳造業界におけるトップの地位は、数年にわたり中国が占めており（鋳造市場の約45%のシェア）、第2位はインドが占めている（約9%のシェア）。かつて重要な鋳造品生産国であった米国、日本、ドイツ、ロシア、イタリア、フランスなどのシェアは、2000年から2014年の期間に著しく減少したことが観察された。ポーランドのシェアは2000年に1.16%、2014年に1.02%であった。2000年と2014年の詳細データを比較すると、ダクタイル鋳鉄、鋳鋼、アルミニウム合金、マグネシウム合金製の鋳物の割合は世界規模で増加している一方、ねずみ鋳鉄や可鍛鋳鉄などの合金は減少傾向にあることがわかる。

3. Introduction:

鋳造品は何千年もの間生産されてきた[1]。その生産に使用される金属や合金、そして鋳造技術は時代とともに変化してきたが、鋳造品は常に人間に寄り添い、絶えず増大する要求に応えなければならなかった。したがって、鋳造品の生産は世界経済および国家経済の両方で重要な役割を果たしている。今日、鋳造品生産の主要な受け手は自動車産業であるが、鋳造品は他の産業分野、土木工学、農業、医療にも応用され、美術品としても役立つ。 ある程度の長期間にわたって考慮された、鋳造市場で主導的な地位を占める国々で報告された適用合金の種類に関する生産構造とともに、世界の鋳造品生産量は、鋳造業界の現在の傾向を決定することを可能にする。提示された分析により、鋳造品の生産が重要性を増している（そしてどの程度まで）世界の地域（大陸）や国、またその逆の方向をたどっている場所を見つけることができる。また、鋳造品の生産構造にどのような変化が起きているか、すなわち、どの種類の鋳造合金が顧客にますます評価されているかを見出すこともできる。 世界、選定された国々、そしてポーランドにおける鋳造品の生産量と傾向に関するデータ（2013年まで）は、いくつかの論文で提示されている[e.g. 2-4]。分析に最新の利用可能な2014年のデータを含めることは興味深いと思われる。また、前ミレニアムの終わりである2000年のデータをさらなる比較の基準として仮定することも合理的であると考えられた。分析は、「Modern Casting」によって毎年発行されるデータのおかげで可能であり、本稿は[5-19]で編纂されたデータを考慮に入れている。

4. 研究の要約:

研究トピックの背景:

グローバル経済における鋳造品生産の重要性と、その生産量、生産拠点、使用材料の経時的変化。

先行研究の状況:

2013年までのデータに基づいた同様の分析は存在するが、2014年の最新データを含め、21世紀の始まりである2000年を基準とした包括的な15年間の分析は新しい視点を提供する。

研究の目的:

2000年から2014年にかけての世界およびポーランドにおける鋳造品生産の動向を、生産量、地理的分布、合金の種類という観点から定量的に分析し、業界の構造変化を明らかにすること。

研究の中核:

世界全体、主要国、大陸別、合金別の鋳造品生産データを2000年と2014年で比較し、その変化率と構造比を分析すること。

5. 研究方法

研究デザイン:

記述的統計分析。公開されている業界データを用いた時系列比較。

データ収集と分析方法:

2000年から2014年までの「Modern Casting」誌の年次国勢調査データ[5-19]を収集。収集したデータを基に、総生産量、国別・大陸別シェア、合金別構成比を算出し、2000年と2014年の値を比較した。

研究トピックと範囲:

世界の鋳造品総生産量、およびポーランドを含む主要生産国の生産動向。対象合金は、ねずみ鋳鉄、ダクタイル鋳鉄、可鍛鋳鉄、鋳鋼、銅基合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛合金、その他の非鉄合金。

6. 主要な結果:

Key Results:

• 2000年から2014年にかけて、世界の鋳造品総生産量は約6,475万トンから約1億364万トンへと約60%増加した。
• アジアの生産シェアは47% (2000年) から70% (2014年) へと大幅に増加した。
• 中国の世界シェアは16.92% (2000年) から44.58% (2014年) へと急増し、世界最大の生産国としての地位を確立した。
• 米国、日本、ドイツ、ロシアなどの伝統的な生産国のシェアは軒並み減少した。
• 合金別では、ダクタイル鋳鉄（20.24%→24.15%）とアルミニウム合金（12.43%→15.66%）のシェアが増加した一方、ねずみ鋳鉄（52.56%→45.79%）と可鍛鋳鉄（1.53%→0.87%）のシェアは減少した。

Figure Name List:

• Fig. 1. The structure of the foundry production in years 2000 and 2014 with respect to continents [5, 19]
• Fig. 2. Global production of castings over the years 2000-2014 and the fractions of basic cast alloys in the production volume [5-19]
• Fig. 3. Production of castings in Poland over the years 2000-2014 and the fractions of basic cast alloys in the production volume [5-19]
• Fig. 4. Indices of foundry production growth over the years 2000-2014 (the data from the year 2000 assumed as 100) [5-19]
• Fig. 5. The year-on-year changes in the foundry production volume over the years 2000-2014 [5-19]

7. 結論:

2000年から2014年の15年間で、世界の鋳造品生産は著しく増加し、その生産の中心は欧米からアジア（特に中国）へと明確にシフトした。合金のトレンドとしては、ダクタイル鋳鉄やアルミニウム合金のような材料の割合が増加し、一方でねずみ鋳鉄や可鍛鋳鉄は減少傾向にある。この変化は、特に自動車産業における軽量化と高性能化の要求を反映している。ポーランドの動向は概ね世界のトレンドと一致するが、2014年には特異的な生産量の減少が見られた。これは、前年のねずみ鋳鉄生産の急増からの反動によるものである。

8. 参考文献:

• [1] Wübbenhorst, H. (1984). 5000 Jahre Giessen Von Metallen. Ed. VDG Giesserei – Verlag GmbH, Düsseldorf.
• [2] Soiński, M. S., Jakubus, A., Kordas, P., Skurka, K. (2015). Production of Castings in the World and in Selected Countries from 1999 to 2013. Archives of Foundry Engineering. Special Issue. 15 (1). 103-110.
• [3] Soiński, M. S., Skurka, K., Jakubus, A., Kordas, P. (2015). Structure of Foundry Production in the World and in Poland over the 1974-2013 Period. Archives of Foundry Engineering. Special Issue. 15 (2). 69-79.
• [4] Soiński, M. S., Skurka, K., Jakubus, A. (2015). Changes in the production of castings in Poland in the past half century in comparison with world trends. In: Selected Problems of the Industrial Process Technologies. Joint publication ed. by E. Kardas, M. Warzecha. Częstochowa University of Technology, Faculty of Production Engineering and Materials Technology. Częstochowa. Monograph No. 49. 71-79. (in Polish)
• [5] 35th Census of World Casting Production –2000. Modern Casting. December 2001. 38-39.
• [6] 36th Census of World Casting Production -2001. Modern Casting. December 2002. 22-24.
• [7] 37th Census of World Casting Production –2002. Modern Casting. December 2003. 23-25.
• [8] 38th Census of World Casting Production —2003. Modern Casting. December 2004. 25-27.
• [9] 39th Census of World Casting Production –2004. Modern Casting. December 2005. 27-29.
• [10] 40th Census of World Casting Production —2005. Modern Casting. December 2006. 28-31.
• [11] 41st Census of World Casting Production -2006. Modern Casting. December 2007. 22-25.
• [12] 42nd Census of World Casting Production —2007. Modern Casting. December 2008. 24-27.
• [13] 43rd Census of World Casting Production -2008. Modern Casting. December 2009. 17-21.
• [14] 44th Census of World Casting Production. Modern Casting. December 2010. 23-27.
• [15] 45th Census of World Casting Production. Modern Casting. December 2011. 16-19.
• [16] 46th Census of World Casting Production. Modern Casting. December 2012. 25-29.
• [17] 47th Census of World Casting Production. Dividing up the Global Market. Modern Casting. January/February 2014. 26-33.
• [18] 48th Census of World Casting Production. Steady Growth in Global Output. Modern Casting. December 2014. 17-21.
• [19] 49th Census of World Casting Production. Modest Growth in Worldwide Casting Market. Modern Casting. December 2015. 26-31

専門家Q&A：トップの疑問に答える

Q1: なぜ分析期間を2000年から2014年に設定したのですか？

A1: 論文では、21世紀の始まりである2000年を比較の基準点とすることが合理的であると述べています。これにより、新世紀における鋳造業界の大きなトレンドを明確に捉えることができます。また、2014年は論文執筆時点で利用可能だった最新の年次データであり、可能な限り直近の市場状況を分析に含めるためです。

Q2: Table 1で中国の平均年間成長率が10.83%と非常に高いですが、その主な要因は何だと考えられますか？

A2: 論文では直接的な要因分析は行っていませんが、データから推察できます。Figure 1が示すアジアへの生産シフトと合わせて考えると、この期間に中国が「世界の工場」として、自動車をはじめとする多くの製造業の生産拠点となったことが最大の要因です。グローバル企業の生産移管と、巨大な国内市場の成長が、鋳造品生産の爆発的な増加を支えたと考えられます。

Q3: Figure 5を見ると、2014年に世界市場は成長しているのに、ポーランド市場は大きく落ち込んでいます。この違いの理由について、論文では何か示唆されていますか？

A3: はい、論文の結論部分でこの点に触れています。この落ち込みは、2013年にポーランド国内でねずみ鋳鉄の生産が特異的に急増したことへの反動であると指摘されています。2014年の生産量は、トレンドラインから外れた2013年を除けば、2012年と同水準に戻った形です。これは世界的な不況などではなく、特定の国内需要の変動による一時的な現象であった可能性が高いことを示唆しています。

Q4: アルミニウム合金のシェア増加が示されていますが、これはHPDC（高圧ダイカスト）市場にどのような影響を与えますか？

A4: 論文は鋳造法を特定していませんが、このトレンドはHPDC市場にとって極めてポジティブなシグナルです。アルミニウム合金鋳物の多くは、その複雑形状と大量生産の要求からダイカスト法で生産されます。特に自動車産業における燃費規制強化に伴う車体軽量化の動きが、アルミニウム製部品の需要を押し上げており、このデータはHPDC市場の継続的な成長を直接的に裏付けるものと言えます。

Q5: 米国や日本、ドイツといった先進国のシェアが軒並み低下していますが、これは技術力の低下を意味するのでしょうか？

A5: 論文は生産量に基づいているため、技術力については直接言及していません。しかし、このシェア低下は必ずしも技術力の低下を意味するものではありません。むしろ、グローバルなコスト競争の結果、汎用的な量産品の生産が中国をはじめとするアジア諸国へ移管されたことが主因と考えられます。これらの先進国は、より高付加価値な特殊合金の鋳物や、最先端の鋳造技術（シミュレーション、自動化など）の開発に注力し、生産の「量」から「質」へと軸足を移している可能性があります。

結論：より高い品質と生産性への道筋

本研究が明らかにした鋳造市場動向は明確です。生産の地理的中心はアジアに移り、材料の主役は軽量で高性能なアルミニウム合金へとシフトしています。この大きな潮流を理解することは、HPDCメーカーが競争力を維持し、成長を続けるために不可欠です。R&D部門はアルミニウム合金の更なる可能性を追求し、製造部門はグローバルなサプライチェーンの中で効率的な生産体制を構築する必要があります。

CASTMANでは、最新の業界研究を応用し、お客様の生産性と品質の向上を支援することに全力を注いでいます。本稿で議論された課題がお客様の事業目標と一致する場合、ぜひ当社のエンジニアリングチームにご相談ください。これらの原則をお客様の部品にどのように実装できるか、共に探求してまいります。

著作権情報

• 本コンテンツは、M.S. Soiński氏らによる論文「Trends in the Production of Castings in the World and in Poland in the XXI Century」を基にした要約および分析です。
• 出典: https://doi.org/10.1515/afe-2016-0017

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