小規模から中規模のメーカーであれば、付加製造 (AM) とも呼ばれる 3D プリントについて聞いたことがあるはずです。 アディティブ マニュファクチャリングは製造業における最新の技術革命として歓迎されており、自転車のシートからロケット スラスターまであらゆるものを作ることができ、あらゆる種類の部品や製品をより速く、より安く、より軽く、より持続可能なものにすることが期待されています。 3D プリントは、他の技術では不可能な部品の形状と設計を可能にし、日常の金属やプラスチックから独自のポリマー複合材、さらには人間の組織まで、さまざまな材料を使用します。
アディティブ マニュファクチャリングの魔法を既に知っていて、ビジネスに新たな展開をもたらすためにそれを試してみたいと考えているかもしれません。質問は、アディティブ マニュファクチャリングをどのように開始するかということです。
3D 製造業界の思想的リーダーや 3D プリンター メーカーによって共有された事例やアドバイスに基づいて、既存の製造業務に 3D 印刷技術を追加するアプローチは、次の 5 つのステップに分けられます。
ステップ 1: アディティブ マニュファクチャリングの「チャンピオン」を見つける
AM 支持者が克服しなければならない大きなハードルの 1 つは、経営陣を説得して、何十年も前から存在していた可能性のある企業の日常業務プロセスを新しいものに置き換えることです。 これを行う最善の方法は、会社の日常業務プロセスにまだ完全に統合されておらず、新しいソリューションに対してよりオープンな新しい若いエンジニアまたは技術者を採用することです。 アディティブ マニュファクチャリングにまだ興味のない人がアディティブ マニュファクチャリング プロジェクトの開発の先頭に立とうとする企業の場合、アディティブ マニュファクチャリングの経験を持つエンジニアを雇うことができます。 しかし、業界の専門家は、目標はマネージャーにアディティブ マニュファクチャリングを任せることではなく、3D プリンティングへの関心を高めることであることに同意しています。
そして、トレーニングや教育を通じて 3D プリンティングに関わる人を増やし、3D プリンティングの魅力を感じ、読書、インターネット サーフィン、Rapid TCT や Formnext などの積層造形イベントへの参加を通じて積層造形に取り組みます。 勤務先の大学に相談したり、3D プリンターの OEM に連絡して積層造形の最新情報を入手したりすることは、すべて効果的な方法です。 アディティブ マニュファクチャリングの提唱者が学んだことを社内に持ち込んで、機械工からトップ マネジメントに至るまで、全員が参加するよう促すことで、アディティブ マニュファクチャリングに対する偏見が払拭される可能性があります。 アディティブ マニュファクチャリングを導入する最も迅速で効果的な方法は、企業または個人がテクノロジーの可能性を完全に把握し、解決できるすべての問題を実現することです。
ステップ 2: アディティブ マニュファクチャリングの目標を会社の目標に合わせる
組織内にアディティブ マニュファクチャリングの提唱者が主導権を握ったら、アディティブ マニュファクチャリング技術の調査を開始し、それを会社の主要プロジェクトに適用するための戦略を立てることができます。 これは重要なステップであると、3D プリンター メーカー Carbon の最高収益責任者である Debbra Rogers 氏は言います。 「イニシアチブの所有者またはリーダーは、どういうわけかアディティブ マニュファクチャリングを会社の包括的な目標に合わせる必要があります。アディティブ マニュファクチャリングが特別なサイド プロジェクトになるか、会社の全体的な戦略から切り離されると、リーダーはサポートを得ることができず、何もしないことがわかりました。」 3D プリンティングは、特に中小規模の製造業者の間で、幅広い企業の目標を達成するための重要な要素です。
3D プリントを使用して達成されるその他の企業目標には、次のようなものがあります。
●ラピッドプロトタイピングで新製品をより早く市場に投入
●部品の現地生産によるサプライチェーン危機の軽減
●部品を海外より早く安く作る
● 3D プリント オンデマンド機能で部品の在庫をなくす
●大型部品を少ない部品に組み込むことで製品性能を最適化
ステップ 3: 3D プリントするパーツを特定する
製造業者がアディティブ マニュファクチャリングを採用する際に犯しがちな最悪の間違いは、現在製造している製品とまったく同じ製品を製造するためにそれを使用することです。
3D プリンター メーカー Desktop Metal の共同設立者兼 CTO である Jonah Myerberg 氏は、次のように述べています。 パーツ アプリケーションを見て、『このパーツを 3D プリントする必要があるのか、それともこのパーツを改善する必要があるのか』と尋ねる必要があります。」
アディティブ マニュファクチャリングにより、製造業者はより軽く、より強く、より優れた部品や製品を再設計できます。 複数のパーツを 1 つの 3D プリント パーツに結合できるため、組み立ての手間が省け、効率が向上します。 アディティブ マニュファクチャリングは、部品のデジタル設計から始まるデジタル プロセスです。 エンジニアは、設計を開始する前に部品をどのように作成するかを理解する必要があります。アディティブ マニュファクチャリングは新しい製造プロセスであり、私たち全員が学校で学ぶものではありませんが、それを学ぶことは他の製造プロセスを学ぶことと何ら変わりはありません。
企業が 3D プリンティングの用途を理解し、積層造形が理にかなっていることがわかったら、設計を積層造形に移行できます。従来の製造方法がより適していると判断した場合は、積層造形をオプトアウトできます。 企業が現在作っているものを見て、再設計して 3D プリントしたほうがよいかどうかを判断するのは簡単なことではありません。 このステップを踏むには、アディティブ マニュファクチャリングの支持者よりも多くの知識が必要になる場合があります。 そのため、業界のコンサルタント、アプリケーション エンジニア、および 3D プリント サービス プロバイダーがいつでもお手伝いします。
成熟した 3D プリント製品には以下が含まれます。
●オンリーワンの部品・工具・製品
●お客様のご要望に応じて特別なカスタマイズが必要な部品
●単一または小ロットのスペアパーツ
●テスト用の部品または製品のプロトタイプおよび機能プロトタイプ
ステップ 4: アディティブ マニュファクチャリングのアウトソーシング
アディティブ マニュファクチャリングに関する豊富な経験と、これらのプロセスの設計に関する高度なスキルを備えたサービス組織を探してください。 有料サービスとして設計コンサルティングを提供する企業もありますが、これは初期費用が高くなることを意味しますが、実際の価値は経験と最終製品の全体的なリードタイムの短縮にあります. このアプローチにより、従来型から積層造形への移行を加速できます。
アディティブ マニュファクチャリングの採用を推進する上での 3D プリント サービス プロバイダーの役割は非常に重要です。これらは専門家でありパワー ユーザーですが、サービス プロバイダーを使用するか社内で行うかは、最終目標に関係しています。アディティブ マニュファクチャリングを設計して使用するか、実際に採用してビジネスの一部として前進させます。
あなたの会社のコア ビジネスが部品や製品の製造に関連していない場合、3D プリントをアウトソーシングすることがビジネス上最も理にかなっている可能性があります。 製菓工場は、工場の現場で必要な特注の工具や治具を設計するためのエンジニアリング スキルを備えている良い例ですが、部品自体の製造は、部品の数が増えるにつれて変化するサービスに適している場合があります。
ステップ 5: アディティブ マニュファクチャリングのスキルを向上させる
アディティブ マニュファクチャリングの提唱者、コンサルタント、およびプリンター メーカーのガイダンスがあったとしても、新しい製造技術をビジネスに移行 (または追加) するには、最終的には社内の設計、エンジニアリング、および製造の専門知識が必要になります。 従業員は、3D プリンター、後処理および品質保証機器を操作する必要があります。 彼らは、アディティブ マニュファクチャリングに特有の材料を理解し、市場で急速に進化する技術と新しいプリンターを習得する必要があります。 3D プリンター メーカーは、企業向けのさまざまなトレーニングと一般的なトレーニングを提供し、個人用プリンターの認定プログラムを展開しています。 機器のディーラーがトレーニングを提供し、より多くの大学がアディティブ マニュファクチャリングの修士号プログラムと認定資格を提供しています。
製造業は今まさに分岐点にあり、アディティブ マニュファクチャリング技術は幅広い業界に大きな影響を与えるほど十分に成熟していますが、その恩恵を最も享受できる膨大な数の企業についてはまだ不確実性が残っているとバイデン氏は述べています。 政府は、積層造形業界のリーダーと提携して、米国で AM フォワード プログラムを開始しました。 AM Forward は、中小メーカーによるアディティブ マニュファクチャリングの採用に関する初期調査を開始することを目指しています。 これは確かに、経営陣がアディティブ マニュファクチャリングに投資するもう 1 つの原動力となります。これにより、エンジニアはさらに調査を進めることができ、会社により多くの機会がもたらされます。
3D プリンティングが実証済みの実行可能なソリューションであることを製造業に納得させ、新しいテクノロジーの採用やビジネス プランの再設計のプレッシャーを軽減します。 3D プリンターに関する高度な技術支援は、製造業者が新しい付加製造技術をテストできるオークリッジ国立研究所にあるエネルギー省の製造実証施設から提供されます。