3Dプリンターが
今後のモノづくりに大きな影響を与えると
注目を集めています。
3Dプリンターというと、機械を購入し、
3次元デジタル・モデル(設計データ)があれば、
すぐにモノが作れるとイメージされがちです。
しかし、全く新しい構造物や
工場で実際に使える金型や治具を作るには、
3Dプリンターならではのポイントを押さえておく必要があります。
3Dプリンターは、今後多くの企業で、
活用すべき強力な武器になりますので、
いち早く導入と、使い方の習熟に取り組むことが
非常に重要になると考えています。
今回は、3Dプリンターを活用する際のポイントと、
導入に取り組むことの重要性について解説します。
アディプディブ・マニファクチャリングの2つの利用用途
3Dプリンターを活用したモノづくりである
アディプディブ・マニファクチャリングは、
その利用用途で2種類に分けることができます。
(2)「ダイレクトデジタルマニュファクチャリング(DDM)」
に2つです。それぞれについて解説をしていきます。
「ラピッドプロトタイピング」
「ラピッドプロトタイピング」は
3次元デジタル・モデル(設計データ)から、
試作品を短期間で作る上げることを目的とした利用用途となります。
「ラピッドプロトタイピング」では、
「試作品」の「短時間」での作成が目的とされているため、
「設計の自由度は低く」、
造形物の「精度は必ずしも高くない」ものでもOKとしています。
「ラピッドプロトタイピング」は
3Dプリンターの価格が「安い」ものでも対応できることと、
「操作法についても比較的簡単」になっています。
「ダイレクトデジタルマニュファクチャリング」
「ダイレクトデジタルマニュファクチャリング」では、
金型や治具、最終製品の製造を目的としています。
造形物について「高い精度」が求められ、
「設計についても自由度が高い」3Dプリンターが適しています。
「ダイレクトデジタルマニュファクチャリング」で使われる
3Dプリンターは「高価」なものが多く、
使いこなすためには、「ソフトウェアの習熟」が必要となります。
今後、企業が実務レベルで活用を考えた際には、
「ダイレクトデジタルマニュファクチャリング」を前提に
3Dプリンターを活用していく必要があります。
活用ポイントとして、
DfAM(デザイン・フォー・アディティブ・マニュファクチャリング
:Design for Additive Manufacturing)
という考え方があり、これを利用者はこれを理解しておかなくてはいけません。
DfAMは3Dプリンターを十分に活用するための
設計ガイドラインです。
たとえば、下記のような判断のポイントがあります。
・3Dプリンターでの製造の際に、製造中の本体を支える部分
(サポート材)をどのように配置するか
・サポート材の処理など、3Dプリンターでの製造の
後の工程を行いやすくするためにはどうするか
ここからもわかるように、
工作機械を利用した既存の製造プロセスとは
異なる点があり、
上記のポイントをクリアするためには、
経験が必要となることは直感的にご理解いただけると思います。
また、準備、シミュレーション、パラメーターの設定などが必要で、
モデル変更も繰り返し行うこともポイントであるため、
様々なソフトウェアを十分に活用していなくてはいけません。
設備投資だけではなく、人材の確保が重要となるということです。
3Dプリンターへの設備投資と人材育成の考え方
3Dプリンターの操作に習熟した人材は、
現在その人数はごく限られています。
そのため、状況に合わせて、試行錯誤を行いながら、
自社での人材育成を進めていく必要があります。
費用をかけて「ダイレクトデジタルマニュファクチャリング」
に対応できる高価な3Dプリンターを購入し、
人材育成にもお金をかけなくてはいけなくなります。
導入をする際には、長期的に少なくないコストがかかってきます。
また、導入検討する際に見えてくる短期的な視点として、
3Dプリンターを利用したからといっても
すぐに利益や業務改善に結びつかないということがあります。
既存の工作機械と比較してしまうと、
導入を検討しても、
検討段階では、コストがかかり、すぐに成果がでないという
マイナス面が目立つため、導入は見送るというケースが
出てきています。
しかし、今後、3Dプリンターを活用した
アディプディブ・マニファクチャリングの取り組みを
多くのグローバル企業が進めることになると考えています。
仮に、自社がアディプディブ・マニファクチャリングを
進めなかった場合、
3Dプリンターの特性上、既存のライバル企業はもちろんのこと
これまで競合と認識していなかった企業(潜在的な競合)が
自社製品にとっての大きな脅威となる可能性があります。
そのため、重要となる認識として、
3Dプリンターは
サプライチェーンの再構築の一角を担うことや
これまでにはない新しい構造物によって、
新しい価値につながるものだと捉えておく必要があります。
既存の工作機械や人手に頼っていたものを
3Dプリンターに置き換えるという意識ではいけないということです。
場合によっては、サプライチェーンや
ビジネスのあり方そのものを再構築することも含めて、
3Dプリンターへの取り組みを行っていく必要があると
考えています。
まとめ
3Dプリンターの
利用用途には
(1)「ラピッドプロトタイピング」と
(2)「ダイレクトデジタルマニュファクチャリング(DDM)」
があります。
今後企業は、
高精度で自由設計が可能な
(2)「ダイレクトデジタルマニュファクチャリング(DDM)」を
目的として、価格帯の高い3Dプリンターに設備投資をする
必要があります。
同時に3Dプリンター、ソフトウェアの操作ができる
人材育成も行わなくてはいけません。
導入検討の際には、既存の工作機械と比較せずに、
新しい取り組みとして、積極的に活用していくことが
重要となります。
ダイレクトデジタルマニュファクチャリング型の
3Dプリンターの導入が難しいという場合は、
そこで諦めるのではなく、
現在の競合他社が導入した場合に与える影響を検討し、
アディプディブ・マニファクチャリングの代行サービスを
利用してみることをお勧めします。
今後、3Dプリンターが産業に与えるインパクトは
大きいものだと考えていますので、
そうした流れを注視して、自社対応を検討していくことが重要です。
本日も最後までお読みいただきましてありがとうございました。