積層造形が持続可能性を推進する4つの方法

出典: 3Dプリンティングビジネス情報

新しいツールセットである積層造形は、新製品を世に送り出す方法に革新的な影響を及ぼしています。インダストリー 4.0 の最前線に立つ製造企業は、革新的な製品を生み出すだけでなく、市場投入までの時間を短縮しています。また、環境への影響を軽減し、炭素を大量に排出する旧来の製造プロセスから脱却します。すでに多くの企業が、積層造形によってより効率的かつ持続的に生産できる部品を見つけようとしています。

製造業のトレンドがデジタル製造を推進 なぜ積層造形が現時点で非常に重要な技術であるのかを理解するには、まず製造業における主要な世界的な力を把握する必要があります。

今後 10 年間で、新たに 10 億人が消費層に加わり、消費者需要が 30 兆ドル増加します。この成長の多くは、分散化された新興経済からもたらされます。これにより、世界の製造業の重心がシフトし、世界中で需要と商品の移動が劇的に加速します。また、経済の自由化の時代から、一部の国が保護主義的な傾向で積極的な役割を果たす時代へと移行しつつあります。グローバル化の性質は変化しており、サプライチェーンに直接影響を及ぼしています。

これらの力が相まって、私たちの業界は、責任を持って需要に応えるために、より創造的で効率的な新製品の設計、製造、実現方法を見つける必要があることが分かります。これをスマートかつ持続可能な方法で達成するには、サプライチェーンに対する新しいアプローチと、それを可能にする新しいテクノロジーが必要です。

付加製造の持続可能性の利点 私たちはまた、ほんの数年前には存在しなかった技術のおかげで、産業と情報の革新の波を経験している、歴史上前例のない時代に生きています。ロボット工学、人工知能、機械学習、自動運転、仮想現実などのインダストリー 4.0 テクノロジーは、主流のビジネスに大きな影響を与え始めています。

付加製造は確かに上記のリストに含まれます。かつては未来のビジョンであった付加製造は、今ではあらゆる企業にとって従来の製造プロセスに代わる重要な手段となり、サプライチェーンをより環境に優しいものにしています。私たちは今、消費の増加に対応するために、前例のない設計成果と方法論を可能にするツールを持っています。

持続可能性の観点から、積層造形は一般的に次の 4 つの利点をもたらします。

1より効率的な製品設計 本質的に、積層造形により、より少ない材料を使用するように設計された製品が生まれます。いくつかの例があります。最初の例は、格子構造などの新しい設計機能を可能にし、より少ない材料で驚異的な強度を生み出す高度なデジタル設計ツールです。第二に、現在では積層造形のおかげで、複数の部品を 1 つに組み合わせることができることが多くなり、製品の製造に使用される全体的な材料が少なくなりました。

2より効率的な製造プロセス 従来の製造技術のほとんどは減算的であり、つまり材料のブロックを切断するか、射出成形金型を製造して充填することを意味します。これにより廃棄物が発生し、その一部は再利用できますが、一部は再利用できません。いずれにしても、材料がリサイクルされるとしても、再処理する必要があります。一方、付加的なプロセスでは、型も彫刻の廃棄物も発生しません。残った材料を再利用する能力においても大きな進歩が遂げられました。たとえば、HP のマシン 1 台では、余剰粉末の最大 80 パーセントをリサイクルできます。業界として、私たちは材料における持続可能なイノベーションに大きな期待を抱いています。

3より効率的なサプライチェーン 従来、サプライチェーンでは、陸上、航空、海上という 3 つの物流モードが使用されています。付加製造により、クラウドという 4 つ目のより効率的な方法が生まれました。この場合、クラウドは物理的なストレージを仮想倉庫に置き換えます。

一度に大量の部品や製品を製造して保管するのではなく、オンデマンドで印刷する機能は、陳腐化コストの削減に役立ちます。近い将来、企業は部品の設計図をデジタルでアップロードし、消費地に最も近いグローバルネットワークを通じてオンデマンドで印刷するようになり、炭素排出量の多い輸送方法への依存が減ります。

積層造形施設が世界中に複製されるにつれて、デジタル物流と物理物流の統合が将来のサプライチェーンを定義する世界を想像することができます。

4イノベーションと市場投入までの時間を加速する 最後に、積層造形により、従来の製造方法の試作の制限なしにアイデアを迅速に反復できるため、企業は製品をより早く市場に投入し、人々のニーズに迅速に対応し、材料、プロセス、人材をより効率的に活用できるようになります。

環境に優しいものづくりの未来を見つめて これらのインダストリー 4.0 のイノベーションにより、私たちは将来の世代のために、より優れた、より効率的で、より環境に優しい産業を創造するという課題に迅速に取り組むことができます。進歩的なフォーチュン 100 企業の一部が先頭に立って、サプライチェーンの一部を付加製造に転換し、より高性能な製品を生み出し、炭素の影響を減らし、全体的な俊敏性を高め始めています。

今日の環境問題や地球規模の課題を解決するには、まだやるべきことがたくさんありますが、その可能性と可能性は無限です。より多くのリーダーとエンジニアが集まり、新しいツールを学んで理解し、それを有意義な方法でビジネスに導入すれば、製造業全体の効率性を大幅に向上させるチャンスが生まれます。

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