積層造形法の活用方法に関するハネウェルのインタビュー

出典: 広西付加製造協会

Dave Dietrich 氏は Honeywell Aerospace のエンジニアリングフェローです。彼はシステムおよび防衛企業向けの 3D プリント業務に携わっています。彼の仕事は、会社での航空宇宙 3D プリントの導入について同僚を指導、支援、トレーニングすることです。彼は、設計開発プロジェクトの開始時から積層造形の利点を特定し、設計に組み込むという、私たちが推奨する DfAM アプローチを提唱しています。それ以前は、エンジニアリング管理の准教授であり、ボーイング社で材料プロセスおよび物理エンジニアとして働き、その後オークリッジ国立研究所で 3D プリント金属の研究者として働きました。彼はボーイング社の金属 3D プリント技術リーダーでもあり、ボーイング社の社内金属 3D プリントトレーニングプログラムを立ち上げました。

Dave は現在、「Additive Manufacturing Change Management: Best Practices」という本を執筆しています。彼は、「この本の対象読者は、自社で AM を導入する方法や理由がわからないマネージャー、プロジェクトマネージャー、役員です」と語りました。また、業界内で「AM が広く採用される製造技術になるのを妨げている障壁」は、技術上の課題だけでなく、ビジネスや組織上の課題でもあると考えています。「これは非常にタイムリーな本であり、多くの企業が組織内で 3D プリントを評価して導入するのに役立ちます。詳細を知るために、デイブにいくつか質問しました。

多くの場合、産業界における AM の導入には組織的な抵抗が多く存在します。この問題をどうやって克服すればいいのでしょうか?
業界内で AM の変革を推進する者として、私と共著者は組織的な抵抗について経験を共有してきました。私たちの経験からすると、AM テクノロジーそのものよりも、企業文化の変化に対する抵抗に関係する根底にある深い流れがあるようです。 AMは破壊的です。これは、典型的な製造方法、設計方法、品質検査方法、およびサプライチェーンの動作に関する一般に受け入れられている概念のあらゆる概念に疑問を投げかけます。したがって、この抵抗を克服するには、特定の AM テクノロジの障壁を突破することよりも、変更管理の概念を理解することが重要です。幸いなことに、リーン生産方式やシックスシグマ品質システムなど、産業変更管理の分野には多くの文書が存在します。私たちの本は、リーンとシックスシグマの分野から学んだ教訓を取り入れ、AM の文化的変化を導入する際にこれらのツールの一部を使用します。

何らかの理由で、顧客が 3D プリントのテスト部品を選択すると、常に間違ったものになります。これはなぜでしょうか?
多くの場合、テクノロジーに対する理解が不足しています。おそらく、部品に対して適切なプロセス、材料、または後処理の要件を選択しなかったか、部品を担当するエンジニアが表面仕上げの悪さによる結果を考慮していなかった可能性があります。あるいは、その特定のテスト部品は従来の技術用に設計されており、AM 機能には適していない可能性があります。理由はいろいろ考えられます。約 5 年前、AM は製造業の無法地帯であると誰かが私に言いました。もっと文明化されていればよかったのですが（今はもっと保安官が増えているでしょうか？）、技術力の面ではまだ大きな教育格差があります。私はまた、AM の大きな利点を強調するために作成された競合会社のマーケティング資料も非難します。もちろん、これらのメディアの出版物は、企業が利益の大部分を得るために陥る多くの落とし穴を強調していません。このメディアの集中砲火を受けて、競合企業は経営陣が技術の真の欠陥を理解せずに競争力を維持するために独自の AM テスト部品を構築することがよくあります。私たちの本はこれらの課題に直接取り組んでいます。

金属印刷は製造業の未来として注目されてきました。その間、一人がブラシを使って粉を掃除機で吸い取り、もう一人が丸鋸で部品を切り出します。どうやって和解するのでしょうか?
繰り返しになりますが、これはテクノロジーの過剰販売に帰着すると思います。 AM自体は製品ではありません。 AM 自体は解決策の終わりではありません。 AM は、製造上の問題を解決するためのエンジニアリングツールボックス内のツールです。非常に破壊的なものです。それは今現在最も「輝かしい」ツールでもあります。ただし、エンジニアがこのツールを使用する場合は、正しい使用方法を知っておく必要があります。熱処理装置、カッター、熱間静水圧プレス、そしてもちろん、ブラシや掃除機を持つ人々も常に存在します。時間が経つにつれて、これらの部分は自動化へと進化しますが、多くの場合、過剰なマーケティングはテクノロジーの誤解を招き、質問で指摘されているような混乱した結論につながる可能性があります。

3D プリンティングでは QA が依然として大きな問題となっていますが、これに関するベストプラクティスにはどのようなものがありますか?
はい、美しく設計された高度に最適化された AM 構造と、実際にそれらの部品を検査して機械加工することの間には、本質的な矛盾があります。金属 AM 部品の場合、CT 検査はこの問題に対する高価な解決策ではありますが、必ずしも実用的な解決策ではありません。白色光スキャンも使用され、半有効な結果が得られました。機械加工面の染色浸透検査、その場での構築プロセス監視、およびその他の従来の検査技術が効果的に使用されてきました。ソフトウェア側にも、寸法の一貫性という観点からの印刷物を実際の CAD 定義と比較する課題があります。 AM の生産が強化されるにつれて、この領域はさらに開発が必要になると思います。

3Dプリンター自体に改善が必要な点は何でしょうか?
最近、金属 AM 粉末床溶融結合技術の競争が激化し始めているように思います。 Formnext では、毎年 AM に参入する新しい機械メーカーの数が急増しているのを目にします。この激しい競争により、より高速で大型のマシンとより多くのレーザーが生まれると思います。これは必ずしも飛躍的な改善ではなく、漸進的なステップのように思えます。より柔軟で、より複雑な形状に対応できる、指向性エネルギー堆積技術やワイヤ供給 AM 技術などの他の技術も見てみたいと思います。それとも、まったく異なるタイプの機械/材料/エネルギー供給システムアーキテクチャでしょうか?言い換えれば、私たちが知っている AM マシンを変革するテクノロジーを私は待っていたのです。

業界として私たちがやるべきなのにやっていないことは何ですか?
何十年、あるいは何世紀も前から存在してきた製造技術（鋳造、機械加工、射出成形など）を繰り返し実証することを期待しながら、テクノロジー自体を世界平和の鍵として推し進めるのはやめるべきです。この本で論じられているように、生産性を高めるためには業界内および企業内で多くの変化が必要です。言い換えれば、熱意が少し薄れてしまったということです。

DMLS 製造の利用を検討している企業の場合、どのようなアドバイスをいただけますか?
最終的に満足した顧客に販売される製品に焦点を当てると、DMLS が解決策になるかどうかはわかりません。最初にこのような質問をすることで、会社にとってより良い解決策が見つかる可能性が高まります。 DMLS が本当に適切なテクノロジーの選択であるならば、この本から得た教訓を活かして、企業が直面するであろう文化的、認証的、組織的、人材管理上のハードルに備える道が開かれるでしょう。

AM を導入する上での最大の障壁は何ですか?
組織文化と幹部の認証取得への長期的な取り組みトレーニング不足（技術者、エンジニア、幹部）

出典: 広西付加製造協会

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