SAP デジタルフューチャーズ責任者 Dan Wellers 氏「3D プリンティングは 4D プリンティングへと拡大する」

SAP デジタルフューチャーズ責任者 Dan Wellers 氏「3D プリンティングは 4D プリンティングへと拡大する」
出典: Additive Light

私たちの非常に小さな業界に、ソフトウェア企業がますます注目するようになっています。シミュレーション、PLM、CAD、デジタルツイン、インダストリー4.0 には、デジタルと製造業の融合であるピーナッツバターとジャムのサンドイッチに夢中になる、非常に大規模で影響力のある企業が存在します。デジタル製造と 3D プリントを開発したい場合は、ハードウェアとソフトウェアの資産をソフトウェアで管理および制御する必要があります。従来製造された部品を 3D プリントで置き換えるほど、ソフトウェア パッケージを通じて監視およびアクセスする必要があるファイル、設定、プロセス情報が増えます。これは、ダン・ウェラーズ氏が 3D プリントに興味を持ち、この技術に情熱を傾けている理由を部分的に説明しています。彼は SAP グローバル マーケティングのデジタル未来をリードしており、実際、SAP の予言者であり、私たちのようなテクノロジーの影響を予測しています。

4D プリンティングとは何ですか?
4D プリンティングでは、既存の 3D プリンティング技術を基に、水、光、熱、電流などの変化する条件に遭遇すると異なる動作をする動的材料を使用します。これらの材料(ハイドロゲル、形状記憶ポリマー、炭素繊維、カスタム繊維複合材など)には、物体が自己組織化したり、形状を変えたり、あるいは変化する出来事や状況に反応したりできる特性があります。これは、第 4 次元と呼ばれるもの、つまり時間を含むため、4D プリントと呼ばれます。

なぜそれがそんなに重要なのでしょうか?
4D プリンティングは、プロトタイピング、設計、製造、ポストプロダクションの適応性と使用において現在達成可能な範囲を拡大することができます。例としては、倉庫や物流会社向けの箱を自動的に平らにするシステムや、流量や水の需要に応じて直径を変更できるパイプ システムなどが挙げられます。 4D プリンティング技術は、すでに人命を救っている動的生体材料から作られた医療用インプラントなど、まったく新しいイノベーションを生み出しています。
自己組織化能力があるため、従来の 3D プリンターでは印刷できないほど大きいオブジェクトでも、印刷時には圧縮し、製造後に拡張することができます。 4D プリントは、家具の組み立てにおける一般的な問題を解決するためにも使用できます。さらに研究者らは、4D プリントで使用されるスマート材料によって物体がその形状を「記憶」できるようになる仕組みを実証しました。この能力は、自然災害後に自然に組み立てられるフラットパックのシェルターや、損傷や亀裂を修復するために膨張できる材料で作られた橋や仮設道路を開発するために使用できます。

3D プリントはどれくらい重要ですか?
3D プリンティングは、製造業における設計と生産のデジタル変革を意味し、物流から拡張サプライ チェーン、貨物輸送まで、あらゆるものに大きな影響を与えます。 3D プリンティングにより、従来の製造に固有の設計および製造上の制限の多くが排除されます。 製品設計は、生産効率だけでなく、顧客のニーズと機能性に合わせて最適化できるようになりました。

過去数年間で、3D プリンティングは、プラスチックだけでなく、金属、樹脂、砂岩、ワックス、セラミックなど、さまざまな材料を同時に扱えるように進化してきました。これらの改善により、コストの削減、サプライ チェーンの簡素化、市場投入までの時間の短縮、パーソナライゼーションの向上、リソース使用の最適化、プロトタイピングの改善、これまでは不可能だった新しいデザインの製造など、大きなメリットがもたらされます。

商業的なアプリケーションも次々と登場し、日常の家庭用品、カスタム医療機器や義肢、そして家庭内のあらゆるものの 3D プリントを可能にしています。 3D プリンティングは今後数年間で 4D プリンティングへと拡大し、時間という 4 番目の次元が追加されます。 4D プリンティングは、変化する条件に遭遇すると異なる動作をする特別に設計された材料を使用することで、製造できる形状をさらに変化させることが期待されています。

将来、人間と機械はどのように連携するのでしょうか?
人工知能は、ますます複雑化する問題を解決する能力をますます向上させています。ますます自動化が進む世界で人間の価値を維持したいのであれば、人間特有のスキルを認識し、育成し始める必要があります。

出典: Additive Light

ダン・ウェラー SAP デジタルフューチャーズ

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