マテリアライズ副社長：3Dプリント開発の3つの段階

最近、マテリアライズの副社長兼ソフトウェア担当ゼネラルマネージャーであるステファン・モット氏が、3D プリントの歴史を振り返り、この新興技術の開発の 3 つの段階と、マテリアライズがいかにして業界のリーダーであり続けてきたかに焦点を当てました。

3Dプリントを身近に

3D プリントを初期の頃から追ってきた人にとって、これは新しい技術ではありません。最初の 3D プリンターが登場したのは約 30 年前で、3D 印刷技術がまだ初期段階にあった頃です。当社の CEO である Fried Vancraen 氏は、1990 年に最初の 3D プリンターを購入しましたが、高品質の部品を印刷できるどころか、印刷品質も十分ではないことに気付きました。そこで彼は小さなチームを編成し、プリンターがデザインを現実のものにするための初期のソフトウェアコードを書き始めました。このコードは、3D プリント用のファイルを準備するために使用される現在の業界標準ソフトウェアである Magics ソフトウェアの原点です。

それで、この情熱的なベルギーのチームが最初に印刷しようとした部品は何だったのでしょうか?もちろんビールグラスです。これは本当の話です。当時は、ベルギーの典型的な星型のビールグラスを 3D プリントすることは不可能であり、これは当社の Magics ソフトウェアにとって最初の課題でもありました。当時、私たちは 3D プリンターを利用しやすくし、ソフトウェアとプリンターの接続性を強化することに注力していました。複雑で軽量な構造やバイオニック形状など、新しいデザインが次々と登場するにつれ、当社は 3D プリントを使用してこれらのデザインを実現するためのソフトウェアをさらに開発しました。

3Dプリントを有意義なものにする

私たちと業界が 3D プリントを利用できるようにした後、すぐに次の疑問が生じました。この新しいテクノロジーをどのように適用するか?言い換えれば、どの 3D プリントアプリケーションが価値があり、影響力があり、有意義なのでしょうか? 3D プリントは、「異なる創造方法」であるだけでなく、「異なる創造方法」でもあります。この技術をうまく応用するための鍵は、3D プリントが提供するプロセス、設計、製造の最適化から真に恩恵を受けるアプリケーションを見つけることにあります。共同創造と緊密なコラボレーションのプロセスを通じて、当社は企業が真のビジネス成長を生み出すことができる有意義なアプリケーションを見つけるお手伝いをします。

マテリアライズが膝の手術ガイドを3Dプリント<br /> 非常に影響力のある事例としては、補聴器業界における 3D プリントの応用が挙げられます。補聴器業界が 3D プリントの変革力を発見して以来、業界は急速かつ不可逆的に変化しました。 500日以内に、米国の補聴器会社の90％以上が従来の製造方法から3Dプリンティングに切り替え、わずか数か月で業界全体に混乱が生じました。 3D プリンティングはヘルスケア業界にも大きな影響を与え、初めてカスタマイズされた手術ガイドやカスタマイズされた手術インプラントを作成し、人々の生活を変え、研究者、エンジニア、臨床医が理想的な治療結果を達成するのに役立っています。現在、私たちはこれらの変革の青写真を活用してアイウェア業界を変革しています。また、製造業でも 3D プリントを利用する企業が増えています。自動車、航空宇宙、消費財業界のリーダーも、3D プリンティングが既存の垂直産業アプリケーションにもたらす設計最適化機能と、新興市場で大きなビジネスチャンスを生み出す可能性を認識し、3D プリンティングに注目し始めています。

3Dプリントを成功させる

この時点で、3D プリントを使えるようにできることが実証されました。新しい材料の開発、より高性能で高速なプリンター、自動化の強化により、3D プリンティング業界は新たな刺激を受け続けています。これにより、3D プリントはプロトタイプ作成技術としてだけでなく、最終製品を生産するための重要な代替および補完的な製造技術としても位置付けられます。私たちは 3D プリントを有意義なものにしてきました。3D プリントの変革力から真に恩恵を受けることができる有意義なアプリケーションをいくつか発見し、開発してきました。そして、これからも新たなアプリケーションを探し続けます。私たちの次の課題は、やりがいのあるものにできるかどうかです。

3D プリンティングが実を結ぶためには、生産規模を拡大し、大量生産を実現する必要があります。経済的、持続可能、かつ収益性の高いものにするためには、大規模生産を実現する必要があります。

生産性重視のソフトウェア

現在、医療、航空宇宙、自動車業界の大手企業は、最終製品を生産するために 3D プリンティングを採用しています。当社のソフトウェアは、労働力、材料、プリンターといった主なコスト要因に対処することで、企業の業務拡大と収益性と生産性の向上を支援します。 3Dプリント業界の現状は、多くの中小企業がかろうじて損益分岐点に達しており、利益を上げるのが非常に難しいことです。特に均質製品の場合、競争は特に熾烈です。ここで、当社のソフトウェアが重要な役割を果たすことができます。

その好例が、金属 3D プリント用のサポート構造を自動的に生成する当社の e-Stage for Metal ソフトウェアです。このソフトウェアにより、データ準備にかかる時間が 90% 短縮され、サポート除去にかかる時間が 50% 短縮され、粉末回収率が 100% 近くまで高まります。もう 1 つの例は、レーザー焼結用の自動ネスティング機能です。一度に 25% 多くの部品を印刷できるため、プリンターの生産性が向上します。さらに、自動ネスティングにより、手動処理時間が 8 時間から 40 分に短縮されます。

QR コードをスキャンして e-Stage for Metal ソフトウェアの Web サイトにアクセスし、詳細を確認して無料トライアルに申し込んでください。

自動化に加えて、シミュレーションソフトウェアを使用することで生産性を向上させることもできます。シミュレーションは、仮想プロトタイプを作成して印刷中の部品の動作を予測および分析することにより、オペレーターが印刷準備プロセスを最適化し、コストのかかる再印刷や印刷の失敗を減らすのに役立ちます。シミュレーションを独自の印刷プロセスに適用したところ、同じ部品を同じ品質で 42% 速く印刷できることがわかりました。現在、金属部品の 10 ～ 15 パーセントが印刷に失敗し、再印刷が必要になります。不良品や基準を満たさない部品のコストは、特に金属 3D プリントの場合、非常に高額になります。

数字のセットを見てみましょう。金属プリンターを1年間運用するには、通常約40万ドルから50万ドルの費用がかかります。当社の自動サポート生成ソフトウェアにより、コストを 10% (40,000 ドル) 削減できます。ソフトウェアにシミュレーションモジュールを追加すると、部品の形状に応じて、印刷の失敗率を削減し、以前のコストよりも数万ドルを節約できます。全体として、ソフトウェアによりプリンターの総コストを 10% 以上削減できます。 5% の利益率で運営できる工場 (それができる工場は多くありません) にとって、それは損失と利益の違いを意味する可能性があります。

シミュレーションモジュールの詳細については、以下を参照してください。

QR コードをスキャンして Magics シミュレーションモジュールの Web ページにアクセスし、詳細を確認して無料トライアルに申し込んでください。

代替製造技術として 3D プリントを検討する企業が増えるにつれ、印刷サービスビューローはこれまで以上にコスト競争の激しい環境に直面しています。その結果、企業は業務の規模を拡大し、生産性を高め、全体的なコストを削減する方法を模索しています。ソフトウェア、特にシミュレーションソフトウェアは、将来の顧客ニーズを満たすためにビジネスを拡大しながら、長期的に大きなコストを削減するのに役立ちます。

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