3D プリント技術は、依然としてインダストリアル 4.0 時代の象徴なのでしょうか?

製造業の未来像を描くインダストリー4.0と、従来の生産・加工・組立方法を覆した3Dプリント技術が出会ったとき、両者はどのような火花を散らすのでしょうか。テクノロジーが急速に変化する現代において、私たちは3Dプリント技術をどのように正しく扱うべきなのでしょうか。

インダストリー4.0を背景とした製造業の変革とアップグレード<br /> いわゆる「インダストリー4.0」は、インテリジェント製造が主導する第4次産業革命です。その中で、インテリジェント生産は主に企業全体の生産物流管理、人間とコンピューターの相互作用、工業生産プロセスにおける3D技術の応用に関わっています。

インダストリー4.0の概念はもともと、製造業のインテリジェンスレベルの向上を目指して、「ドイツ2020ハイテク戦略」の10の将来プロジェクトの1つとしてドイツ政府によって提案されました。このコンセプトが導入されると、それはすぐにドイツのもう一つのラベルとなり、世界中で新たな産業変革競争を引き起こしました。

わが国国務院は、新たな産業革命の主導権を握り、製造強国になるという戦略目標を達成するために、「中国製造2025」行動計画を正式に発表しました。この計画では、3Dプリントが代表的な新興技術として6回登場し、背景紹介、国家製造業の革新能力の向上、情報化と産業化の深い融合、重点分野の画期的な発展などの重要なセクションを経て、インテリジェント製造を推進する主軸に組み込まれています。

これは、一方では我が国が3Dプリンティングを重視していることを反映しています。他方では、我が国が戦略レベルで製造業の変革とアップグレードの状況と環境を深く理解していることも示しています。伝統的な製造業の変革とアップグレードのプロセスにおいて、3D プリント技術はますます重要な役割を果たすでしょう。

インテリジェント製造における3Dプリントの価値と応用の展望

1. インダストリー4.0の時代に3Dプリントは不可欠コンセプトモデルや機能プロトタイプの構築からダイレクトデジタル製造まで、3D プリントはデザイナーやメーカーの創造性の発揮、デザインの改善、コストの削減、生産性の向上に役立ちます。あらゆる業界にとって、イノベーションを促進し、競争力を高めるための新しい方法であり、重要なツールとなっています。

具体的には、製造業における 3D プリントの価値は、主に以下の側面に反映されます。

小規模カスタマイズ：3Dプリント技術には、オンデマンド製造、廃棄副産物の削減、材料の多様な組み合わせ、正確な物理的複製、ポータブル製造など、多くの利点があります。製造コストを大幅に削減し、処理サイクルを短縮し、設計と製造の統合と複雑な製造を実現し、生産コストを大幅に削減できます。

サプライチェーン管理：3D プリントの出現により、サプライチェーンの本来の仕組みが変化し、供給モードに大きな影響を与えています。 3Dプリントがサポートするサプライチェーンモデルでは、企業は製品の3Dデータパッケージと対応する消耗品を提供するだけで、注文に応じて製品を近くで生産し、すぐに納品し、完成品は基本的に在庫ゼロを実現できます。

自由なデザイン: 3D プリントの最も過小評価されている利点の 1 つは、デザインの本来的な自由度です。工業デザイナーは 3D プリンターを使用してまったく新しい形状を作成し、さまざまな高度な機能を組み込んだ部品を製造できます。 3D プリントを導入する多くの企業にとって、自由な設計によってもたらされる効率性の向上は、3D プリントの使用コストをはるかに上回ります。

柔軟な製造: 製造業者は常に新しい製品を製造およびテストする方法を模索しており、3D プリンターを使用すると、必要なツールや部品を作成して、新製品の開発をスピードアップできます。 3D プリンターの助けを借りて、製造業者は製造システムやテストシステムの効率的な運用に必要な部品や補助ツールを製造することもできます。

市場投入までの時間の短縮: 多くの業界における従来の工業デザインは、時間がかかり、コストのかかるプロセスです。 3D プリントはより高速かつ安価であり、生産能力を 2 倍にできる新しいソリューションにより、3D プリントの速度の利点がさらに明確になり、迅速な大規模生産が可能になります。

実際の応用から判断すると、3D プリントは工業生産の重要な方法およびツールになりつつあります。将来的には、システムインテリジェンス、印刷速度の向上、材料コストの削減を通じて、スマート製造のニーズをますます満たすようになります。

2. 3Dプリント技術の応用展望
3D プリンティングは現在、急速な発展段階にあります。モルドール・インテリジェンスが最近発表した「3Dプリンティング市場調査レポート2018-2023」によると、世界の3Dプリンティング市場は2017年に83億1,200万米ドルと評価され、2023年には353億6,000万米ドルに達すると予想されており、5年間の年平均成長率（CAGR）は27.29%となる見込みです。

技術的な観点から見ると、3D プリンティングはすでにほとんどの産業応用シナリオのニーズを満たすことができ、従来の製造プロセスに匹敵するパフォーマンスで金属やプラスチックなどの部品や完成品の製造を実現できます。原材料の準備は解決されており、溶接可能なすべての金属は 3D プリンティング技術を使用して処理できます。

コストの観点から見ると、3D プリンティングはすでに航空、宇宙、軍事産業、医療などの高価値および高付加価値産業で高い経済的利益を実現しています。

人気の面では、3D プリントは現在、プロトタイプの製造に広く使用されており、他の分野での応用展望は非常に広範囲です。多くの大手企業が 3D プリント技術を率先して活用し、大きな利益を生み出し、3D プリント技術の価値をフルに活用しています。しかし、生産指向の 3D プリントソリューションのより大きな市場の開発が急務となっています。

技術が発展するにつれて、3Dプリントのコストはさらに削減され、将来的にはパフォーマンスが大幅に向上するでしょう。新興の製造技術として、3D プリンティングは将来、企業がインテリジェントな製造を実現するための強力なツールとなることは間違いありません。

出典: ストラタシス

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