スマート製造のパイオニア | 王華明: 3D プリントにはイノベーションとさらなる合理性が必要

スマート製造のパイオニア | 王華明: 3D プリントにはイノベーションとさらなる合理性が必要
王華明氏は北京航空航天大学の教授兼博士課程の指導者であり、レーザー積層造形分野の専門家です。 2006年「国家五一労働勲章」および「国家優秀青年科学基金」を受賞した若手学者であり、北京航空航天大学材料科学工学学院の「長江学者優秀教授」でもある。彼は現在、国立航空科学技術研究所の材料加工工学の責任教授、材料加工工学および自動化部門のディレクター、および「航空宇宙材料と構造」の主任科学者です。

視点1: 3Dプリンティングは他の技術を補完してより大きな役割を果たす必要がある
3D プリント技術は、製造技術の大きなファミリーの中の「スター メンバー」に過ぎず、万能ではなく、適用範囲が限られています。たとえば、非常に大きく、構造が非常に複雑で、非常に高い性能要件を持つ一部のコンポーネントの場合、3D プリントは、従来の減算処理技術に比べて、材料の節約、処理の容易化、サイクルの短縮、コストの削減などの利点があります。しかし、部品が単純で、構造が複雑ではなく、大規模な生産が必要な場合は、従来のプロセスの方が速くて安価になる可能性があります。現在、3D プリント技術の主な用途としては、非金属部品の積層造形、生物組織や臓器の積層造形、高性能金属部品の積層造形などが挙げられます。

3D プリンティングは、製造業全体にとって依然として変革的な意義を持っています。未来志向の材料とプロセスの要件において、3D プリンティングとその他の高度な製造技術の補完的な組み合わせが、より大きな役割を果たす可能性があります。

視点2: 3Dプリント技術は3つの破壊的イノベーションをもたらす
3D プリント技術によってもたらされた最大の破壊的変化は、まず構造の変化です。当初設計された構造は非常に優れていましたが、従来の製造技術の制約により実現できませんでした。現在、3D プリントは層ごとに行われ、実際に変化したのは構造です。デザイナーはこの技術についてもっと知るべきです。

次に、材料を変更します。 3Dプリントのプロセスでは、従来の方法では合成できない多くの材料を合成することができ、従来の材料準備プロセスでは解決できない天井の問題も解決できます。したがって、3D プリントは新しい技術であるだけでなく、新しい材料でもあります。

3つ目は、製造技術、材料、構造、製造そのものの変化です。 3D プリントを材料別に分類すると、比較的簡単です。1 つのカテゴリは非金属のプリントで、もう 1 つは金属のプリントです。もちろん、いわゆる生物学的 3D プリントもありますが、生物学的 3D プリントは積層造形とはまったく関係がありません。生物学的組織を培養する手段を提供するだけです。この種の生物学的組織は、印刷されるのではなく、細胞分裂によって培養され成長するので、それ自体は生命科学の範疇に属します。一般的に言えば、3D プリントは金属と非金属のプリントにのみ適用されます。

視点3: 3Dプリント技術には革新性と合理性が必要
3D プリンティングは現在、主に技術的な問題を解決するものであり、実際に産業化に向けて前進するまでにはまだまだ長い道のりがあります。金属材料であっても、すべての材料が使用できるわけではなく、すべての部品が製造に適しているわけではありません。 3Dプリンティングの今後の発展方向は、印刷専用の新素材であるはずです。

3D プリントは、スピードのある馬のようなもので、大きな可能性を秘めていると思います。付加製造と従来の製造にはそれぞれ利点があります。付加製造は従来の製造技術に取って代わることはできませんが、多くの用途があります。現在、多くの人が 3D プリント技術と第三次産業革命の関係について言及しています。まず第一に、両者は決して同等ではないと私は考えています。3D プリント技術は、せいぜい第三次産業革命の要素または構成要素の 1 つにすぎません。第二に、第三次産業革命を引き起こす主な要因は 3D プリント技術ではありません。なぜなら、第三次産業革命はすでに進行中だからです。 3D プリント技術は先進的、革新的、そして合理的である必要があると思います。

出典: 世界インテリジェント製造会議
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