産業用 3D プリント技術により、製造業の未来はどのようになるのでしょうか?

今後数年間の製造業の見通しを定義するのに使える言葉は「楽観的」です。この信頼感の成長のきっかけは、産業用 3D プリンティングと積層造形アプリケーションの継続的な拡大に大きく起因しています。市場調査会社SmarTech Markets Publishingが発表した予測分析によると、2018年第3四半期までに産業用3Dプリント業界の市場規模は37億米ドルを超え、2025年第3四半期までに産業用3Dプリントの市場規模は157億米ドルを超える可能性がある。このような力強い成長は、主にポリマーおよび金属材料の付加製造ソリューションによるものです。これは、将来的には両方の材料が工業グレードの付加製造でますます使用されるようになることを示しています。

しかし、すべての産業用 3D プリント技術が足並みを揃えて発展してきたわけではありません。近年、積層造形技術の応用は増加しているものの、大規模に応用されているのは特定の地域や業界に限られています。技術的知識の欠如は、一部の企業が業界を変えるような技術を導入するのを妨げる大きな障壁となっています。たとえば、成熟度をまだ向上させる必要があるにもかかわらず、製造業界において破壊的かつ急速に発展している技術である付加製造に対する理解不足などが挙げられます。

1. 積層造形による量産化と工場のデジタル化が加速し続ける<br /> 現在、産業用 3D プリンティング技術は一定の成熟レベルに達しており、積層造形された部品や完成部品の大量生産が現実のものとなっています。これは主に、積層造形法で製造される部品の品質の高さと再現性によるものです。

現在、この技術は大量生産できる状態にあります。同時に、積層造形アプリケーションの拡大により、新たな顧客ニーズを満たすための新たなソリューションが必要になるという新たなトピックも生まれています。問題の鍵は、どのアプリケーションで積層造形が従来の製造方法に取って代わることができるかということに限定されません。それどころか、顧客の需要は、積層造形技術を既存の生産環境に統合し、積層造形を従来の製造技術と組み合わせ、データフローと部品生産プロセスを継続的に最適化する傾向があります。その他の要因としては、利用可能な材料の組み合わせ、システム生産性の向上、個々のコンポーネントコストの大幅な削減、自動化レベルの向上などが挙げられます。つまり、伝統的な製造方法と付加製造技術をデジタルネットワークに統合することです。

新世代の付加製造技術の開発を促進するために EOS、ダイムラー、PremiumAerotec が協力している「NextGenAM」はその一例です。このプロジェクトのビジョンは、産業用 3D プリント全体の自動化プロセスを促進することです。プロジェクトチームのメンバーは、金属粉末の供給から製造完了後の加工まで、積層造形プロセス全体を厳密に検証します。 3社は、今回の動きがコスト面での優位性を活用し、将来の大規模な積層造形生産の基盤を築くのに役立つことを期待している。

こうした変化は、今後数年間に工業生産が根本的な変化を遂げる中で起こります。インダストリー4.0の文脈では、産業チェーン全体にわたる協調モデルの普及と製造プロセスの継続的なデジタル化により、企業の目標はデジタル接続されたスマートファクトリーを構築することとなります。将来の工場では、EOS が提供する産業用 3D プリントソリューションが、センサーシステム、ロボット工学、人間と機械のコミュニケーションとともに重要な役割を果たします。

2. 積層造形関連の教育・研修が近々開始される予定<br /> 積層造形の広範な採用を妨げている要因の 1 つは、産業用 3D プリントを実装する知識を持つ企業がほんの一握りしかないことですが、これは 2018 年以降に変化するでしょう。 EY が 2016 年に実施した調査によると、4 社中 3 社が、コスト効率、柔軟性、製品や部品の革新的な開発など、3D プリント技術がもたらすメリットを理解していないことがわかりました。

一部の組織では、この変革に自力で対応できないことが多いため、3D 産業用印刷プロジェクトをどのように計画し、実装するかについてのコンサルティング作業が特に重要です。 EOS の Additive Thinking コンサルティングサービスは、産業用 3D プリントの分野への投資を検討している企業に、投資リスクを軽減し、競争力を向上させる方法を教育することに重点を置いて、付加製造に関する重要な知識を提供します。当部門では、さまざまな企業の特定のニーズに合わせた付加製造サポートプログラムも開発および実装し、知識を迅速かつ実践的に普及させ、短期間で具体的な成果を達成するよう努めています。 EOS は、コンサルティング部門が 2018 年以降、急速な成長を続けるだけでなく、その発展がさらに加速すると予想しています。

3. 産業用3Dプリンティングの破壊的性質は地域や業界によって異なる
2018 年、産業用 3D プリンティングは、程度の差はあるものの、特定の業界に引き続き大きな混乱をもたらすでしょう。同様に、申請率は地域によって異なります。北米とヨーロッパでは産業用 3D プリンティングが大きく進歩していますが、アジア太平洋地域の一部の企業では、まだ 3D プリンティング関連のプロジェクトの開発が始まったばかりです。応用産業レベルでは、航空宇宙、医療健康など、厳しく管理されている一部の産業が、産業用3Dプリントの利点をいち早く認識し、コア部品に至るまで部品の量産を本格的に開始しています。それに比べると、自動車産業は若干遅れをとっています。しかし、2018年以降、自動車業界は3Dプリント技術に投資して特殊な部品を生産することで、他の業界に追いつき始めるでしょう。 EOSは、現在高級車やF1レースカーで主に使用されている3Dプリント部品が、将来的には一般車両でもますます使用されるようになると予測しています。

最新の例は、MINI Yours Customized プロジェクトです。MINI の購入者は、サイドウィンドウ、内装トリム、LED ドアプロジェクターなどの車両部品をカスタマイズできます。このレベルのカスタマイズは、3D プリントやレーザー彫刻などの革新的な製造方法によってのみ可能になります。

イノベーションのサイクルが短縮し続ける中、3D プリントの導入が遅れている業界は追いつく必要があり、一方で、一部の組織や企業は今後数年間で変化する市場や顧客の需要に迅速かつ柔軟に対応する必要もあります。 2018年以降、企業は既存のビジネスモデルを統合するだけでなく、収益性を高め競争力を維持するために新たな事業ラインを模索する必要が生じます。このプロセスにおいて、産業用 3D プリント技術などの革新的な技術は、企業に技術的サポートを提供するだけでなく、現在のビジネスモデルを覆すものでもあります。労働環境の変化により、従業員にはさらなる柔軟性も求められます。このような変革は困難ではありますが、多くの新たな機会ももたらします。今後少なくとも 10 年間は、変革の焦点は設計と製造に置かれることになります。

要約する
EOS は、産業用 3D プリンティングが 2018 年以降に大きく進歩すると予想しています。この技術は成熟しつつあり、一部の業界ではすでに大量生産に応用されており、他の業界でも研究され習得されています。しかし、テクノロジーは単なる一面にすぎません。企業と従業員が産業用 3D プリンティングに関する知識と理解を深め、考え方を変えることで、それが変革における最も重要なリンクとなり、企業が今後数年間競争力とイノベーションを維持するのに役立ちます。

出典: EOS

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