フラウンホーファー、3Dプリントの大量カスタマイズ化を加速するシミュレーションソフトウェアを発表

大量カスタマイズ、つまりパーソナライズされた大量生産は、避けられない製造トレンドです。カスタマイズされた製品を生産するための柔軟なコンピュータ支援製造システムは、単なる流行語ではなく、将来を見据えた生産方法でもあります。低コストの大量生産とパーソナライズされたカスタマイズの柔軟性を組み合わせることで、コストとカスタマイズの両方の要件を効果的に満たします。しかし、まだ対処する必要がある重要な問題がいくつかあります。今日、マスカスタマイゼーションを実装する上での最大の障害の 1 つは、適切な品質検査およびテスト方法の欠如です。加工プロセスをより正確に予測するための標準化された方法がなければ、試行錯誤を通じて得られる加工経験はコストがかかります。

しかし、ドイツのフラウンホーファー研究所が、欠陥を予測して検出し、ユーザーを潜在的なパーソナライズされた大量生産ソリューションに導く新しいシミュレーションソフトウェアのリリースを発表したため、すべてが変わろうとしている可能性があります。

アルゴリズムはパーソナライズされた大量生産に役立つ

多くの製造業者は、材料の特性をどのように考慮するか、またこれらの特性が最終製品やその処理性能にどのように影響するかについて明確に理解していません。ほとんどの場合、満足のいく印刷結果が得られますが、これはメーカーの継続的な試みと「授業料の支払い」の結果です。もちろん、材料の特性だけでなく、さまざまな積層造形装置の詳細なプロセスにも多くの違いがあります。モデリングとシミュレーションの課題は、特定のメーカーの独自性を捉えることです。品質と認証の観点から、物理的に定量化可能な機械パラメータに基づいてデータアーカイブを確立するには、さまざまな機器でシミュレーションソフトウェアを使用する必要があります。 AM 結果のパフォーマンスに影響を与える材料後処理の変動など、その他の要因も考慮する必要があります。

これにより、シミュレーションが複雑になります。比較的簡単に言えば、積層造形モデリングに必要な幾何学的形状を実現できます。難しいのは、特に航空宇宙分野では、強度や疲労性能など、非常に厳しい性能基準を達成することです。

シミュレーションソフトウェア自体も継続的に最適化する必要があり、そのためには積層造形エコシステム全体の統合が必要です。シミュレーションソフトウェアは、機械メーカーと協力して機器の物理パラメータの権利を取得する必要があり、材料サプライヤーと協力して材料科学指標が正しいことを確認する必要があり、テストの専門家と協力してテスト対象の部品が正しいことを確認する必要があり、ユーザーと協力して予測結果が実際の効果と一致するようにする必要があります。すべての材料、設備、製品に関する重要な情報に基づいて、材料、機械、モデリングを変更する方法を予測します。シミュレーションの最終的な目標は、人々が「授業料」を支払うことを節約し、機器をテスト製品として使用することです。シミュレーションの目的は、時間とお金の無駄を避け、間違いを避けることです。

Fraunhofer ソフトウェアは、設計からシミュレーションへのスムーズな移行を実現することを約束しており、Fraunhofer のアプローチはさまざまな製造プロセスやさまざまな材料に適用できます。具体的には、このソフトウェアソリューションは Fraunhofer IGD コンピュータグラフィックス研究所によって開発され、数学的アルゴリズムに基づいています。物理ベースのシミュレーションモデルを通じて加工プロセスを導出することにより、Fraunhofer ソフトウェアはそれらの制限条件に基づいて内部応力の分布と絶対値を計算し、部品の品質が安定しているかどうかを判断できます。フラウンホーファーのソフトウェア開発は、分散型製造業の急速な発展を促進するでしょう。分散型製造業のコンセプトは、製品生産の単位時間消費が重要ではなくなることです。10,000 の分散型製造拠点で生産される 1 つの完成品の生産能力は、1 つの加工工場で製造される 10,000 個の完成品の生産能力と同じです。さらに、前者では倉庫保管や物流は必要ありません。

分散型製造プラットフォームでは、モデリングの知識がなくても、製品設計の独創的なアイデアさえあれば、誰でもデザイナーとタイムリーにコミュニケーションを取り、望むデジタルモデルを設計し、3Dプリンターで実現することができます。一方で、このプラットフォームは、デザイナーの創造性と創造的思考が継続的に発揮されるよう、デザイナーが利益を上げることができるようにする必要があります。これらの問題が解決されれば、インターネットと製造業は完全につながることができます。充実したデザイナープラットフォームにより、革新的なアイデアを人々が集まるインターネット上で実現できます。3Dプリントエコシステムに基づく分散型製造ポイントにより、製造センター周辺の一般ユーザーにパーソナライズされたカスタマイズされた製品を提供できます。

Fraunhofer シミュレーションソフトウェアにより、生産品質の予測と制御が容易になり、設計者の試行錯誤のコストが削減され、設計時間が短縮され、製造上の無駄が削減されます。 3D Science Valley は今後も Fraunhofer シミュレーションソフトウェアの開発を追跡し、注目していきます。

出典: 3D Science Valley 詳しい情報:
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