3Dプリンティングと伝統産業の融合で製造業を変革

この投稿は 3D Dream House によって 2015-11-26 17:13 に最後に編集されました。

3Dプリンティングはまだ産業とは言えませんが、さまざまな伝統的な産業で広く利用されている新しい技術です。国家政策による重要性から製造業者による高い応用度まで、伝統的な産業において伝統的な技術と 3D プリント技術の組み合わせを見つけることは難しくありません。

3Dプリンティングは、インダストリアル4.0革命を実現し、製造業をアップグレードするための中核技術の1つとなり、パーソナライズされた製造のビジネスモデルを開拓しています。 3D 印刷技術は、積層製造技術の実装です。デジタルパターンファイルに基づいており、粉末金属、プラスチック、その他の結合材料を使用して、層ごとに印刷することでオブジェクトを構築します。従来の技術と比較して、大きな進歩です。

従来の製造業チェーンでは、3D プリントはラピッドプロトタイピングにもよく使用されます。従来の金型製造はコストが高く、開発サイクルも長くなりますが、3D プリントではプロトタイプを迅速に作成し、要件を満たした後に金型製造を開始できます。そのため、自動車業界、靴製造業界、その他の業界では、新製品の開発における試作に 3D プリントがよく使用されます。
3D プリントにより、従来の製造業における材料の 80% が節約されます<br /> 従来の減算的製造では、要件を満たす部品や製品を得るために、大型の原材料に対してスタンピング、切断、穴あけなどの工程が行われます。たとえば、タービンを作るには 300 キログラムの原材料が必要ですが、最終製品の重量はわずか 50 キログラムです。対照的に、付加製造は、完成品が得られるまで原材料を最初から層ごとに積み重ねていく付加製造です。このプロセスでは産業廃棄物は発生しないため、非常に環境に優しいです。 3D プリントにより、材料を約 70% ～ 80% 節約できると推定されています。さらに、3D プリンティングには製造モードにおいても明らかな利点があります。従来の製造では、成熟した組立ラインで大規模な生産と処理が行われていましたが、3D プリントでは、組立工程を省略して、パーソナライズされたカスタマイズと統合印刷を実現できます。

3Dプリント技術は、小ロット生産や個性化と複雑性を重視した金型生産に大きな効果を発揮すると同時に、3Dプリント技術とインテリジェント製造の特徴を十分に発揮し、軍事、医療、クリエイティブなどの産業への応用を拡大します。短期的には、3D プリント技術が従来の製造業に取って代わることは難しく、両者は長い間並行して融合していくことになるでしょう。しかし、3D プリンティング技術は、従来の製造業の製造モデルを強化し、プロセスを改善し、効率を高め、業界標準を強化し、産業のアップグレードを実現します。

「手工芸は常に思考と手作業の組み合わせと考えられてきました。デジタル技術により、人々は近道を見つけることができるのです。材料に触れる必要はなく、頭の中のイメージを直接デザインし、それを3Dプリンターで印刷することができます」と、Yizao.comの契約デザイナーは語った。

3D プリントが自動車業界の高度なカスタマイズを加速<br /> 100 年の歴史を持つ英国のハンドメイド自動車ブランドは、常に自動車業界の伝説となっています。モーガンモーターカンパニーは、常に高品質のカスタマイズ車を手作りすることにこだわってきました。同社には従業員がわずか160人しかおらず、年間約650台の自動車を製造している。現在、受注量の増加、手作業による製造工程の複雑さ、人手不足などにより、注文した顧客は車の受け取りに10年も待たなければなりません。しかし、高度にカスタマイズされた生産プロセスを必要とするモーガンの車は、実は 3D プリント技術に非常に適しています。実際、モーガンの最新の限定車である SP1 では、内装トリム、バックミラー、グリル、ロゴなど、車内に直接 3D プリントされた多数のカスタムパーツがすでに使用されています。 3D プリントされた自動車部品に加えて、エンジニアが自動車部品を手作業で製造するために使用する製造ツールの多くも 3D プリントされています。 100 年の歴史を持つ手作り自動車ブランドとして、高級カスタマイズ市場における 3D プリント技術の重要性を十分に認識しているようです。

ジュエリーデザインはもはや伝統的な職人技の影響を受けなくなります。ジュエリー業界では、従来の技法では製造が難しい複雑で多様な形状を作成するために、パラメトリックソフトウェアと 3D 印刷技術を使用するデザイナーが増えています。 3D プリントは、デザイナーに創造性を発揮する余地を与えるだけでなく、消費者に個性を表現する選択肢も与えます。ジュエリー業界では、手作りの製品がコンピューターで作られた製品と同じ基準を満たすことができないことはよく知られています。ジュエリー業界がジュエリーに求める基本的な要件は、構造が調和し対称的であること、エッジがしっかりしていること、ラインが滑らかであること、パターンが明確で繊細であることです。
(Yizao.com の契約デザイナー、張子宇による 3D プリントジュエリー)

3D 印刷技術を使用してワックスモデルを作成するのは、宝石商による 3D 印刷装置の一般的な用途です。伝統的なワックス型は手作業で作られるか、ワックスを彫って金属部品を形成します。3D技術の出現は、ジュエリー製造の基本技術に根本的な変化をもたらしました。1つはコンピューターによる設計、加工、製造の統合であり、もう1つは単一の手作業による製造で、金属部品を1つずつ形成することです。
しかし、伝統的な手作りジュエリーは依然として市場で一定のシェアを占めており、その傾向はますます強まっています。独立したデザイナー、特に高級なプライベートカスタマイズを行うデザイナーは、機械加工よりも手作りを好みます。細かい処理に関しては、機械が手作業に取って代わることは決してありません。純粋な手作り生産では、文化の継承と感情の伝達に重点が置かれます。これが、3D プリントが手作業に取って代わることができない理由です。

3D プリントは高度な製造技術です。製造革命、さらには産業革命を引き起こすことは避けられませんが、それは 3D プリント技術の発展に関する将来的な見通しであり、現状ではありません。現在、3D プリント技術の関連分野への応用も限られており、従来の技術を補完するものとなっています。もちろん、技術が成熟し、人々の認識が変化するにつれて、3D プリント技術は独り立ちできるようになるかもしれません。

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