宗桂生：3Dプリントは人々の考え方を変える

3D プリンティングは製造技術における革命的な進歩であり、第三次産業革命の旗手です。 3D プリントは人々の考え方を変えています。 3D プリントの画期的な発展は、技術の進歩だけでなく、3D プリントの考え方を持つ人々のグループにも依存します。

3Dプリンティング思考とは、第三次産業革命や中国製造2025の文脈で、3Dプリンティング技術とアプリケーションの継続的な発展を背景に、製品の設計、研究開発、製造、販売、物流、メンテナンス、さらには企業のバリューチェーンを再検討する考え方です。これには、自由なデザイン思考、マスカスタマイゼーション思考、統合コンポーネント思考、技術補完思考、需要活性化思考、プラットフォームサービス思考、協調的イノベーション思考の 7 つの側面が含まれます。

自由なデザイン思考は3D プリント思考の核心です。その他の思考は、さまざまなレベルでの自由なデザイン思考を中心に展開されます。自由なデザイン思考とは、製造可能かどうかを考えずにデザインを行えることであり、従来のデザインの限界を打ち破り、非常に複雑な部品を設計することができます。たとえば、コンセプト設計 - カスタマイズされた高性能コンセプトカーの設計に 3D プリント技術を応用します。デジタル建設 - 3D プリント建設により、労働力と建設コストを大幅に削減し、プロセスを大幅に削減し、建設時間を短縮し、効率を高め、エネルギーを節約し、排出量を削減できます。クリエイティブホーム - 3D プリントにより、住宅製造業界の効率と柔軟性が大幅に向上し、設計コストとサイクルが効果的に削減され、新しい時代の消費者のパーソナライズされたカスタマイズニーズに対応できます。

3Dプリントされたシェルを備えたコンセプトカー

3Dプリントコンセプトハウス

3Dプリント家具
マスカスタマイゼーションの考え方は、 3D プリントの核となる競争力です。カスタマイズおよびパーソナライズされた製品を大量に生産すると、機械化された組立ラインでの生産が困難になり、インテリジェントな製造/3D プリントが必要になります。 3D プリンティングには、多品種少量の均質なバッチを高速かつ低コストで生産できるという利点があります。例えば、航空宇宙 - 組み立てられ、生産ラインから出荷された国産大型航空機 C919 のメインの風防フレームと中央翼端ストリップは、3D プリントを使用して製造されています。自動車 - 北京龍源成形は「SLS ワックスモデル + インベストメント鋳造」を使用して、金属 3D 成形で自動車部品の小ロットを間接的に製造しています。医療 - 世界で 20 を超えるインプラントが米国 FDA 認証を取得しており、10 万を超えるパーソナライズされた寛骨臼があり、そのうち 50% が人体に正常に移植されています。Align Technologies は 3D プリントを使用して、毎年 1,700 万セットの歯科用インビジブル矯正器具を間接的に生産しています。

北京龍源成形自動車トランスミッションハウジング急速鋳造
統合コンポーネント思考は、軽量化、性能向上（理論設計に近づける）、イノベーションのための重要な考え方です。また、3D プリントの製品と市場の位置付けを考える方法でもあります。 3D プリントにより、コンポーネントを高度に統合することが可能になります。集積回路に類似した機械的な重ね合わせだけでなく、多くの古い製品も、統合コンポーネントの考え方で再設計すれば、質的な飛躍が生まれます。例えば、GEアビエーションの燃料インジェクターは、本来18個の部品の一体成形を実現し、重量を25％削減し、従来の部品の5倍の寿命を実現しています。米国のローカルモーターズが発売した3Dプリント電気自動車「ストラティ」は、フレーム、ボディ、シート、センターコンソール、計器盤、エンジンフードを3Dプリントし、部品数はわずか40個（従来の自動車部品は2万個を超える）で、軽量かつ一体成形を実現しています。

3Dプリント電気自動車ストラティ
テクノロジーは思考を補完します。つまり、革新的で互換性のある思考です。つまり、情報通信技術（ICT）の発展と応用、特にICT技術と製造業の融合が、インテリジェントな製造業を生み出してきたことを認識しなければなりません。 3Dプリンティングは、インテリジェント製造の中核技術の一つであり、かけがえのない機能を備えた産業革命の「将軍」です。 3D デザインがどんなに複雑であっても、製造可能です。しかし、3D プリントは代替ツールではなく、効果的な補完ツールです。そして、正しいツールは正しい方法で使用する必要があります。間違ったツールを選択すると、良い結果は得られません。iPad を使って土を掘った後、シャベルほど良くないと責めるのと同じです。ルール、要件、期待が変更されない場合、3D プリンティングは従来の製造方法に比べて多くの欠点があり、従来の実績のある製造方法に代わるものとして使用することはできません。ルール、要件、目標を変え、3D プリントを別の製造方法として活用し、段階的に開発していけば、3D プリントは設計と製造の新しい時代をもたらすでしょう。

需要を活性化する思考とは、需要が市場と技術の発展を推進すると考えることです。現在、中国のいくつかの主要な研究拠点は、基本的に学校や国有企業に設置されています。そのほとんどは、主に航空宇宙、兵器、装備の分野における国家プロジェクトを活性化する必要性によるものです。 3D プリンティングの発展は、他の分野の需要をさらに活性化し、市場を刺激し、技術の進歩を促進する必要があります。たとえば、食品 3D プリント - All Things Printing のチョコレート 3D プリンターを使用すると、焼き方を知らない一般消費者でも、特別にカスタマイズされた珍味を楽しむことができます。キャンディー 3D プリンターは、砂糖粉を層ごとに積み重ねて結晶化する原理を使用して、さまざまなフレーバーのカラフルなキャンディーを印刷します。フルーツ 3D プリンターとソフトフード 3D プリンターは、分子食品技術の原理を使用します。

チョコレート 3D プリンターですべてを印刷
プラットフォームサービスの考え方は、ビジネスモデルと組織形態に関するものです。つまり、サービスを入り口として、3Dプリントサービスのクラウドプラットフォームを構築し、デザイナーとユーザーの架け橋となり、産業企業や消費者分野に3Dプリントサービスを提供します。このプラットフォームでは、ユーザーはデザインやアイデアを素早く印刷できるため、従来の工業製造の限界を打ち破り、需要に応じた製造を促進し、製造によって個人の生活ニーズを満たすことができます。クラウド製造を通じてサプライチェーンモデルを最適化します。例えば、Wanwu Dayin（www.wanwudayin.com）サービスプラットフォームなど。これにより、3D モデリングプロセスを簡素化し、参入障壁を下げて一般の人々が 3D プリントに参加できるようにする、3D プリントをサービスにして、消費者が 3D プリンターを購入せずに参加できるようにする、コスト効率の高い 3D プリンターを提供してこの技術を普及させ、何千もの家庭に導入する、著作権の販売による収入をデザイナーに提供する、実店舗にサービス収入を提供する、高度にカスタマイズされた製品を提供し、仲介業者を減らして最終消費者のコストを削減する、といったことが達成できます。
共同イノベーションの考え方は、業界の境界とイノベーションに関するものです。これは、3Dプリンティングにおける大きな科学技術革新を実現するために、企業、政府、知識生産機関（大学、研究機関）、仲介機関、ユーザーを大規模に統合する、知識付加価値を中核とする革新的な組織モデルです。 3Dプリント技術と応用産業の総合的な調整要求は比較的高く、大きな科学技術革新を達成するためには、研究開発、革新を調整し、技術の推進、応用、産業化を加速する必要があります。
現在、オープンイノベーションを導入している企業の主力製品は、消費者に直接向けられています。産業やその他の企業にとっても、このコンセプトを応用できる大きな可能性があります。例えば、北京三国銭技術研究所は、3Dプリントの複数の研究分野の専門家を集めてチームを結成し、専門家同士、専門家と政府、企業、その他の研究チームとの間の交流と協力を促進し、工業製造業の変革とアップグレードを加速し、革新的な戦略の開発を促進しています。 3Dプリント製品の開発を例にとると、オープンイノベーションとデジタルコラボレーションプラットフォームを活用してイノベーションを加速することができます。もちろん、適切なリソースの発見や知的財産の保護などの課題もあります。

まとめると、3Dプリントはさまざまな形や大きさの物体を生産する新たな能力を生み出し、エンジニアはこれまで不可能だったより複雑な製品を設計できるようになりました。これは生産業界全体を変える大きな可能性を秘めており、中国のハイエンド製造業の重要なリンクとなり、中国の製造業のアップグレードを促進することが期待されています。将来を見据えて、当社は 3D プリントの考え方を製品の設計、製造、販売に適用し、インテリジェント製造を採用し、企業の変革とアップグレードを推進していきます。

著者について:

宗貴生氏は現在、Sandi Printing Technology Co., Ltd.の会長兼CEO、Beijing Longyuan Automatic Forming System Co., Ltd.の会長、中国粉末冶金技術革新戦略連盟の3Dプリント専門技術委員会のディレクター、合肥理工大学機械自動車工学学院の非常勤教授、深セン科学技術協会の会員を務めています。彼は、フォーチュン 500 企業であるスタンレーブラックアンドデッカーとスペクトラムグループのアジア担当社長、および東半球のハードウェアおよび家庭用家具担当社長を務めました。
彼は1991年にテキサス大学を卒業し、材料科学と工学の博士号を取得しました。3Dプリンティング研究を専門とし、20件を超える特許を取得しています。 1993年、彼は中国初の工業用3Dプリンター設備（当時はラピッドプロトタイピングマシンと名付けられていた）の開発を主導し、国家用語認証を申請し、北京発明金賞を受賞した。 1994年、彼らは合弁会社である北京龍源自動成形システム株式会社を共同設立しました。これは中国で最初の専門的な3Dプリント会社です。
Sandi Printing Technology Co., Ltd.は2013年に設立され、北京、上海、深セン、永康などに支店、子会社、オフィスを構えています。同社は現在、北京龍源自動成型システム有限公司、深圳第7科技有限公司、北京グローバル金波リハビリテーション補助装置技術有限公司、永康龍源成型技術有限公司、上海万武智能印刷技術有限公司、北京奇智技術有限公司の経営権を保有しており、3Dプリントサービスプラットフォーム「万武印刷」ネットワークを所有している。

情報元: 3D Printing Online

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