エニグマは独自のイノベーション能力を強化し、3Dプリントの「ケーキ」を拡大します

出典：経済日報

南京エニグマ工業自動化技術有限公司（以下、「エニグマ社」という）の生産工場の中央には、10台以上の背の高い機械が立っており、ロボットがアルミニウムや銅の材料を操作しています。金属線は電気アークによって溶解され、ロボットアームの先端にある溶接ガンから流れ出ています。ロボットアームが揺れると、3Dプリントされたモデルが「急速に成長」します。

「当社は常に自主研究開発を第一に考えており、新エネルギー車用バッテリーパレットのインテリジェント製造の実現から3Dプリント技術の継続的な革新的躍進まで、当社は着実に高品質の発展段階に向かっています。」イニグマのファン・シャオチャオ取締役は記者団に対し、自主革新能力を継続的に向上させ、革新への投資を継続的に増やすことで、同社の設備製品の多くが業界をリードする地位にあると語った。

先進技術が市場を拡大

2011 年の初夏、南京空港経済開発区の工業団地で、ファン・シャオチャオ氏と彼のチームメンバーは、南京エニグマ工業自動化技術株式会社の銘板を覆う赤いガーゼを除幕しました。

「当時、当社は業界で無名でしたが、物事を成し遂げ、事業を始める自信と決意がありました。優れた技術があれば、名を馳せることができると信じていました。」ファン・シャオチャオ氏は、会社設立後、2つの発展の方向性を決定したと語った。1つは溶接技術を基盤とした事業の拡大であり、もう1つは3Dプリント関連の技術と製品の研究開発を開始することだ。

会社の発展の初期段階では、資金不足や多くの困難がありました。「議論と分析を経て、当社は自社の溶接技術を活用し、自動化溶接ワークステーションなどの関連プロジェクトを自主的に実施し、会社の存続と発展を支援しました。」ファン・シャオチャオ氏は、最も困難な時期でさえ、当社は依然として研究開発投資の割合を高く維持しており、それは10年以上にわたって続いていると語った。

チャンスは常に準備の整った企業に有利に働きます。新エネルギー自動車産業の漸進的な発展に伴い、新エネルギー自動車の動力バッテリーを運搬し保護するバッテリートレイは、幅広い市場空間を開拓してきました。バッテリートレイは電気自動車の高度にカスタマイズされた部品であり、優れた耐腐食性、強力な耐荷重性、優れた密閉性、軽量性が求められます。アルミニウム合金素材が最適です。多くの企業は、アルミニウム合金の複雑な曲面の溶接の難しさに悩まされ、大量生産を実現できていません。 Inigma は長年の技術の蓄積と経験の蓄積を経て、新しいバッテリートレイの製造における溶接の難しさを克服し、完全な生産設備製造能力を備えて市場を急速に開拓しました。

「当社が独自に開発した全自動新エネルギー車用バッテリーパレット生産ラインは、無人運転と柔軟な生産を実現しています。1つの生産ラインで3種類のバッテリーパレットを同時に生産できます。同時に、当社はインテリジェント制御ソフトウェアも同時に開発し、新エネルギー車のコア部品のインテリジェント製造と独立制御を実現しました。」ファン・シャオチャオ氏は、新エネルギー車の生産規模が拡大し続けるにつれて、同社は注文が絶え間なく受けていると語った。

新しいトラックを積極的に計画する

エニグマの工房では、直径4メートルの円形の螺旋装置の周りで3台の3Dプリントロボットが稼働しており、金属ワイヤーが巨大なタービンに変形している。

「40日以上にわたる3Dプリントを経て、約2.7トンの金属添加剤を完成させ、このタービンローターをプリントしました。」イニグマのプロセス部門マネージャーであるドン・ウェイ氏は記者団に対し、このタービンローターは150メガワットの大型インパルスタービンに使用され、インパルスタービンのコア部品における大きな進歩であると語った。

激しい市場競争では、革新者だけが勝利するでしょう。「我々は3Dプリント技術の蓄積に注力してきた。大きな成果をあげられなくても、大きな成果をあげられるだろう」とファン・シャオチャオ氏は語り、3Dプリント技術は産業革命をリードする重要な技術の一つだと語った。当社は創業以来、この路線を目標とし、10年以上黙々と取り組み、コア技術、生産プロセス、マルチシナリオアプリケーションなどで独自の革新的な成果を達成してきました。

「アーク積層造形技術は、溶接アークを熱源とする先進的なデジタル製造技術です。部品の物理モデルに基づいて積層パスを計画し、ワイヤ送給システムと溶接ガンを介して、計画されたパスに沿って部品を下から上に印刷します。これは、大規模で高効率、低コストの3D印刷技術の中で最も急速に成長している分野となっています。」ファン・シャオチャオ氏は、最初の3D印刷装置の研究開発から自動化ソフトウェア開発への投資、そして組み込みハードウェアとソフトウェアを組み合わせたアーク積層造形装置の研究開発と生産に至るまで、同社はイノベーションへの投資を継続的に増やし、アーク積層造形装置製造の「より速く、より良く、より安く」の道を歩み始めたと紹介した。

イノベーションへの道には順風満帆な道はなく、風雨に耐える忍耐力だけが必要なのです。「3Dプリントのプロセスでは、付加的なプロセスと減算的なプロセスが同時に発生することがよくあります。形状と性能の両方を考慮し、それらを正確に制御することが、問題解決の鍵となります。」とDong Wei氏は述べ、R＆Dチームは大胆な決断を下し、付加製造と減算製造の融合を実現するために、オールインワンの付加・減算マシンを開発することに決めたと語った。

増加と減少は全く異なる方向であり、実験は想像以上に困難です。特に、大量のワークを生産する場合、増減変換の精度を制御することが難しく、ミリメートル単位の精度が求められます。

約 1 年間の研究開発を経て、R&D チームは新しい「ゼロポイントクイックチェンジ」デバイスを開発しました。「当社は3Dカメラとレーザー自動ナビゲーションと牽引技術を開発し、ビッグデータ収集に頼って加減材料変換の精度を確保し、3D印刷プロセスの最大の難題を解決しました。」董偉氏は、直接データを取得するために、R＆Dチームはしばしば7日間連続印刷を行い、最終的に機器の誤差を0.2mm以内に制御したと語った。

エニグマは、その卓越した研究開発と生産能力を頼りに、金属3Dプリントの産業化の実現をリードし、航空や宇宙などの現代のハイエンド機器向けの大型で複雑な金属部品の製造技術に、環境に優しく、効率的で、柔軟で、低コストの技術的道筋を提供しています。

「当社のアーク積層造形法では、1時間あたり最大キログラムの速度で複数の金属を同時に印刷できます。鋳造に比べて製品の品質が大幅に向上し、原材料費も大幅に節約できます」とファン・シャオチャオ氏は語った。

昨年、イニグマが生産するアーク添加剤製品の売上高は爆発的な成長を遂げ、過去10年間の合計を上回り、今年の営業利益は50％から100％増加すると予想されています。

問題点を解決し、優位性を築く

6月15日、第6回中国（西安）国際3Dプリント会議において、エニグマは顧客向けにカスタマイズされた3Dプリントフレームを展示し、業界の多くの人々の注目を集めました。

「今後は軽量自動車の時代となり、新素材とカスタマイズされた車体構造の組み合わせが話題となるでしょう。例えば、車体構造のトポロジー最適化は、車体の軽量化、労働組み立てコストの削減、製造サイクルの短縮につながりますが、形状が複雑なため、従来の方法では製造が困難です。アーク積層造形は、複雑な軽量構造、多部品複合材の一体型製造などをより簡単に実現でき、これらの問題点をうまく解決できます。」董偉氏は、継続的な研究開発と革新、シミュレーションの継続的な最適化により、アーク積層造形を使用して製造された同社のトポロジー最適化された無人車両フレームは、総重量が約40％削減され、全体的な性能が約30％向上したと述べた。

3D プリンティングでは、機器の製造に加えて、3D モデルの設計サービスも同様に重要です。「以前は、当社独自の3Dプリント設計ソフトウェアがなく、他者に制御されることが多かった。そこで、自らの実力を証明し、自社でソフトウェアを開発しようと決心した」とファン・シャオチャオ氏は語った。同社は30人以上の研究開発要員を特別に選抜してソフトウェア開発チームを編成し、研究開発に専念するソフトウェア会社を設立した。約 1 年間の独自の研究開発を経て、アプリケーションソフトウェアの設計における技術的な困難をようやく解決しました。

「設立以来、ソフトウェア会社の利益はすべて新たな研究開発に投資されてきました。今後も『雪だるま式』に成長を続け、技術革新への投資を増やしていきます」とファン・シャオチャオ氏は語った。

現在、Inigma が印刷したワークピースは、航空宇宙、金型製造などの分野で広く使用されています。「当社は、アーク積層造形装置メーカーから、業界をリードする完全な積層造形ソリューションプロバイダーへと徐々に発展してきました。」ファン・シャオチャオ氏は、現在、技術が急速に発展しており、当社はアーク積層造形の即時生産能力に依存して、「今日設計、明日生産」という新しい製造モデルを確立し、3Dプリンティングを新たなレベルに推進していくと述べました。（経済日報記者江波）

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