3Dプリントがカスタマイズ可能な消費者向け製品を実現する方法

この投稿は warrior bear によって 2023-2-11 22:42 に最後に編集されました

はじめに: 今日、消費財の普遍的な定義を思いつくのは簡単ではありません。頻繁に購入する食品などの基本的な必需品から、自動車や電子機器などの耐久消費財まで、そのリストは長くなります。これらの製品は、自分に合った、自分のニーズを満たすものを探している最終消費者に販売されていることは確かです。消費者向け製品にカスタマイズオプションを提供できる製造方法が 1 つあるとすれば、それは 3D プリントです。場合によっては、消費者が最終製品の作成に参加することもできます。たとえば、靴業界では、履く人が自分の足をスキャンした後にスニーカーが作成されます。
付加製造のおかげで、消費財業界はより効率的で、快適で、美しく、機能的なカスタマイズされた製品を提供できるようになります。 3D プリントの付加価値はここにあります。最終消費者のニーズを尊重しながら、製品の機能性を向上させます。しかし、実際にどのように使用すればよいのでしょうか?この記事には、繊維、履物、眼鏡、化粧品、スポーツ、自動車などの主要産業からの例がいくつか記載されています。このリストは網羅的ではありませんが、今日の市場におけるさまざまな産業で 3D プリントが幅広く多種多様な用途に使用されていることを証明しています。

3D プリントされたカスタムグラス 消費者向け製品に関して言えば、 3D プリントによって可能になる最も魅力的なカスタマイズの 1 つは、自分の体に合わせて製品をカスタマイズできることです。眼鏡業界では、3D プリントを使用して独自の眼鏡やサングラスをカスタマイズするということは、顔をスキャンして、カスタムのユニークなフレームを作成できることを意味します。この技術を提供する眼鏡メーカーとしては、スペインのHorizons Optical社やドイツのYoumawo社などがあります。プロセスは簡単です。両メーカーとも、顧客の顔を3Dでスキャンして生体認証データを収集します。顧客はソフトウェアを使用して仮想的にメガネを試着し、さまざまな色やフレームデザインのオプションから選択することができます。選ばれたメガネはその後 3D プリントされますが、Horizons Optical は HP の MJF テクノロジーを使用し、Youmawo は EOS の SLS テクノロジーを活用しています。この分野で積層造形を使用する利点は、より複雑な設計とより軽量で強度の高い材料を使用した製品を短時間で得られることです。
△ホライゾンズオプティカルとHPマルチジェットフュージョンが完全カスタマイズメガネを製造
3Dプリントシューズ 私たちの靴に関して、まず注目すべきことは、それぞれの足の独自性と、耐摩耗性と快適性の重要性です。特に足の形や大きさは無数にあるため、自分に合った靴を見つけるのが難しい人もいます。ここで 3D プリントが登場し、靴をカスタマイズできるようになりました。そして、これが私たちの足にとっていかに重要であるかを証明する例がすでにいくつかあります。たとえば、エリサバデザイン学校のスペイン人学生グループは、着用者の特定のニーズを考慮して、アマチュアおよびプロの登山家のパフォーマンスと快適性を向上させるアトス登山靴を設計しました。また、クラシックダンスでは、act'bleが3Dプリントで作られた靴を発売した。すぐに壊れてしまうバレエシューズを、使い捨て製品から、履く人の個性に応える持続可能で耐久性のある靴に変えるというアイデアです。インソール分野では、Wiivv とフットケア市場のリーダーである Dr. Scholl がスマートフォンアプリで画期的な進歩を達成しました。ここでは、顧客は自宅で直接足をスキャンし、足の400箇所を測定した3Dプリントのパーソナライズされたインソールを注文できます。
△ 3Dプリントはパーソナライズされたインソールの製造に使用されています（写真提供：Dr. Scholl）
3D プリントされた衣類は、ユニークで高級なアイテムを提供します ファッションは風変わりな創作で知られる業界であり、デザイナーも消費者も常に独創性を追求しています。「ファストファッション」や過剰消費が蔓延する中、3D プリントが代替手段となる可能性があります。両者はテクノロジーを利用して、ユニークなアイテムを作りながら創造的な個性を披露することができます。たとえば、スペインのデザイナー、ミランダ・マルケスは、消費者がテクノロジーを使って自宅で自分の服をプリントできるべきだと信じており、彼女のウェブサイトではまさにそれを提供しています。
顧客の身体をスキャンして作成された3Dプリントドレスも市場で入手可能です。ニューヨーク近代美術館（MoMA）は、ジェシカ・ローゼンクランツとジェシー・ルイス・ローゼンバーグによる「キネシオロジードレス」と呼ばれる3Dプリントデザインを公開した。顧客の身体をスキャンした後、布地を身体にデジタルで埋め込み、伸縮性のあるナイロン素材の選択的レーザー焼結法 (SLS) を使用して衣服を作成します。このようにして、顧客の美的ニーズと体型に合わせて衣服を作ることができます。デザイナーペアのハイファッションのもう一つの例は、ボストン美術館（MFA）の委託による「スポーツペタルドレス」プロジェクトです。このドレスは、キネマティクスドレスと同様に、個人の体型に合わせて調整可能で、2,600 個以上のヒンジで相互接続された 1,600 個の独自のパーツを備えています。デザインが複雑であるにもかかわらず、プリンターから出てきたスカートは完全に着用可能なものでした。
△KinematicPetalsドレスは、ナイロンとSLS技術を使用して2016年に作られました。 (画像出典: NERVOUS SYSTEM)
パーソナライズされた時計製造における付加製造
3D プリントによってカスタマイズ性をさらに高めることができるもう 1 つの分野は、時計製造です。近年の 3D プリントの著しい成長により、多くの時計デザイナーが、消費者向け製品を高品質を維持しながらより迅速に設計、製造するために 3D プリントを採用し始めています。しかし、なぜ 3D プリントなのでしょうか?他の分野でも見られるように、3D テクノロジーにより時計メーカーは使用する材料を削減し、廃棄物を最小限に抑えて生産プロセスをより持続可能なものにすることができます。消費者が求めるカスタマイズの目的と程度に応じて、何らかの付加製造方法を使用する必要があります。
たとえば、スイスの会社 SevenFriday は、Multi Jet Fusion を使用して、目を引く外観とユニークなデザインを備えたオリジナル時計 FREE-D を開発しました。 PA11素材の使用により、同社は高品質を維持しながら有機的で軽量かつ耐久性のある部品を製造することができました。一方、イタリアのブランド「Aion Watch」は、世界最軽量の自動巻き時計を開発している。これらの 3D プリント時計の重さはわずか 26 グラムで、内部のハニカム構造により、必要な剛性を維持しながら重量を 200% 削減できます。時計の軽さと高い機械的強度に加えて、カーボンファイバーの特性には高い断熱性も含まれます。これにより、高性能材料を使用してカスタマイズされた製品の特性を強化できる可能性が強調されます。
△3Dプリント時計。写真提供: Aion
化粧品における3Dテクノロジー
3D プリントされた化粧品は、特にパーソナライゼーションに関してはすでに登場し始めています。これはさまざまな方法で行われます。意外な例を挙げましょう。モータースポーツの主力であるF1も、3Dプリント化粧品の開発を始めました。 2020年に、F1は3Dプリントを使用して特徴的な香水瓶を作り始めました。 3 本のボトルは、当時複雑で興味深いデザインで知られていた自動車業界からインスピレーションを得て作られており、付加製造の無限の可能性を示しています。しかし、化粧品が 3D テクノロジーを採用しているのはパッケージやボトルだけではありません。もう一つの例は、ディオールから引用できます。この場合、美容ブランドは、各顧客が適切なスキンケア製品を入手できるようにするために 3D スキャンを利用しました。これはEve Vと呼ばれる装置を使用して行われ、これにより各人の肌を個別に分析し、皮膚のたるみ、目の下のたるみ、しわなどの部位の測定を行うことができます。その分析は、AI テクノロジーの助けを借りて、適切なスキンケアレジメン (肌の 2 つの最大の悩みに焦点を当てた) を決定するために使用されます。各ユーザーに対するこのレベルのパーソナライズは、3D スキャンを通じてのみ可能になります。
△写真提供：ラブグローブスタジオ
スポーツパフォーマンスを向上させる付加製造 近年、付加製造技術がアスリートにとっていかに有用であるかが繰り返し証明されてきました。あらゆるスポーツの装備は、アスリートのニーズに合わせてカスタマイズでき、より高いレベルの快適さを提供します。さらに、3Dプリントにより機器の重量も軽減できます。これは、スピードが重要となるスポーツでは特に有益です。したがって、全体として、このテクノロジはパフォーマンスの向上に役立ちます。
Carbon の例は、スポーツで積層造形をどのように活用できるかを示す素晴らしい例です。同社は、スポーツ用品メーカーのリデルがNFL選手に提供するカスタムヘルメットシェルを印刷している。格子構造のため、従来のヘルメットとは一線を画しています。カスタマイズオプションに加えて、使用されるエラストマーは衝撃のほとんどを吸収するため、衝撃に対する保護も提供します。例えば、カリフォルニアの自転車メーカーSuperstrataは、2021年に重さ1.7キログラムのカーボンファイバーフレームを発売しました。これは非常に軽いだけでなく、非常に耐久性もあります。自転車のフレームは鋼鉄の61倍の強度があると言われています。この部品は、Arevo の DED テクノロジーを使用して単一のプロセスで印刷されました。メーカーによれば、最大 50 万通りの構成が可能で、同社のオンラインストアで選択できるとのことです。
△ スーパーストラタ：カスタム 3D プリントカーボンファイバー自転車
カスタム車両の 3D プリント 自動車業界では、車両をカスタマイズするために積層造形法を使用するのが一般的です。ご想像のとおり、車両にアクセサリ、アップグレード、または交換部品を追加するのは非常に費用がかかることが多く、3D プリントを利用するのが最善の選択肢となります。これらの技術により、自動車所有者は、軽量化、デザイン、形状、細部の精度における優れた柔軟性に加え、装飾アクセサリーから機能部品まで、車両用のユニークでカスタムな部品を作成できるようになります。これは、ドライバーの体験を向上させる、手頃な価格で使いやすく持続可能なソリューションです。
その一例はフォードブランドに見られます。同社はマーベリックモデルをカスタマイズするための3Dファイルを公開し、例外なくすべてのドライバーが「FITSシステム」用の部品を3Dプリントできるようにしています。ユーザーのニーズや好みに応じて、中央エリアまたはシートの下にアクセサリを取り付けるための 8 つの収納スロットが用意されています。一方、プジョーもこれに追随し、LIFESTYLEストアで販売される、触り心地がよく、軽くて使いやすいアクセサリーによる車両カスタマイズソリューションも提供しており、顧客のニーズを研究し、3Dテクノロジーを使用して車をできるだけ快適にするための提案を選択しています。
△3Dプリントされた消費者向け製品には自動車も含まれます。写真提供: フォード
3D プリント家具: 食品廃棄物と最適化された快適性 3D プリントの世界では、常に新しいものを作る方法が存在します。新しい技術であれ、新しい素材であれ、業界は常に革新を求めています。 Krill Design は素晴らしい例です。実際、ミラノのスタートアップ企業は、オレンジやレモンの皮、コーヒーの粉から家具を3Dプリントすることに成功した。そうです。このスタートアップは食品廃棄物を利用して、ランプ、雑誌ラック、さらには植木鉢などの室内装飾品をデザインしています。リサイクルのプロセスはどんな種類の廃棄物でも同じで、最終的にはすべて Rekrill と呼ばれる材料に変換されます。リサイクルプロセスの最初のステップは、廃棄物を乾燥させ、細断して微細化することです。最後に、得られたペレットは加熱され、Prusa と Creality の FDM 3D プリンターを通じてフィラメントに押し出されます。この製造技術は、プラスチックの使用を制限し、すべての材料が 100% リサイクル可能、生分解性、堆肥化可能であるため、環境に優しい生産の一例です。
Steelcase はオフィス家具の大手企業の 1 つです。同社は、SILQ オフィスチェアの新バージョンを作成するために積層造形を採用しました。ユーザーの体型に適応するように設計されており、快適性が向上します。同社は 3D テクノロジーのメリットを活用するために Fast Radius および Carbon と提携しています。これらの技術により、格子構造の手すりを3Dプリントすることが可能になりました。詳細には、4 つの領域に分かれており、それぞれがユーザーの行動に適応するように設計されています。そのため、人の姿勢に応じて、椅子の座り心地がより快適になります。たとえば、ユーザーが肘を下げたり、腕を完全に伸ばしたりすると、SILQ はユーザーの座る位置を調整します。さらに、オフィスチェアの製造に 3D プリントを使用すると、材料が 70% 節約されます。
△3Dプリントされた消費者向け製品。写真提供: クリルデザイン

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