航空宇宙サプライヤーの迅速な製造の秘密：3Dプリント

はじめに:現在、COVID-19コロナウイルスは世界のサプライチェーンに混乱を引き起こし続けています。供給チェーンが急増する需要に対応できなかったため、アルミニウム価格は10年ぶりの高値を記録した。航空宇宙メーカーは、急速に変化するサプライチェーンと労働力の可用性に適切に対応するための新しい戦略を見つける必要があります。

2022年3月16日、Antarctic Bearは、これらの問題に対処するために、CMS、Hangar One、LISI Aerospace、JJ Churchillなどの航空宇宙メーカーが3Dプリント技術を使用してより多くの業務を社内に移管し、製造をスピードアップし始めたことを知りました。

△JJチャーチル3Dプリントジェットエンジンタービン座標測定機（CMM）固定具
社内でビジネスを維持する

業務を社内で管理することで、航空宇宙メーカーはサプライチェーンを直接管理できるようになります。 CMS は、米国テキサス州コンローに拠点を置く航空会社で、高級プライベートジェット機やビジネスジェット機向けのエンターテイメントシステムを専門としています。彼らのプロジェクトには、製造中止になった部品を含む老朽化したキャビンシステムの交換や修理が含まれることがよくあります。これらのプロジェクトには時間と労力がかかり、現場での修理が必要になります。 FAA の承認を得るには、すべての航空機材料を徹底的にテストし、100% 追跡可能にする必要があります。

CMS は、3D プリンターを購入することで、独自のオンデマンド部品のニーズに対応しました。 CMS チームは、1 機の航空機で、Markforged X7 プリンターを使用して少なくとも 100 種類の部品を 3D プリントしました。 CMS は業務の一部を社内化することで、サプライチェーンへの依存を減らし、コストと処理時間を削減しました。

米国カリフォルニア州サンディエゴに拠点を置く別の航空宇宙製造・メンテナンス会社、Hangar One Avionics は、エアバス・ヘリコプターズ、ベル、セスナ、エアフレームなど、世界中の顧客向けに法執行機関用および特殊任務用航空機の完成を専門としています。顧客の多くは、コックピットの安全性と利便性を高めるために、少量または一回限りのカスタムパーツを必要としています。 3D プリントを導入する前は、時間のかかる従来の機械加工方法に頼っており、廃棄率は最大 65% でした。

Hangar One は 3D プリンターを使用して、固定翼セスナ機のセンターコンソールを記録的な速さで作成しました。さらに、カップホルダー、パイロットのキーボード用のスペース、ハンドコントロール、USB 充電器などの機能を追加してカスタマイズすることもできます。社内で 3D プリンターを使用することで、チームはサプライチェーンを制御できます。

より速い製造

3D プリントにより処理時間の短縮も可能になり、メーカーはより多くの作業を完了できるようになります。

LISI Aerospace は、航空機のエンジンと構造物の組み立てソリューションとコンポーネントの製造を専門とする世界的な企業です。英国ラグビーの工場では、エアバスや民間航空機市場などの顧客向けにファスナーを生産しています。ほとんどの留め具はチタンで製造されていますが、少数は鋼で製造されています。 LISI Aerospace は、各製品カテゴリ内で多くのバリエーションを持つという課題に直面しています。複合 3D プリンターを使用することで、高品質の航空宇宙用ファスナーを製造する際に、問題がより迅速に解決され、生産性が向上し、損傷、廃棄物、ダウンタイムが削減されます。 3D プリントの追加により、LISI は新しいファスナーのバリエーションをより迅速に製品ラインに導入できるようになりました。 LISI のチームは、最長 9 か月かかることもある従来の金型のリードタイムのリスクを負うことなく、新製品用のカスタム金型を作成しました。

△JJ Churchill は Markforged の 3D プリンターを使用して CMM 固定具を製造しています。3D 印刷技術を使用して生産を高速化している別の航空宇宙メーカーは、精密航空宇宙製造およびエンジニアリング会社である JJ Churchill です。ジェットエンジンのタービンブレードを製造しているとき、座標測定機 (CMM) 固定具を使用する従来のアプローチでは、複数の荒加工と仕上げ加工の操作が必要になり、反復が遅くなり、加工の待ち時間が長くなることがわかりました。治具は高い精度、再現性、強度が求められるため、膨大な時間とツールコストが無駄になります。

JJ Churchill は 3D プリンターを使用することで、複雑なカスタムジオメトリを生成し、少量生産部品用の効率的で安全なツールを提供できます。カスタム 3D プリントと既製の部品を組み合わせることで、チームは生産を合理化し、機能性を向上させることができました。今では、わずか 1 週間で治具の設計とテストを行えるようになり、材料の無駄が減り、品質と精度が向上し、時間の 70 パーセントとコストの 80 パーセントが節約されています。
△ JJ Churchill は CMM 固定具を 3D プリントすることで 70% の時間と 80% のコストを節約します。サプライチェーンは毎日ニュースの見出しになります。メーカーが明日どのような新たな課題に直面するかを完全に予測することはできませんが、毎日新たなボトルネック、供給制約、消費者需要の変化が生じることは間違いありません。環境にプロセスを最も迅速に適応させることができる航空宇宙メーカーが生き残り、繁栄することができるでしょう。

出典：航空宇宙製造と設計

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