カスタマイズ自動車整備のトレンドの中で、3Dプリントを活用して効率化を図る方法

出典：中関村オンライン

Ludwig Degeling KFZ-Elektrodienst eK は、1953 年に設立され、1972 年に Bosch Car Service 認定を取得したドイツの独立系自動車修理会社です。同社は2000年以降、警察、消防、救急医療サービス、空港などの地方機関への緊急サービス車両の提供に注力してきた。

会社の3代目として、マティアスは早い段階から3Dプリント技術に注目し始めました。自動車整備時のカスタマイズニーズの多様化に対応するため、2019年に自動車メーカーと連携し、FlashForge Technology社のカスタマイズ自動車部品用3DプリンターGuider2sを導入することを決定しました。

従来の自動車修理プロセスの限界

自動車整備サービスでは、一般的な整備作業に加えて、特に一部の公共機関の特別な車両組み立てのニーズに対応するカスタマイズされた改造という巨大な市場需要を見落としがちです。

生産コスト、効率、複雑さなどの要因により、元の製造元はこれらのカスタマイズされた構成に直接対応できないことがよくあります。したがって、これらの要件は、自動車修理会社による二次的な変更を通じて満たす必要があります。

「当社は主に一回限りの仕事をしており、自動車の特殊性のため、通常は同等の部品を大量には持っていません。」とマティアスは紹介してくれました。「当社が担当するケースでは、顧客から特別な車両組み立て要件が提示されることがよくあります。これらの要件を効率的に満たせるかどうかは、当社にとって非常に重要です。たとえば、フォルクスワーゲンは航空VHFトランシーバー用の特別なパイプを設計する予定です。従来の方法で製造すると、時間がかかり、コストもかかります。3Dプリントを使用すれば、ほとんどの顧客の改造車両のニーズを満たすことができます。これは当社にとって大きな利点です。」

（VHFトランシーバーアダプターテストピース）

（VHFトランシーバーアダプターの完成品）

自動車の修理と改造における 3D プリントの利点

「3Dプリントの利点は、明らかに印刷時間が短いことと、すべてのプロセスを社内で完了できることです。以前は、部品のスタイルを社内で設計したとしても、部品サンプルの印刷や製造のために図面を他の場所に持ち込む必要があり、自動車部品工場が製造して出荷するのを待つなど、さらに時間がかかりました。Guider 2sを使用した後は、部品を設計した後、元のサイズで直接テスト印刷し、その後、自分で部品を製造できます。」とマティアス氏は述べました。

明らかに、従来のメンテナンスプロセスと比較して、自動車修理会社は3Dプリント技術を直接使用することで、自動車の改造とメンテナンスプロセスをより制御可能にすることができます。より便利に設計し、繰り返しテストと修正を行うことができ、コストを節約し、効率を向上させ、より迅速な納品を実現できます。

（ラジオコントローラーブラケットのプリントアウト）

（実際のアプリケーションデモ）

3Dプリントの申請プロセス

伝えられるところによると、マティアス氏は顧客のニーズを受け取った後、まずメーカーに連絡して元の自動車アクセサリーの CAD データを入手し、その後改造された組み立て部品を設計するそうです。

「例えば、メルセデスからCADデータを受け取った後、Autodesk Fusionを使用して必要な部品を調整およびモデル化し、それを直接stlファイルとしてエクスポートしてGuider 2に送信して印刷することができます。」マティアス氏は、「3Dプリントは便利で効率的であるため、今では2つ以上の部品を作る必要がある場合でも、まず3Dプリントでサンプルを作成し、部品が適切かどうかを把握し、繰り返し検証した後、最終製品を印刷します。」と述べました。

しかし、メーカーによっては CAD ファイルを持っていなかったり、元のデータを提供したくない場合もあるため、Degeling では部品の元の 3D モデルを簡単に入手できるとは限りません。

そこで、3D スキャナーを導入して活用し、より完全なアプリケーションプロセスを構築しました。オリジナルの自動車部品を 3D スキャン - オリジナルの 3 次元データを取得 - 必要に応じて一致する部品を設計 - テストと調整用のサンプルを印刷 - 完成品を確認して印刷 - インストールして使用し、スムーズなワークフローを実現します。

消防車方向指示灯設置プロジェクト：

（元データを元に適切なテストピースを設計・印刷、材質はABS）

（確認済みのテストモデルを指向性ビーコンブラケットに統合）

（印刷して最後にインストールして使用します）

安定した出力と材料の選択

Degeling の 3D プリントの応用はテストサンプルだけではなく、最終的に設置される製品も 3D プリントで完成します。したがって、材料の使用に関しては、製品の種類に応じて適切な選択を行うことになります。

サンプルやテストピースを印刷する際は、一般的にPLAやABS素材を使用しますが、実用上の問題を考慮して、完成品を印刷する際には、ABSよりも耐熱性、耐老化性、耐候性に優れ、車内外での使用に適したASA素材を選択します。

試行錯誤を重ねた結果、同社が使用するASAブランドもBASFからUltrafuseに変更した。「価格は他のブランドより少し高いですが、トラブルに遭遇したことはありません」。3Dプリンターの安定性について、マティアス氏は「FlashForge Guider2sのおかげで、2つの難しい大型プロジェクトを無事に完了することができました」と称賛した。

（ダッシュボード改造例：非常照明システム手持ち操作装置ブラケット - テストピースと最終製品）

FlashForge Guider2s は、Degeling 社がいくつかの主要な自動車改造プロジェクトを成功させるのを支援し、顧客からの評価と賞賛を獲得しました。

垂直分野における 3D プリントの応用が継続的に深まるにつれて、ますます多くのユーザーが業界セグメントに注目し、さまざまな業界での 3D プリントの応用の効果的な実装がさらに促進されると信じています。楽しみに待ちましょう。

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