3Dプリントは日常生活に統合され、インテリジェント製造の富のコードを解き放ちます

出典：青島金融日報

△ 3Dプリント住宅で構成されたコミュニティ出典：インターネット

3D プリンティングは、付加製造技術としても知られ、2013 年と 2014 年にはすでに流行を巻き起こしています。3D プリンティング技術を習得することは富へのコードを習得することであるかのように、さまざまな 3D プリンター、プリンティングペン、設計ソリューションが登場しました。

近年、3D プリンティングは以前ほど人気はありませんが、人々の目から消えてはいません。例えば、東京オリンピックでは、3Dプリントがいたるところで見られます。中国のアンタスポーツは選手のために3Dプリントのシューズを製造し、韓国のアーチェリーチームはカスタマイズされた3Dプリントのグリップを使用し、イタリアの自転車チームは空気抵抗を減らすために3Dプリントの自転車を使用しました。さらに、表彰台も3Dプリントで作られました。

「1+N」があらゆる産業を繋ぐ

青島三義3Dテクノロジー株式会社のオフィスでは、同社の徐旭社長が記者団に、人体模型、ハート型の収納ボックス、カラフルな唐三彩など、いくつかの3Dプリント製品を紹介した。自転車のチェーンのように動くチェーンモデルがあり、各パーツは異なる色でマークされています。徐旭氏は「一体型プリントで作られており、内部の隙間は造形時に確保されている」と紹介した。乳白色のエンジン模型もあり、電源スイッチを押すと模型がゴロゴロと動き出す。「この模型は完全に3Dプリントで完成しており、速度も調整可能で、非常に直感的にエンジンの動作原理をシミュレートできる」と徐旭氏は語った。

実際、3Dプリントは広く利用されており、3Dプリントされたランプ、アクセサリー、人形などの一部はオンラインで購入できます。先日、3Dプリント技術で作られた中国初の伸縮式景観歩道橋「万年輪」が上海で公開されました。この橋は長さ9.34メートル、重さはわずか850キログラムです。橋には自動重力警報システムが設置されているだけでなく、携帯電話のBluetooth経由で橋の伸縮を制御することもできます。これは建築分野における3Dプリントの試みです。

医療分野における 3D プリントの応用も比較的成熟しています。徐徐氏は次のように述べた。「臨床医療の分野では、3Dプリント立体モデルは、手術シミュレーション、ガイドプレートの導入、術後リハビリテーションなど、さまざまな場面で活用できます。現在、チタン合金などの材料を使用して体内インプラントを作ることは、臨床現場ですでに行われており、関節置換術を実現できるほか、脊椎湾曲矯正の前例もあります。手術前に医療データに基づいて3Dモデルを事前に作成し、手術ガイドをカスタマイズし、手術計画の術前シミュレーションを実施すれば、手術時間を短縮し、手術の精度を向上させることができます。」

3Dプリントは人々の食、衣、住、交通のあらゆる面に浸透していることがわかります。創祥3Dの創設者である陳俊氏は、「3Dプリント業界に天井はありません。さまざまな業界とのより多くのつながりにぶつかり続けています。それは「1+N」の関係だけです。」と述べています。3Dプリントには広い発展の余地があることがわかります。国家統計局のデータによると、2020年に指定規模以上のハイテク製造業の付加価値は前年比7.1％増加し、指定規模以上のすべての業界よりも4.3ポイント速くなりました。 3Dプリンター機器の生産量は大幅に増加し、成長率は1倍を超えており、市場の需要は巨大です。

パーソナライズされたカスタマイズのニーズを満たす

「インダストリー4.0」の時代では、伝統的な製造業から「インテリジェント製造業」への転換が避けられない流れとなり、パーソナライズされたニーズと大量カスタマイズの製造がトレンドとなっています。新しい情報技術、制御技術、材料技術などが製造分野で広く活用されるようになると、3Dプリンティング技術もより高いレベルへと押し上げられるでしょう。「従来の製造方法は大規模製造に有利ですが、3Dプリントはモデルさえ作れば何でも生産でき、小ロット生産に適しています。この2つが製造とカスタマイズの違いです」と徐徐氏は語った。

パーソナライズされたカスタマイズを実行できることは、3D プリントの自然な利点です。オンデマンド製造、正確な物理的複製、ポータブル製造などの機能により、製造コストを削減し、処理サイクルを短縮し、統合された設計と製造、および複雑な製造を実現できます。 Xu Xu 氏は次のように考えています。「3D プリントの最大のメリットは、思考の束縛から解放され、アイデアを現実に変えられることです。製品に不便を感じたら、3D プリントで変身させることができます。」

昨年、Impact Footwearは3Dプリントビーチサンダルを発売したとみられる。これは各パーツの形や色、さらには靴底内部の格子構造までカスタマイズでき、ユーザーはニーズに応じて異なる反発効果を得ることができる。カスタマイズ価格は1足600元以上である。また、記者がインターネットで調べたところ、3Dプリントされた磁気浮上月ランプの価格は300元以上で、パーソナライズされた3Dプリントの陶器の花瓶飾りの価格は600元以上だという。

3D プリント製品の高価格の背景には、パーソナライズされた生産によってもたらされる高いプレミアムがあります。 3D プリントは、複雑な幾何学的構造や予測できない形状を持つオブジェクトを作成したり、製造プロセス中に発生する技術的な問題を解決したりするために使用できます。デザイナーの想像力豊かな製品パーソナライゼーション計画を満たすだけでなく、メーカーが消費者のニーズに合わせてクリエイティブな製品を生産できるようにし、パーソナライズされた製品設計を可能にします。

業界にはまだまだ道のりが長い

2019年、中国の3Dプリント産業の規模は157.5億元で、前年比31.1％増加した。工業情報化部のデータによると、2020年、全国の大型積層造形設備製造企業の営業収入は105.2億元で、前年比14.6％増加し、総利益は9.7億元で、前年比142.5％増加した。

3Dプリントは急速に発展しているにもかかわらず、依然として多くの困難に直面しています。2013年頃に3Dプリントブームが始まって以来、多くのコンピュータ会社や貿易会社が3Dプリント事業を転換・発展させてきましたが、市場は最終的に合理性を取り戻すでしょう。徐徐氏は、3Dプリントは玩具ではなく装置であり、最終的には生産や設備製造に戻ってくるだろうと述べた。さらに、3D プリント業界は技術とサービスで競争しており、コア技術を習得することによってのみ実践の試練を乗り越えることができます。

現在、青島には70社以上の3Dプリント企業があり、そのほとんどは主に工業用校正サービスを提供する小規模企業であり、技術開発には高いレベルの企業力が必要です。徐徐氏は、現在の3Dプリント従事者のほとんどは材料・電子産業出身で、中には製造業出身者もいるが、依然として専門人材が不足していると述べた。同時に、材料の問題も3Dプリントの大きな問題点です。理論的にはすべての材料を3Dプリントに使用できますが、現在の印刷材料は主に石膏、感光性樹脂、プラスチックです。工業用グレードの3Dプリント材料も非常に限られており、現在、適用可能な金属材料は10種類以上しかありません。大きな技術的制限により、適用範囲は比較的狭いです。

昨年、国家標準局、工業情報化部、科学技術部、教育部など6つの部門は「付加製造標準試行行動計画（2020-2022）」を発表し、国の状況に基づき、国際標準と連携した新たな付加製造標準システムを確立することを提案しただけでなく、組織と調整、財政支援、人材育成の面でいくつかの保証措置を提案し、業界標準化の発展を促進しました。

3Dプリント業界の現在の発展状況について、徐旭氏は次のように考えている。「3Dプリントの発展はコンピュータの発展に少し似ていますが、コンピュータの発展よりも速いかもしれません。3Dプリントは海外で生まれましたが、中国の製造業の発展基盤と工業化のプロセスに基づいて、3Dプリントの発展は期待に値します。」3Dプリントは人気の浮き沈みと実践の洗練を経験してきました。新素材の継続的な開発と技術の進歩により、3Dプリントは引き続きその応用分野を拡大し、伝統的な製造業の変革を促進します。

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