長沙の3Dプリント産業は急速に発展し、付加製造技術応用フォーラムが成功裏に開催されました

2020年11月29日午前、2020年長沙サイバーセキュリティおよびインテリジェント製造カンファレンスが湖南省長沙で盛大に開催されました。「中国（長沙）付加製造産業発展と技術応用サブフォーラム」には、Antarctic Bear が多くの業界リーダーが出席していることを発見しました。

近年、長沙の付加製造産業は急速に発展し、材料、設備、応用サービスまでの完全な産業チェーンが初めて形成されました。華樹高科技、湖南雲建、丁利科技など、優れた産業基盤と成長の可能性を備えた代表的な企業が誕生しました。湖南華樹高科技有限公司の常務取締役兼副総経理の程潔氏が司会を務め、3Dプリントの技術開発と応用について議論が行われました。
△湖南省科学技術協会副会長で党指導グループメンバーの傅愛軍氏がスピーチを行った。

傅愛軍氏は「フォーラムが長沙で開催されたのは、付加製造産業の発展のニーズと時代の要請に応えるためである。長沙市、湖南省、中国電子公司の強力な支援を得て、付加製造産業発展と技術応用フォーラムが初めて長沙で開催され、付加製造を将来の産業発展の新たな成長点とみなし、優先的に育成する。これにより、付加製造技術と情報ネットワーク技術、新材料技術、新設計概念との深い融合が促進され、将来の科学技術と産業の主導権を握ることを目指し、業界の発展に積極的かつ重要な意義を持つことになる」と述べた。

△ 呂炳衡院士が「中国における3Dプリントの現状と将来」について講演

呂炳衡院士は、金属材料から非金属材料、3Dプリントから4Dプリント、5Dプリント、そして宇宙プリントまで、3Dプリント技術の発展について話しました。
「3Dプリントを空へ展開します。人類は宇宙に多くの夢を持っています。地球には一定の寿命があります。他の惑星に行き、宇宙での製造をいかに実現するかは非常に重要です。通常の製造技術は現在、多くのプロセスフローと多数の設備と補助ツールを必要とします。3Dプリントは1台のマシンですべての製造を完了できます。したがって、宇宙での製造にとって、3Dプリントは非常に理想的な手段かもしれません。宇宙には地球の空気がないため、酸化を心配する必要はなく、私たちの3Dプリントプロセスの多くは真空である必要があります。宇宙の太陽エネルギーは高く、空気の障害による減衰はありません。エネルギー密度は地球の5倍です。無尽蔵のエネルギーを得ることができます。月にも原子力に使用できる燃料があり、再利用できると言われています。要件から始めると、宇宙での探査は地球よりもはるかに安価です。月への打ち上げ時に抵抗はありません。月の重力は地球の重力よりもはるかに小さいため、宇宙の軌道に入るのは簡単です。」

呂院士は「3Dプリンティング+」の観点から、航空宇宙、造船・海洋工学、新エネルギー、ロボット工学、再製造、精密医療、自動車開発、プラスチック金型、建築印刷、デジタル創造などの分野における応用の進歩についても語った。さらに、3Dプリントはチェーン充填技術でもあり、サプライチェーンの補充や緊急救援に適しています。現在、世界の3Dプリンティングの規模は数百億ドルに過ぎませんが、将来的には10兆ドルに達する可能性があり、成長の余地は非常に大きいです。

△中国原子力研究開発研究所副所長兼高級エンジニアの何公寧所長は、「付加製造が原子力産業の技術革新と発展を促進する」と題して講演した。何公寧所長は「ACP100原子炉圧力容器付加製造」を例に挙げ、原子力分野における3Dプリント応用の3つの大きな問題点を分析した。
①DFAM欠乏症。 3D プリントは自由をもたらし、複雑なデザインを可能にします。現在、非常に人気があるのはフォワードデザインです。フォワードデザインが完了した後でも、特定の機能コンポーネントに関しては、まだいくつかの制限があります。
②体系的な計画の欠如。 3D プリントアプリケーション全体の価値計画と産業計画が欠如しており、断片的な作業しか行われていません。原子力分野における3Dプリントの応用を体系的かつより高い視点から検討するために、全体のレイアウトを整理する必要があります。
③標準的な計画の欠如。原子力分野は特殊な分野であり、国や国民経済にとっての重要性は異なります。この標準および仕様システムの下で 3D プリントの応用を促進するために、一連の標準および仕様システムをどのように確立できるでしょうか。今年2月、国は積層造形の標準試行計画を導入し、原子力を推進すべき重点専門分野とし、標準を確立しました。この点で、私たちは李博士と国内のエリートチームと協力して、3Dプリントの国内標準を確立し、原子力分野における3Dプリントの応用を推進したいと考えています。
原子力分野における 3D プリントの応用展望は非常に広く、振動低減のための 3D プリントの使用、高効率ポンプおよびバルブ部品の研究開発、統合設計および軽量化設計、革新的な燃料設計、バイオニック設計、新材料の研究開発などが含まれます。当社は、湖南省の雲建や華樹など、積層造形産業チェーンの優れた企業と緊密に協力し、原子力分野における3Dプリントの応用を推進したいと考えています。

△中国航天統合技術研究所の上級エンジニア、栄栄研究所の所長、博士研究員の李暁飛氏が「付加製造 - 産業の発展と応用をリードする標準」について講演した。

標準化は、当社の製品がさまざまな業界や分野で識別され、認証され、最終的には大量生産できるようになることを保証します。積層造形の標準を策定するのはなぜ難しいのでしょうか?それは、多分野にわたる、専門分野を横断する、そして統合されたテクノロジーだからです。 Li Xiaofei 氏は、FAA、EASA、ISO/ASTM などの 3D プリント規格を紹介した後、航空宇宙分野の積層造形の標準化に焦点を当て、最後に規格の展望を述べました。
① 識別と認証：部品ベースからプロセスベースへの移行。市場に参入する製品全体の観点から、継続的なデータの蓄積を通じてグループ識別が行われ、基本的な構造や特徴が非常に似ているため、再識別する必要はなく、最終的にはプロセスに基づく識別になります。
② 主要部品のオンライン工程監視技術の研究開発と標準化を推進する。これらのデータが利用可能になると、オンライン監視を通じて収集された情報によって製品の品質を直接判断できるようになります。
③ビッグデータ管理のデジタル手法を確立する。プロセスの改善に使用できます。同時に、後期段階ではビデオ、ドキュメント、スプレッドシートなど多くのデータが収集されるため、これらのデータを管理する必要があります。最終的なデータは分析して活用する必要があります。
④ 業界のコンセンサス、自主的な標準の採用、および承認メカニズムを確立し、改善する。私たちは主に標準規格の策定に取り組んでおり、軍、政府、企業、大学、研究機関など多くの関連部門を集めた3Dプリンティング研究所を設立しました。主な目的は、産業チェーンの最初の上流から産業チェーンの下流、品質監督部門、その後の実際のユーザー部門、政府機関に至るまで、積層造形エコシステムの構築を推進することです。ここでエコシステム全体を構築します。皆様が協力して積層造形技術の応用を推進していただければ幸いです。

△北京宇宙船総合設計部研究員の李琳玲氏は「付加製造に基づく航空宇宙構造の軽量設計」について講演した。「ある観点から見ると、航空機のコストは1キログラムあたり約50万元です。重量が軽減されればコストが大幅に下がり、航空宇宙分野では軽量化が非常に重視されています。」李琳玲氏は「中国宇宙科学院総合設計部は1968年8月16日に設立されました。我が国の宇宙船開発の中核となる総合部門であり、総合分野が最も多く、専門技術が最も整っています。宇宙船分野での3Dプリントの応用には、一般的に位相最適化設計と格子構造セル設計の使用が必要です。機能構造、二次構造、全体構造の3つの主要な工学応用分野で多くの例があります。」と紹介した。

△円卓フォーラムにはたくさんのゲストが集まりました

講演セッションの後は、「積層造形の現状と将来」をテーマにした円卓フォーラムに進み、以下のゲストが登壇しました。
湖南ファースンハイテク株式会社の執行役員兼副総経理、チェン・ジエ氏
中国北京航空材料研究所の研究者兼医師、陳炳青氏：
国家付加製造製品品質監督検査センター（江蘇省）所長兼上級エンジニア、高銀涛氏
中瑞富寧ロボティクス株式会社の上級副社長、シャオ・ヨン氏
湖南鼎立科技有限公司会長戴宇氏
中国北方工業集団公司付加製造研究応用センター副事務局長兼湖南雲建集団付加製造応用研究部門ゼネラルマネージャーのヤン・カイ氏。
ファルコン・ラピッド・マニュファクチャリング・テクノロジー株式会社副総経理の李偉氏

各社が積層造形に参入・導入した当初の意図や、現在の実用化事例、今後の計画やビジョンなどを語りました。

「なぜ軍事企業である雲建が3Dプリントを行うのか？それは需要によるものです。新製品、軍事製品、特殊製品の開発は同じです。サイクルはますます短くなり、研究開発活動の効率はますます高く求められています。従来の製造サイクルは長く、プロセスが多いです。3Dプリントの最大の利点は、迅速な研究開発、迅速な成形と製造、新製品設計の迅速な検証を確保できることです。これは大きな意義があります。また、当社が製造する製品の多くは航空関連であり、軽量化と高負荷率も追求しています。」
「2020年は産業化元年です。国内外の3Dプリント製品が多数生産され、小規模生産に入ったものも多くあります。私たちは産業化をしたいと考えています。今年、ファルコンテックは2つのことを計画しています。華樹と共同で積層製造産業化スーパーワークショップを設立しました。50台の大型および中型設備を計画しており、量産間近の一部部品に3Dプリント加工サービスを提供しています。」
「私たちFarsoon High-Techは、2019年後半に産業化のトレンドを実感し始め、顧客が最終用途部品を生産するために一度に数台、あるいは数十台の産業グレードの3Dプリンターを購入するようになりました。」
「今年は業界元年であり、1999年から2000年頃に始まった私たちの歴史上の金属鍛造業界と非常に似ています。当時、金属鍛造に従事していない粉末冶金従事者は質が低いと思われていました。今と同じです。多くの研究者は、3Dプリントに従事しないと恥ずかしいと感じています。数年の発展を経て、盛り上がりを眺める時期は過ぎ、より実用的な作業が行われています。私たちディンリテクノロジーは航空宇宙と協力し、徐々に応用の見通しが非常に広いと感じています。」
「現在主流の産業用 3D 印刷技術である 3D 印刷は万能薬ではありません。従来の製造方法、特に加法および減法と組み合わせる必要があります。」

遠順高科技、湖南雲建、丁利科技などの地元の3Dプリント企業の発展と地元政府の強力な支援により、湖南省長沙はますます中国の3Dプリント産業化の重要な拠点になりつつあり、世界クラスの3Dプリントのリーディングカンパニーを生み出すことが期待されています。