専門家インタビュー：バーンズグループアドバイザーの創設者であるジョンバーンズ、アディティブマニュファクチャリングの未来について

専門的なスキルと専門知識の必要性は積層造形の範囲内であり、テクノロジーの採用には非常に重要です。ただし、加法の原則を習得することは、急な学習曲線とかなりの時間の投資を伴うため、平均的な偉業ではありません。この問題を軽減しようとしている企業の1つは、米国を拠点とする積層造形コンサルタント会社であるThe Barnes GroupAdvisorsです。

2017年にピッツバーグで設立されたTheBarnes Group Advisors（TBGA）は、企業が積層造形の工業化に関連する問題を戦略化して解決するのを支援することに重点を置いています。このため、同社はアドバイザリーサービスを提供するだけでなく、トレーニングプログラムも提供しています。

今週のエキスパートインタビューでは、会社の創設者兼マネージングディレクターであるジョンバーンズが参加し、労働力開発が業界の成長にとって重要である理由と、最大限に活用するために必要なものについて学びます。添加剤製造の。

バーンズグループアドバイザーとあなたが提供するサービスについて少し教えてください。

アディティブマニュファクチャリングの変化と成長を目の当たりにし、テクノロジーがますます工業化されるのを目の当たりにして、2年前に会社を設立しました。

TBGAでは、私たち全員がエンジニアリングのバックグラウンドを持っているため、積層造形に対するさまざまな業界のアプローチの認定と認証に積極的に取り組んできました。ほとんどの場合、テクノロジーの採用を促進しました。たとえば、私がArconicにいたとき、エアバスA350の最初のチタンシリーズの量産部品を認定しました。

現在、私たちは13人のチームであり、その多くは私を含めてエグゼクティブレベルの役職に就いています。私は、以前はArconicの副社長でした。 ADDvisor®サービスのリーダーは、GKNAerospaceの元テクノロジー責任者であったLauraElyです。

この専門知識により、技術要件を戦略的アプローチに変換することができます。アディティブマニュファクチャリングをCEOやエンジニアリング担当副社長などに説明することの間のニッチを埋めて、彼らが戦略に関連することに取り組んでいるようにします。

クライアントの行動に基づいて、クライアントがサプライチェーンのどこに位置するかを調べ、アディティブマニュファクチャリングに参加する方法とアディティブマニュファクチャリングを使用する方法についてアドバイスを提供します。

トレーニングプログラムも開発しました。これは、添加剤についてもっと話さなければならなかった要求に部分的に基づいていました。同時に、トレーニングプログラムをまとめることができるかどうかを尋ねるクライアントが1人いました。彼らは大規模なAMビジネスを立ち上げ、多くのエンジニアを雇うことにしました。

しかし、エンジニアはプロセスの設計方法を知らなかったため、その知識がなければ、会社は財務目標。そこで、トレーニングプログラムを作成しました。

通常、要件ベースのアプローチを採用しています。まず、クライアントと製品の要件について話し合います。

多くの場合、これらは成熟した製品であり、最初にそれらを設計した人々はもう周りにいません。したがって、私たちは積層造形を販売するためにそこにいるのではなく、あなたがより良いまたはより手頃な部品を作るのを助けるためにそこにいます。そして添加剤は解決策です。ただし、要件ベースのアプローチから始める必要があります。これにより、残りの部分が少し簡単になります。

どのようにして積層造形に携わったのですか？

私は最初、サンディア国立研究所と他の9社とのプロジェクトにサインアップした現在のHoneywell AircraftEnginesで働きました。

研究室の数人の科学者は、起業家として休職し、現在は指向性エネルギー兵器技術として知られている技術を中心に会社を設立し、粉末を原料として使用していました。その会社は今日Optomecと呼ばれています。それで成功し、今日でも存在しています。

プロジェクトに参加することは素晴らしい機会であり、それが私が始めたきっかけです。

次に、ロッキードマーティンに移動し、SkunkWorks™の製造探査および開発と呼ばれるものを実行しました。その時点で、私たちはあらゆる形態の積層造形に非常に積極的でした。

防衛および航空宇宙にとって、積層造形は非常に多くの質問に答える可能性があります。そのため、私たちはポリマーシステム、シートラミネーションシステム、指向性エネルギーシステム、粉末床システムを積極的に調査していました。

それから、私は幸運にもオーストラリアの国立科学機関であるCSIROに配属されました。私は彼らの高性能金属プログラムのディレクターでした。その時点で、アディティブは、多くの国立研究所が望むように、アディティブマニュファクチャリングに存在することを望んでいたので、もう一度呼びかけました。

オーストラリアでは、添加剤は多くの製造上の問題を解決するため、優れた技術です。この国には大量の製造生産量はなく、添加剤はより少量で効率的な製造量にアプローチする方法です。

ラボ22を設定しました。さまざまな種類の添加剤技術を備えたイノベーション施設です。このラボでは、企業がマシンにアクセスして製品の開発を試みるためのパスを設定しました。

私たちはそれについてかなりの調査をしました。オーストラリアの中小企業の状況は大きく、マシンに賭けて100万ドルを費やすだけの大企業のようなお金はありません。そのため、この新しいテクノロジーへのアクセスを業界に提供していました。

2015年に米国に戻ったとき、私はRTI International Metalsという会社に勤め、後にAlcoaに買収されました。アルコアに変わった。 CEOは、チタンの生産が株主が望む速度で成長しないことを認識していました。

そこで、彼女は成形、精密機械加工、さらにはテキサスの積層造形施設。チタン粉末と積層造形を含む私のスキルセットは、ここで非常に貴重でした。

それで、私は先端製造部門の研究開発側を引き継ぎました。先に述べたように、最終的にはエアバスからプロジェクトに勝ち、エアバスA350の部品を認定する必要がありました。

飛行機の部品を作るのは大変な仕事です。また、これまでプロトタイピング作業を行ってきた施設から製造環境への移行も非常に困難です。 1つのパーツ、1つの形状、1回の作成を行う場合、これは1つのことです。製造するときは、1つの部品、1つの形状、ただし1,000回を作成するため、事務処理が増え、特別なプロセスの資格を得ることが多くなります。

特に航空宇宙および防衛向けのAMの可能性について触れました。これらの業界における積層造形の現状をどのように見ていますか？また、主要な課題は何ですか？

アディティブマニュファクチャリングは破壊的技術であり、との両方の祝福です 破壊的技術の呪いは、それらが柔和なものではないということです。コミットメントを行う必要があります。そうしないと、その価値を引き出すことができません。

これには労働力開発コンポーネントがあります。プロセスの設計方法がわからない場合は、ビジネスケースを作成することはできません。添加剤の設計は、ブロックから金属を除去するように古典的に訓練されているほとんどのエンジニアにとって直感に反します。だからあなたは物事を好転させる必要があります。

航空宇宙、防衛、医療などのリスク回避的な業界を採用し、破壊的なものを採用させることは非常に困難です。

しかし、良いニュースは彼らがそれをやっているということです。医療、航空宇宙、防衛産業はすべて、添加剤を早期に採用してきました。私たちはその進歩を見続けています。

それを別のレベルに下げると、その労働力要素は今非常に重要です。テクノロジーを十分に理解し、テクノロジーから抜け出すために必要なものを手に入れるための戦略を立てるのに十分なエンジニア、マネージャー、エグゼクティブは十分ではありません。

これは新しい現象ではありません。これは、従来のテクノロジーにも当てはまります。たとえば、リツールが必要な場合は、リツールにかなりのコミットメントを行う必要があります。そして、それは会社に下から上へと影響を与えます。添加剤も違いはありません。

アディティブマニュファクチャリングの設計方法を知っていることがなぜそれほど重要なのですか？

添加剤の設計方法がわからない場合、添加剤によるコストパフォーマンスのメリットは得られません。

一般的に、人々は、コスト削減または利益が伴う場合にのみ、新しいテクノロジーを採用する傾向があります。したがって、新しいテクノロジーは、既存のテクノロジーが行ったすべてのことを実行する必要がありますが、それをより良く、より速く、より安く実行する必要があります。ビジネスケースがそれを通過しない場合、プロジェクトを実行する意味はありません。

私たちは、体重がお金であるというアナロジーを作ります。そして、添加剤の世界では、重量は時間に等しく、時間は常にお金に等しくなります。つまり、資料が多ければ多いほど、印刷にかかる時間が長くなり、したがって、コストも高くなります。

これは難しい概念です。

機械の価格を管理したり、材料の価格を管理したりすることはできません。しかし、あなたができる コントロールはあなたのデザインです。設計によって、マシンの実行時間と、その後に行われるすべての後処理が決まります。そして、それを正しく行わないと、コスト目標を達成することはできません。

私たちのトレーニングでは、添加剤について話すだけでなく、添加剤製造のコスト要因についても説明します。エンジニアは、添加剤部品でコストがどのように増加するかを認識する必要があるためです。

AM内のこのスキルのギャップに対処するために何ができるか、または何が行われていますか？

良いニュースは、毎年より多くのリソースがあるということです。現在、オンラインリソースもあります。

たとえば、私の会社は、パデュー大学を通じて、AMに関心のある人々のためのオンライン証明書をまとめました。エンジニア/マネージャートラックとエグゼクティブトラックの両方があります。何も知る必要はありません。コースを超えるために工学の学位を取得する必要もありません。そして、それはオンラインで利用可能です。

MITもオンラインコースを受講しており、AMも同様に見られると思います。これにより、学生に選択肢が生まれます。 Purdueを使用して、専門家として働いていて時間のない人を対象にコースを設計しました。

そのため、高品質のオンラインコンテンツがあります。これは、中級レベルなど、付加的なバックグラウンドを持たない人々を支援します。

今日の学習の本質は、変化。インターネットを介して、非常に遠隔地で質の高い情報や教育にアクセスできるようになりました。私が気に入っているのは、オンラインへのアクセスが特定の社会経済的背景や性別に偏っていないことです。

アディティブについて私が本当に気に入っていることの1つは、アディティブマニュファクチャリングを製造業とは見なしていないため、多くの若者が製造業に参入していることです。かっこいいです。

私たちは、ある状況で頭脳が多ければ多いほど、それが良くなることを育てようとしています。

業界は着実に最終部品製造にシフトしています。それについてどう思いますか？そのポイントに到達するには、さらに何をする必要がありますか？

近いと思います。 「このグループが初めて3Dプリントされた左利きのドライバーハンドルを作った」などの見出しが少なくなり、「この会社がこの車またはこの列車に積層造形を採用した」などの見出しが少し増えています。

このシフトは、仕様、作業指示、特にそれに伴うサプライチェーンイニシアチブに入るときに話すのがそれほど楽しくない多くのハードワークを表しています。

また、多くのTier1およびTier2サプライヤー、さらには比較的小規模な機械加工会社も関与しています。彼らは私たちのところに来て、「今こそ私たちが関与する時ですか？私たちはどこにいますか？

私たちは「4つのレンズ」と呼ばれる標準的なプロセスを持っています。それは、機械、材料、製品とすべてのデータを含むデジタル空間、そして最後に人です。

これをTBGAAM成熟度モデルと組み合わせます。 AMを使用するために必要な製品要件とスキルのバランスをとるように努めています。 5つのレベルのマトリックスがあり、製品の要件を確認します。次に、そのパスを進むときに、スキルと機能とそれを一致させることができる必要があります。

レベル0では、それがプロトタイピングの世界です。これらの製品要件を満たすために、多くの作業指示、仕様、または積層造形の膨大なスキルを持っている必要はありません。

次に、工具やショップエイズに行きます。そこでもう少し知る必要があります。ただし、部品を顧客に提供していないため、少し簡単です。

次に、部品の交換と部品の統合を行います。上部では、この部分は添加剤でのみ作成できます。あなたがその規模を拡大するにつれて、あなたの能力、理解、そして訓練は添加物とともに増加しなければなりません。そうでなければ、それは非常に危険な提案になります。

ほとんどの人は、レベル0とレベル1で非常に熟練するようになります。彼らは現在、この代替品に移行しており、追加部品を既存の部品と交換しようとしています。パーツはさまざまなプロセス用に設計されているため、これは困難です。添加剤用に設計されていない場合、ビジネスケースを作成することは非常に困難です。

これから脱却するには、製造プロセスでサプライチェーンを混乱させるため、追加のリスクが必要になります。そして、それは私たちが今多くの人々がいるのを見るところです。彼らは、それをレベル2からレベル3の部分に移行できる時期を見つけようとしています。そこでは、ビジネス面がより簡単になります。

あなたがワクワクしている添加剤の開発はありますか？

一般的に、私たちが目にしているのは、多くの科学が今この世界に追いついているということです。これで、どのプロセスが機能するかをよりよく理解できるようになり、マシンははるかに高速になりました。ですから、それはすべて非常に前向きです。

材料エンジニアとして、私自身、この分野の材料には、ポリマーと金属の両方で大きな可能性があると考えています。何かを製造するための大量の材料を手に入れることができなくなったので、その可能性は非常に大きいです。これから最も恩恵を受けるのは、設計および材料エンジニアだと思います。今が彼らの輝かしい時だと思います。

アディティブマニュファクチャリングはあらゆる面で本当に改善されており、いくつかのギャップを埋めるためにさらに多くのソリューションが開発されているようです。それはすべて工業化の道の一部です。すべてが添加剤で改善されており、それは私にとってエキサイティングです。

人々は後処理側に移行しており、他の業界で使用している既存の機器に変更を加えています。

ソフトウェア側も、新しい設計ツールとMES /ワークフローソフトウェアシステムで非常に強力に採用されています。

もう1つのエキサイティングなことは、第2世代の光重合技術です。私たちはかなりの数のスタートアップを扱っており、誰もが新しいアイデア、新しいひねり、プロセスについての新しい考え方を持っています。

MESまたはワークフローソフトウェアシステムについて簡単に触れました。 MESとワークフローソフトウェアの重要性と、それがAMの工業化にどのように貢献できるかについてのあなたの見解は何ですか？

AMプロセス、リスクを管理し、作業在庫を改善するのに役立つものはすべて、ビジネス面で役立ちます。

航空宇宙および医療は、非常に優れた品質と安全性の記録を持っています。彼らはそれを新しいテクノロジーのリスクにさらすことをいとわないので、それがシステムの出番だと思います。

MESシステムを使用すると、知的財産をより適切に保護できる大きなチャンスもあります。プロパティ、およびさまざまなプロセスを収益化する機能。

現在、いくつかの新しいツールが出回っているので、3D印刷ファイルの行き先を追跡し、それらが正しいものであることを確認するためのより良い方法があると思います。このような管理ソフトウェアツールを使用すると、一般的な品質保証の問題が改善されます。

Barnes Group Advisorsの詳細については、次のWebサイトをご覧ください。 https://www.thebarnes.group/