インダストリー4.0と分散型製造により、より持続可能な生産が可能になります

メーカーは、3D印刷などのテクノロジーを採用して、一部の生産物を現地に移動し、より持続可能な材料を使用し、廃棄物を削減しています。

現在のパンデミックは、封鎖のために閉鎖しなければならなかった工場、多くの生産ラインを改造する必要性から、航空貨物と海上輸送の供給ラインの世界的な混乱まで、世界中のサプライチェーンにおける多くの新規および既存の課題を示しています。

ほとんどの工場は多くの国、特にアジアで通常の操業を再開していますが、必要な保護装置を配送するために必要な流通の変更により、珍しい場所に空の輸送コンテナが残っています。これらのコンテナの収集にはコストがかかり、現在、メーカーは追加の送料と、顧客や配送センターへの製品の発送の遅れに直面しています。

メーカーは生産を他の場所に移すことに満足していましたが、今ではそれを家に持ち帰りたいと思っています

2010年、元IntelCEOである故AndyGroveは、Businessweekで次のように書いています。そうすると、マージンが改善されました。経営陣は満足しており、株主も満足していました。成長は続き、さらに利益を上げました。しかし、ジョブマシンはスパッタリングを開始しました。」

アジアのメーカーは急速に学び、LCD、射出成形（中国での玩具製造への巨額の投資の結果）、リチウムイオン電池、ワイヤレスカード、コントローラーボード、フレックス回路などの主要コンポーネントで業界を始めました。革新的な製品のハイエンドな設計とエンジニアリングがまだ手元にあると考えて、義務を果たすにはあまりにも幸せです。

多くの工場が必要なコンポーネントを入手しようと奮闘している現在、多くのOEMは、生産を市場に近づけるための革新的なテクノロジーを探しています。

3D印刷やレーザー切断などの技術により、射出成形やウォータージェット製造に匹敵する価格で限定シリーズの現地生産が可能になります。

過去10年間で、3D印刷は、非常に限られた生産にのみ使用される実験技術から、いくつかの産業向けに大量の特殊部品を生産する技術に進化しました。

大企業、特に家電市場の企業は、特にプロトタイプの設計とパッケージングのために、何年にもわたっていくつかの新製品開発タスクをアウトソーシングしてきました。現在、当初は部外者が新製品で協力することを躊躇していた中小企業は、3D印刷コードの開発、製品の検証、新製品の屋外テストなどを外部のサプライヤーが行うことを求めています。

「初期の封鎖以来、特に中規模から大規模の企業では、いくつかのクライアントに対して行う作業に変化がありました。旅行や通常の職場への移動を避けることが推奨されるようになった今、在宅勤務の従業員や海外の開発チームから、デザインやプロトタイプの開発を求められています」と、バルセロナのFabCafeのオーナーであるDavidTena氏は述べています。 「たとえば、シカゴを拠点とする企業の場合、電子デバイスのケースを設計し、電子開発チームと調整して、私たちが行っている変更と改善を共有し、反復を3Dプリントして物理的にテストしています。」

新しい材料により、より持続可能な生産と廃棄物の削減が可能になります

産業用の3D印刷により、多くの幾何学的構造の作成が可能になり、製品設計プロセスが簡素化されます。また、比較的環境に優しいです。少量から中量の生産では、リードタイムと総生産コストも削減できます。

3D印刷では、従来の製造とは異なり、ユニットあたりのコストはボリュームに依存しません。 3D印刷により、世界中のどこでもまったく同じ仕様で同じ部品を製造できるため、輸送の追加コストを節約し、製造をより持続可能にすることができます。また、産業用3Dプリンターが安価で高速になるにつれて、部品をオンデマンドで製造できるため、保管や大量の在庫の必要性が少なくなります。

現在、ほとんどの産業用3Dプリンターは、PA11やPA12などのポリアミドを使用しています。これらのハイエンドプラスチックは、安全性、耐久性、または信頼性が重要となる用途に最適な材料です。これらは、自動車、医療、スポーツ、航空などの業界向けの信頼性の高い部品の製造に使用されます。 PA11は、サーキュラーエコノミーイニシアチブをサポートするために不可欠な、100％リサイクル素材で作られたバイオポリアミドです。最近まで、価格が高いため、これらの材料は低価格の消費財には高すぎました。

HPや他のメーカーは現在、高温ガラスや一部の金属などの他の材料を使用しています。

さらに、基本的な電子回路を3Dプリントされた部品にプリントすることが可能になりました。ここでの目新しさは、オブジェクトに埋め込まれた3D電子機器の印刷です。したがって、わずかな増分コストをほぼゼロにするために、センサーを組み込むことができます。すべてのアイテムには、3D印刷されたパーツに電力線、信号線、センサーを埋め込むことができます。

HPの3Dプリンティング担当バイスプレジデント兼ゼネラルマネージャーであるRamónPastorは、IoT Timesとのインタビューで、「インダストリー4.0が経済的に分散型製造を可能にするという事実は、製品の構築と流通の方法を変えることができることを意味します」と述べています。 「世界で消費される燃料、この場合は化石燃料の最大半分が、製品の生産地から消費地への輸送に使用されているとの推定もあります。この意味で、インダストリー4.0、デジタルマニュファクチャリング、3D印刷の組み合わせにより、このパラダイムを変更し、分散型製造に移行できます。つまり、基本的に、需要がある場所の隣で必要なときに必要なものを製造します。 」