加工後工程計画の自動化が付加製造の効率を高める理由

付加製造（アディティブ・マニュファクチャリング）のワークフロー管理と聞くと、生産工程のみ、例えば受注スケジューリングや機械準備だけを想像しがちです。しかし、生産後の段階をどう管理するかはどうでしょうか？

驚くべきことに、加工後工程管理は付加製造プロセスで頻繁に見落とされる部分です。多くの企業が、この段階をいかに効果的に管理し、生産段階間のシームレスな流れを確保するか、明確でないままです。加工後工程管理について、そしてワークフロー管理ソフトウェアがいかにこの生産段階を合理化・自動化できるかをご覧ください。

加工後工程管理とは

付加製造において、加工後工程管理とは、プリント完了後に必要なすべてのアクションを計画・調整するプロセスを指します。これには以下が含まれます（これに限定されません）：

• 後処理タスクの計画
• 品質保証（QA）チェックの実施
• ロジスティクス管理

加工後工程管理：手動 vs 自動

今日、大多数の製造業者は手動プロセスで加工後タスクを計画・実行しています。ビルド後の部品特定プロセスを例に取りましょう。

完了したビルドは複数の部品で構成され、それらはアンパック、特定、検査され、次の段階（後処理など）へ移動する必要があります。しかし部品を特定するには、生産エンジニアが多くの場合、印刷されたジョブシートを参照し、2D画像を物理的な対応物と照合し、要件を手動でチェックする必要があります。

このプロセスには2つの明確な欠点があります：多大な時間を要し、ワークフローの可視性に欠けます。

これらはあらゆる手動プロセスの主要な欠点です。データが物理的にタスクオーナーから次のオーナーへ渡される必要があるためです。付加製造を量産の観点から捉えると、この加工後プロセス管理手法が長期的にスケーラブルでないことは明らかです。

一方、自動プロセスは通常、デジタルベースのデータと通信を伴います。これにより、加工後計画段階全体を合理化する重要な機会が生まれます。適切なワークフローソフトウェアがあれば、自動プロセスはヒューマンエラーのリスクを減らし、すべての生産領域でユーザーが容易にコミュニケーションできる一元化プラットフォームを提供します。

加工後工程管理自動化の5つの最適ユースケース

#1 後処理計画

付加製造プロセスの重要な部分である後処理は、加工後段階を考えるとき真っ先に思い浮かぶものです。

使用する3Dプリント技術により、3Dプリント部品には異なるタイプの後処理が必要です。SLA部品なら少なくともサポート除去が必要。SLS部品なら染色、メッキ、その他の後処理が必要になる場合があります。ビーズブラストのように、一定数の完成部品が揃ってから実施するバッチ処理タイプもあります。

これだけでも、後処理計画がいかに容易にロジスティクスの悪夢になり得るかがわかります。特に数百のプロジェクトと複数の異なる機械を扱う場合。リソース配分、タスクオーナー割り当てなど、管理すべき項目は山ほどあります。

さらに、後処理段階は現在、付加製造プロセスの30〜60%を占めています。このステップを手動プロセスで管理・調整すれば、プロセスがさらに長引くだけです。最大効率のためには、後処理活動の計画タスクを可能な限り自動化するのが合理的です。

ワークフロー管理ソフトウェアは、このプロセス自動化で真価を発揮します。例えば、AMFGの後処理スケジューリングシステムを用いれば、適切な後処理タスクを割り当て、実施すべきアクションの正しい順序を確立できます。

#2 より迅速な部品特定

どの生産エンジニアも認識するシナリオ：完成ビルドがあり、部品を特定・割り当てる必要がある、通常は後処理段階へ。

生産後の部品特定はプロセスの重要な部分です。品質保証実施や後処理完了の前に、部品をまず特定する必要があります。しかし、大多数の付加製造部門では、部品の特定と追跡が完全に手動プロセスです。印刷ジョブシートを使い、2D画像と物理部品を比較するのが一般的です。

ワークフロー管理ソフトウェアでこのプロセスを自動化すれば、部品特定段階を大幅に簡素化できます。部品データと仕様がシステムにすでに登録されていれば、どのビルドに部品があるかをソフトウェアで確認するだけです。ソフトウェアは3D CADモデルも表示でき、検査プロセスを強化します。

#3 品質保証の強化

付加製造が試作から量産へ移行する中、部品が要求基準を満たすことを確実にすることが鍵です。品質保証（QA）管理は、したがって加工後段階の各時点で継続的なステップとなります。

現在QAチェックが手動で固定チェックリストベースなら、ワークフロー管理ソフトウェアでこのプロセスをデジタル化できます。

例えば、データ付き3Dビューアを含め、部品とその特性をより正確に検査可能。こうしたシステムは、センサーやバーコードなど外部データソースからレポートをインポートすることもでき、部品が仕様を満たすことをより速く確実にできます。

#4 堅牢なデータ管理

プロセス再現性は製造業者にとって重要な基準ですが、歴史的に3Dプリント技術の幅広い採用を阻害してきた要因の1つです。しかし、データを正しく管理することは、再現可能な付加製造プロセスを達成する鍵の1つです。

製造業者は、加工後段階で生じるデータ管理要件を考慮する必要があります。

品質保証を例に取りましょう。付加製造のQAは、1ビルドが膨大なデータ（潜在的に数十〜数百テラバイト）を表す可能性があるため、堅牢なデータ管理プロセスを必要とします。

それだけでなく、重要な部品情報を保存、更新、あらゆる場合で維持する必要があります。

データの山を消化可能な形で手動維持することはほぼ不可能です。しかし、専用ワークフロー管理ソフトウェアなら、デジタルアプローチで、個々の部品の豊富なデータ履歴を含むデータ保存が可能です。

データ分析と組み合わせれば、この情報は組織全体の可視性維持に不可欠となり、加工後計画とより広範な生産プロセスの継続的最適化を可能にします。

#5 統合コミュニケーションツール

複数の機械を稼働し、数十万個の部品を生産しているなら、トレーサビリティが成功する付加製造運用の鍵です。これはワークフロー管理ソフトウェアで最も効果的に達成できます。

もう1つの実例：エンジニアが依頼したプロトタイプのステータス更新を必要とする場合。

従来プロセスなら、おそらく別場所にあるラピッドプロトタイピング施設が、スプレッドシートシステムで部品を探し、メールで返信する必要があります。

これに10倍以上の案件を掛け合わせれば、大量のメール往来と、プロジェクトステータス追跡に費やされる多大な労力が発生します。

ここでワークフロー管理ソフトウェアに置き換えます。AM部門は今や、プロジェクト情報、期限、予定納期、その他必要情報を完備したプロジェクトを、システム内で数秒で特定できます。

あるいは、適切なユーザー権限が設定されていれば、エンジニア自身がシステム内でプロジェクトステータスを確認でき、RP部門に連絡する必要がありません。

この例は、ワークフロー管理ソフトウェアが設計、計画、生産チーム間のコミュニケーションをどう促進し、全員が最新状況を把握できるかを示しています。

自動化：加工後工程管理の未来

見てきたように、ワークフロー管理ソフトウェアは生産段階で止まるべきではありません。ワークフロー管理ソリューションを探す製造業者にとって、重要な選定基準は、ソフトウェアが加工後計画を他の付加製造ワークフロー（部品特定、後処理スケジューリング、計画と生産間のコミュニケーション）といかにうまく接続できるかです。

付加製造導入を目指すOEMにとって、ハードウェアや材料だけを見るのは不十分です。スケーラブルな生産運用を構築するなら、これを支える適切なソフトウェアインフラの採用もまた重要です。

AMFGが貴社のAM運用のためにスケーラブルなインフラ構築をどう支援できるか、ご確認ください