3Dプリントが消費財業界に利益をもたらす5つの方法（2021年更新）
さらに、実際のテクノロジーの例。
ご存知でしたか 消費財企業の76％ はすでに3D印刷を使用していますか？
消費財企業は、より顧客中心のサービスと製品を費用対効果の高い方法で提供するために、3D印刷に突入しています。
3D印刷が消費者ブランドにますます採用される中、私たちはこのテクノロジーの利点を掘り下げ、6つの消費財セグメントが今日3D印刷をどのように使用しているかを探ります。
消費財企業にとっての3D印刷の5つのメリット
1。開発サイクルの加速
3D印刷により、CNCなどの従来の製造技術よりもはるかに高速にプロトタイプを作成できます。
一例では、3D印刷は、消費者向けパッケージング会社であるTolyが、開発期間を数か月から数日に短縮するのに役立ちました。同社が3Dプリントの前にプロトタイプに使用したCNCを使用すると、設計からプロトタイプまでの時間が最大3週間かかる可能性があります。次に、会社が3回以上の反復を行う場合にかかる時間を想像してみてください。
3D印刷は、設計コンセプトの評価と変更のプロセスを加速し、Tolyが一晩でプロトタイプを作成し、翌日テストできるようにします。
消費者ブランドが設計検証フェーズの一部として採用しているテクノロジーの1つは、マルチマテリアル3D印刷です。このテクノロジーにより、さまざまなテクスチャや色のプロトタイプを作成して、最終的な製品のルックアンドフィールを複製することができます。
2。設計の柔軟性の向上
3D印刷により、企業は、従来のプロセスでは製造できない複雑な形状を作成する際に、最大限の設計の自由度を実現できます。
複雑な機能を生み出す能力は、強度と耐久性のために最適化された、格子構造が組み込まれた靴のミッドソールや自転車の部品などの革新的な製品にすでにつながっています。
3。カスタマイズ
パーソナライズされたヘッドホンからカスタムシューズまで、カスタマイズは誰もが口にする言葉です。
しかし、誇大宣伝にもかかわらず、カスタマイズは依然として消費財の3D印刷の主な利点の1つです。
3D印刷は、個々の仕様に基づいて高価な工具を変更する必要がないため、カスタマイズ可能な新しい可能性を生み出します。
3D印刷では、ツールを必要とせずに設計データが3Dプリンターに転送されるため、メーカーが使用しているツールはマシン自体だけです。
これは、カスタマイズに伴う複雑さが追加コストを発生させないことも意味します。 3Dプリンターは、単純なものよりも複雑な形状を製造するのに時間、エネルギー、または材料を必要としません。また、工具が不要なため、さまざまなデザインを印刷するために追加の製造コストは必要ありません。
4。工具製造
ツールや射出成形金型の製造も、3Dプリントの恩恵を受けることができます。 EYが調査した消費者製品企業の39％は、3Dプリントツールを使用して従来の製造を強化することの価値を認識しています。
たとえば、ユニリーバは射出成形ツールに3D印刷を使用し、機能テストおよび消費者テスト用の最終材料でプロトタイプ部品を製造しています。金型にこのテクノロジーを使用することで、同社はプロトタイプのリードタイムを40％短縮できます。
別の例では、エスティローダーカンパニーズ（ELC）が、最新の3D印刷技術を使用して、英国のホイットマン製造施設での製造を近代化しています。英国のホイットマン製造施設では、多くの高級スキンケアブランドとジョーマローンロンドンのフレグランスが製造されています。
>たとえば、Jo Malone Londonの30mlフレグランスボトルを製造する場合、新しい3D印刷されたジグが、ボトルのラベル位置合わせの品質保証ツールとして使用され、時間とコストを節約します。
このテクノロジーを使用することで、同社は新しい機械部品を数週間や数か月ではなく数時間で設計およびテストでき、部品あたり数千ドルではなく数ドルで設計およびテストできます。
5。持続可能性
3D印刷プロセスは相加的に機能し、従来のサブトラクティブ製造とは対照的に、材料の層を追加して部品を製造します。このプロセスのおかげで、3D印刷は材料の無駄を大幅に削減し、それによって製造プロセスをより持続可能にすることができます。
>>詳細 3Dプリントの持続可能性
Nikeは、廃棄物削減の可能性を実証しました。FlyKnitシューズに3D印刷を使用することで、従来のカットソー方式と比較して、廃棄物を最大60％削減することができました。
2020年に消費財セグメントが3D印刷をどのように使用しているか
履物
靴業界における3D印刷の機会は計り知れません。このセグメントは、今後10年以内に最大の3D印刷消費者製品セグメントになる可能性があります。
主要な靴ブランドは、顧客に新しい体験を提供したいという願望に駆り立てられて、靴の3D印刷の範囲をすでに模索しています。
今日の消費者の状況の現実は、消費者がパーソナライズされた体験を望んでいるということです。
それに応じて、多くの靴会社は、顧客が、たとえば、限られた色の選択を提供することによって、限られた量のカスタマイズで靴を注文することを許可している。
一方、3D印刷では、着用者に合わせて特別に調整された靴を作成できるため、企業は新しいレベルのカスタマイズを実現できます。
実際のこのアプローチの一例は、ドクターショールのカスタム3Dプリントされた靴の中敷きです。
Dr. Scholl’sは、テクノロジー企業であるWiivvとのパートナーシップを通じて、顧客の足の正確なスキャンを作成するカスタマイズアプリを提供しています。スキャンを成功させるには、顧客はさまざまな角度から足の写真を数枚撮る必要があります。
アプリ内のスキャンテクノロジーは、各足からの400のマッピングポイントに基づいて、カスタムインソールを作成します。 5分もかからないこのプロセスを通じて、各顧客にカスタムフィットするようにインサートを設計できます。
3Dデザインが生成された後、パーソナライズされたインソールが3D印刷され、14日以内に99ドルで顧客の玄関先に届けられます。さらに、消費者はこのアプリを使用して、3Dプリントされたインソールに自分の好みに合ったさまざまなデザインを追加できます。
パーソナライズされたインソールに加えて、アディダス、ナイキ、ニューバランスなどの企業は、3Dプリントがミッドソールと靴のアッパーの製造にどのように役立つかを模索しています。
進歩にもかかわらず、靴の3D印刷の収益は、世界の靴市場の収益の1％未満を占めています。
これは、靴業界の集中的で生産性の高いニーズに対応するためのスケーラビリティが現在の技術に欠けていることが主な理由で、履物での3D印刷の使用が制限されたままであることを意味します。
とはいえ、デジタルマニュファクチャリングのトレンドとパーソナライズされたエクスペリエンスの需要により、フットウェアブランドは、3D印刷の機会をさらに探求し、テクノロジーを大規模に適用する方法を見つけるようになります。
ジュエリーとアクセサリー
SmarTech Analysisによると、AMの貴金属の価値は2028年までに世界で18億ドルに達すると予想されています。これを念頭に置いて、宝飾品、アクセサリー、装飾品は、消費財業界で3Dプリントの最も成功したアプリケーションの一部である可能性があります。
これらのセグメント内で、3D印刷は直接および間接の両方の製造アプリケーションに使用できます。間接製造では、3D印刷を使用してワックス型を作成し、それをワックス鋳造に使用します。このプロセスにより、モデルを手作業で彫刻することに関連する時間、エネルギー、および高コストが節約されます。
一例として、カスタマイズされたリングを専門とするカナダの宝飾品会社Vowsmithは、ワックスモールド製造用の3Dプリンターを統合することにより、製造時間と納期を50％短縮することができました。同社は1回の印刷で、35〜40のパーソナライズされたリングパターンを作成し、キャストの準備を整えることができます。
貴金属を処理できる3D印刷システムの数は限られていますが、貴金属を使用した直接3D印刷も可能です。
オーストリアのジュエリー会社BOLTENSTERNは、直接3D印刷を使用して、ブレスレット、イヤリング、ネックレス、カフスボタンなどのジュエリーを製造しています。
BOLTENSTERNは、貴金属粉末のサプライヤーであるCOOKSONGOLDと提携し、金属粉末ベースのAMテクノロジーを使用して「Embrace」ジュエリーコレクションを作成しました。ジュエリーメーカーによると、これは金とプラチナで直接3Dプリントされた市場で最初の商用コレクションです。
アイウェア
3D印刷により、アイウェアの設計者は新しい外観をより自由に作成できます。設計者は、従来の手法では困難で、多くの場合、経済的に実行不可能な新しい形状やテクスチャを試すことができます。
同時に、このテクノロジーにより、アイウェアブランドは、アイウェアフレームのデザインに関して、より多くのオプションを顧客に提供できるようになります。オプションには、さまざまな形状、色、テクスチャが含まれる場合があります。
ベルギーの高級アイウェアメーカーであるHoetDesign Studioは、3Dプリントを利用してアイウェアコレクションを開発した企業の1つです。
Hoet Coutureコレクションは、レーザー溶融技術を使用して製造された5つのモデルを備えています。ガラスフレームの前部はチタン製で、メッシュ状の幾何学的構造で、3Dプリント以外では作れません。
多くの企業がアイウェアの3D印刷を開拓していますが、この技術はまだ大量生産の準備ができておらず、主に製品の小ロットの製造に使用されています。しかし、少量のバッチでも、アイウェアブランドは差別化を図り、カスタマイズされた3Dプリントのアイウェアフレームなど、ほとんど未開発の新しい道を模索することができます。
自転車製造
3D印刷は、自転車の生産にさまざまな独自のメリットをもたらします。そのため、少数の専門自転車メーカーがすでに3D印刷されたコンポーネントを製品に統合しています。
従来の高価なカーボンファイバーやチタンバイクのコストを下げるために3D印刷を使用している企業もあれば、バイクのパフォーマンスを向上させるために新しい形状を試している企業もあります。
たとえば、英国の自転車製造会社であるEmpire Cyclesは、3DプリンターメーカーであるRenishawと協力して、トポロジー的に最適化されたチタン製自転車フレームを作成しました。レニショーは、元のフレームより33％軽量化された新しいフレームデザインを開発しました。
軽量の自転車を持つことは、サイクリストにさまざまなメリットをもたらします。第一に、それはサイクリストがより速い速度に到達し、より簡単に上り坂に乗ることを可能にします。第二に、軽量の自転車はライダーの動きに反応しやすく、競争力のあるサイクリストに重要な利点を提供します。
自転車業界で大量生産用の3D印刷を目にすることは少し遠いですが、最終的には3D印刷の流行に乗って、収益と顧客体験に付加価値を与えるブランドが増えることは明らかです。
美容と化粧品
3D印刷は、美容業界にも浸透しつつあります。フランスのファッション企業であるシャネルは、2018年に世界初の3D印刷マスカラブラシを発売し、3D印刷の可能性を実証している企業の1つです。
RévolutionVolumeマスカラブラシは、レーザービームを使用してポリアミド粉末の層を融合する技術であるSLSを使用して作成されました。
3D印刷により、ブラシのデザインが最適化されました。たとえば、ざらざらした粒状のテクスチャーにより、まつ毛へのマスカラの密着性が向上します。
3D印刷は化粧品業界では新しいかもしれませんが、シャネルのような先駆者たちは、この技術が化粧品の製造方法をどのように変えることができるかを示しています。
家庭用電化製品
3D印刷された電子機器はまだ初期段階ですが、カスタムの電子エンクロージャ、USBスティックケース、キーボードはすでに現実のものとなっています。 3D印刷を使用して、複雑な形状とさまざまな色、グラフィックス、サイズを利用できる、パーソナライズされたタッチの電子エンクロージャを作成できます。
オランダの会社、ムーグは、この分野ですでに成功を収めています。 Moogueはオンラインコンフィギュレーターを提供しており、お客様はさまざまな色、画像、パターンから選択して3Dプリントされた電話ケースをカスタマイズできます。
消費財業界における3Dプリントの課題
消費財メーカーは3D印刷の利点をますます認識していますが、このテクノロジーの実装には依然として課題があります。
確かに、消費財業界での3D印刷の採用率は、特に航空宇宙や医療などの先駆的な業界と比較した場合、依然として比較的低いです。
ほとんどの消費財企業にとって、少なくとも現時点では、3D印刷の生産ラインを実装することは経済的に実行可能ではありません。一つには、3D印刷の生産量は、現在、従来の製造で達成された量と競合することはできません。
ただし、Carbonのデジタルライトシンセシス、メタルバインダージェッティング、HPのマルチジェットフュージョンなどのテクノロジーがすべて生産速度と生産量の限界を押し広げているため、商業的にスケーラブルな生産システムは可能性の範囲内にある可能性があります。
3Dプリントで競争上の優位性を構築する
3D印刷がよりスケーラブルになるにつれて、この10年間で、より多くの消費財企業が3D印刷を試験的に導入するようになるでしょう。これは、テクノロジーから最も恩恵を受けることができるアプリケーションと製品を特定するのに役立ち、企業がテクノロジーを生産ワークフローに導入できるようにします。
ただし、生産における3D印刷の採用を成功させるには、消費財企業がワークフローをエンドツーエンドで管理するのに役立つMESソフトウェアなどのソリューションを統合する必要もあります。
3D印刷などのデジタルプロセスには、複数のサイトに分散している場合でも、より多くの注文を処理し、操作の可視性を提供できるデジタルツールが必要になります。
全体として、3D印刷は、先駆的なデザインからマスカスタマイゼーションまで、消費財セクターの新しいトレンドを形作る重要なテクノロジーの1つになるでしょう。今こそ、企業がこれらのトレンドを先導し、競争上の優位性を構築したい場合に行動する時です。
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