モータースポーツ、パフォーマンスレーシング、3Dプリンティング：CarbonPerformanceのRevannthMurugesanへのインタビュー

パフォーマンスレースとモータースポーツの世界は、イノベーションによって定義されています。パフォーマンスと速度が重要な基準である場合、エンジニアリングの卓越性を維持することが重要です。そのため、このセクターはイノベーションを推進するために積層造形などのテクノロジーにますます注目しています。

この開発を活用している企業の1つは、英国を拠点とする新興企業であるCarbon Performanceであり、積層造形を使用して高性能コンポーネントを製造しています。 AMに加えてAIとブロックチェーン技術を使用して、同社は次世代のスマート自動車部品の提供を目指しています。

CarbonPerformanceのマネージングディレクターであるRevannthMurugesanと話をし、高性能レースにおける積層造形の利点と業界内のAMの現状について調査しました。

カーボンパフォーマンスについて少し教えてください。

Carbon Performanceは、完全に積層造形を中心に構築された世界初の自動車消費者向けテクノロジー小売ブランドです。本質的に、私たちの目標は、積層造形技術と消費者市場の間のギャップを埋めることです。

AMを使用して、自動車業界向けのサスペンションアップライトやブレーキキャリパーなどの高性能コンポーネントを設計および製造しています。

プロトタイピングから製造まで、積層造形でできることはたくさんありますが、多くのメリットはエンドユーザーに直接届いていません。もちろん、このギャップを埋めようとすることには課題があり、そこでカーボンパフォーマンスが登場します。

カーボンパフォーマンスの背後にあるビジョンは何ですか？

自動車業界に長く携わってきた私たちは、世界の二酸化炭素排出量がかつてないほど多いことを理解しています。私たちは、自動車業界におけるこの環境問題を解決し、人工知能と3D印刷を使用して、コンポーネント自体の非効率性を解決しようとしています。

したがって、私たちの最終目標は2つあります。1）製造が環境に与える影響を減らすことと、2）製造を英国に戻すことです。

アディティブマニュファクチャリングはパフォーマンスレースにどのようなメリットをもたらしますか？

まず、積層造形はパフォーマンスを向上させると言えます。

例としてサスペンションコンポーネントを取り上げましょう。従来の製造では、製造業者は金属のブロックを取り、材料を切り取って最終的な形状を取得していました。

対照的に、アディティブマニュファクチャリングを使用すると、サスペンションコンポーネントは25％軽量化されます。これにより、車のばね下重量が改善され、文字通りパフォーマンスが向上します。

現時点では、材料の浪費は8〜10％ですが、これを0％に下げる予定であり、これは非常に困難です。

第二に、添加剤製造は燃料効率を改善することができます。高性能のお客様と一緒に、これを数の観点から実証することができます。たとえば、実際には、80周にわたって車を6秒速く走らせることができます。パフォーマンスレースでは、このタイプのマージンは非常に大きいです。

業界での豊富な経験により、積層造形は何年にもわたってどのように進化してきましたか？

最初の3Dプリンターを購入したとき、私は14歳か15歳でした。当時、業界は3Dプリントの点で現在よりもはるかに早い時期でした。たとえば、材料の選択肢は非常に限られていました。当時、ABSは贅沢でした！

業界は、デスクトップ3D印刷から、SLA、SLS、そしてもちろん金属3D印刷を使用した工業用積層造形へと成長しました。それはとても励みになります。

業界は急速に成長しており、CAGRは約38％です。少数の3Dプリンターメーカーから、数千のメーカー、サービスビューロー、ビジネスコンサルタント、資材サプライヤーになりました。生態系は明らかに進化しています。

Carbon Performanceでやろうとしているのは、テクノロジーを特殊なアプリケーションに限定するのではなく、業界を限界まで押し上げ、消費者向け製品を市場に投入することです。これは、現在の業界の状況とほぼ同じです。

ジェネレーティブデザインおよび最適化ツールの使用方法と、それらが生産プロセスにもたらすメリットについて詳しく教えてください。

ジェネレーティブデザインはまだ初期段階にあります。これを提供している企業は実際にはごくわずかです。

そうは言っても、私たちはジェネレーティブデザインなどのテクノロジーを使用して新製品を市場に投入しています。たとえば、ジェネレーティブデザインソフトウェアは、根本的な解決策を考え出すのに役立ちます。本質的に、私たちは製品を少なくとも40％軽量化しようとしています。

そこで、ジェネレーティブデザイン、ラティス、トポロジ最適化ツールを使用して、コンポーネントの重量を減らし、パフォーマンスを向上させます。

AIとブロックチェーンも使用しています。 CarbonPerformanceがこれらのテクノロジーを3D印刷と組み合わせてどのように使用しているか説明していただけますか？

まず、人工知能は誤解されることが多いと言うことが重要です。これは単一のテクノロジーではなく、さまざまなテクノロジーの総称です。ジェネレーティブデザインは、機械知能を使用して設計が生成されるため、実際には一種の人工知能です。

現在、独自のジェネレーティブデザインソフトウェアを開発中であり、2020年に完成する予定です。これは英国で2番目のジェネレーティブデザインソフトウェアになります。

ブロックチェーンは、セキュリティの側面をカバーします。これは非常に重要だと思います。理論的には誰でもSTLファイルを入手して印刷できるため、IP保護と著作権/商標は重要な問題です。それが現在3Dプリント市場が存在する場所です。その追加レベルのセキュリティを追加する何かが必要です。

ブロックチェーンの使用は、実際には現在ベータ段階です。したがって、たとえば、STLファイルを取得して、アジアや北米など、世界中の信頼できるパートナーに配布できます。これらのパートナーは16桁のキーを持っており、ファイルにアクセスできるのはパートナーだけです。他の誰もそのファイルにアクセスしたりダウンロードしたりすることはできません。そこでブロックチェーンが登場します。

3D印刷用のブロックチェーンの概念は、確かに、特に使用できるファイルサイズに関しては、まだかなり初期のものです。ブロックチェーンテクノロジーがiCloudのようなまともなストレージプラットフォームに進化するまでには、おそらく5年から10年かかると思います。

セキュリティの重要性についておっしゃいました。これについて詳しく教えていただけますか？

絶対。

AMを、商標および著作権で保護されたデザインがある従来の製造と比較してみましょう。 AMを使用すると、誰でもデザインを作成できるオープンソースソフトウェアを利用できます。ファイルのデザインを複数回変更します。したがって、潜在的に、コンポーネントの設計に数か月を費やす可能性があり、他の誰かがSTLファイルを入手して、その所有権を主張する可能性があります。

セキュリティは、3D印刷プロセスの最も重要な部分です。そして、それは所有権の問題だけではありません。偽造品は、特に自動車産業において、実際の問題を引き起こす可能性があります。

たとえば、ブレーキキャリパーを製造する場合、他の誰かがSTLファイルを入手して、偽造バージョンを製造した場合はどうなりますか？ここで、それは安全性だけでなく性能の問題にもなります。製品が故障する可能性があり、見た目が似ているため、人々は無意識のうちにそれを購入するでしょう。

クライアントのサクセスストーリーを共有できますか？

現在、マンチェスターの組織と協力して、世界初の3Dプリントされた電動ゴーカートを開発しています。これは約6か月以内に発表される予定です。

また、ケントを拠点とするレーシングチームと協力して、ドゥカティのスイングアームを開発しています。これに対して圧倒的な反響があり、現在250件の注文があります。

今後5年間で、積層造形の状況はどのように変化すると思いますか？

スキルに関しては、私の意見では、イノベーションとは人とテクノロジーがすべてです。人々がそれらを採用することなしに、高度な技術を推進することに意味はありません。現在、業界には積層造形スキルの設計が欠けています。これは特に英国の場合です。

この分野では多くの作業が行われています。たとえば英国には、シェフィールド大学のAMRCとManufacturing Technology Center（MTC）があり、どちらもトレーニングスキルを提供しています。また、Carbon Performanceでは、CSRの一環として高校生にSTEMトレーニングを個人的に提供しています。 DfAM、ジェネレーティブデザイン、最適化のトレーニングを提供します。

特に消費者向けアプリケーションで、これらのスキルを学びたいと考える人の数が急増しています。

あなたが予測している課題はありますか？

正直なところ、多くの課題があります。 IP保護の問題は、おそらく最も困難です。

2つ目は、厳格な製造規則と標準化を実施することです。たとえば、市場のさまざまなマシンに同じプロセスパラメータを適用することはできません。

3つ目は、適切な材料の入手可能性です。アルミニウムとチタンの粉末はありますが、これらの粉末の特性には依然として多くの不一致があり、正確な部品を設計しようとするときに問題になります。

最後に、音量に関する質問があります。製造は通常、高価値の量産環境で行われます。しかし、モータースポーツとAMでは、少量/高価値の生産モデルで運営しています。

AMが真に大量生産/低価値の製造モデルに発展するまであと20年かかります。

2019年のカーボンパフォーマンスはどのように見えますか？

2019年には、消費者から信頼されている、実際に道路上の車に搭載されているコンポーネントが表示されます。

自動車業界に40〜50年携わっている消費者や顧客と話をすると、部品を見せても3Dプリントで金属部品を製造できるのではないかと疑問を持っています。金属を印刷する3D印刷に疑問があります。

これはおそらく、業界での新技術の平均採用期間が4〜6年で、数百万ポンドの費用がかかるためです。

そこで、私たちは、スマートコンポーネントとアプリケーションを開発できることを示すことで、自動車部品がこれらの硬い固定部品であるという固定観念を打ち破ろうとしています。最も重要なことは、スマートで接続されたコンポーネントのエコシステムを作成していることです。

たとえば、コンポーネントにはQRコードが埋め込まれており、車の仕様を確認できます。また、モータースポーツ用のライフセンサーにも取り組んでおり、製品自体のライブデータとストレスを確認できます。

最後に、3月に北米市場に参入し、パイプラインに50のアプリケーションを用意する予定です。

最後に、4年から10年かかるとおっしゃいました。業界が新しいテクノロジーを採用するために。パフォーマンスレースでのAMの採用率はどこですか？

正直なところ、まだ進化しています。もちろん、マクラーレンはレース中にトラックサイドにAMマシンを設置することで有名ですが、それは単に装備の目的であり、装備のテストのために行います。

しかし、実際には、F1には多くの革新がありましたが、材料とプロセスの不一致を克服することは依然として非常に困難です。製造方法としてAMを完全に採用するパフォーマンスレースには、さらに5年かかります。

カーボンパフォーマンスの詳細については、次のWebサイトをご覧ください。 www.carbonperformanceltd.com 。