専門家インタビュー：アディティブマニュファクチャリング、ジェネレーティブデザイン、インダストリー4.0に関するオートデスクのRobert Yancey

設計からワークフロー管理まで、ソフトウェアは積層造形においてますます重要な役割を果たしています。ソフトウェア業界のリーダーの1つであるオートデスクは、製造業や建設業を含む幅広い業界向けのソフトウェアを開発している10億ドル規模の企業です。

幸運なことに、オートデスクの製造および生産産業戦略および事業開発のディレクターであるロバート・ヤンシーと話をすることができました。添加剤製造で25年以上の経験を持つヤンシーは、添加剤製造に加えて、サブトラクティブおよびハイブリッド技術を含むオートデスクの製造ソリューションのビジネスおよび業界戦略を監督する責任を負っています。

今日は、オートデスクが積層造形の採用を加速するのに役立っている方法、ジェネレーティブデザインが非常に重要である理由、および業界がラピッドプロトタイピングから生産に移行する方法について説明します。

アディティブマニュファクチャリングでの幅広いバックグラウンドを踏まえて、この業界は何年にもわたってどのように進化してきましたか？

過去数年間に起こった主なことの1つは、添加剤製造がプロトタイピングを超えて進むことができるという考えです。

これがしばらくの間当てはまる医療および歯科のアプリケーションがあります。しかし、医療業界以外では、テクノロジーを見て、他の方法では実際にはできない場所で実際に部品を製造したり、少量生産できることに気付いた人々がいます。

コストの削減と速度の向上により、生産に添加剤を使用する可能性が高まっています。もちろん、それを実現するために克服しなければならないハードルと課題はまだたくさんあります。しかし、私たちは、生産用途に添加剤をどのように使用できるかを検討している多くの企業と取引しています。

Netfabbから始めて、オートデスクの製品を詳しく見ていきましょう。 Autodesk Netfabbは、積層造形の使用を促進するのにどのように役立っていますか？

Netfabbは印刷準備ソフトウェアです。これにより、STLファイルを操作してサポート構造を生成できます。そのテクノロジーは以前から存在しているため、ワークフローをより効率的にすることに重点を置いています。

そうは言っても、Netfabbには、独自の利点を提供するいくつかの追加機能があります。たとえば、いくつかの高度なツールパステクノロジーがあります。これを使用している企業は、プロセスの速度が大幅に向上しています。

金属添加剤については、粉末床溶融技術をシミュレートできるシミュレーション機能もあります。これは、残留応力、歪み、リコーターブレードの干渉などを探すことができることを意味します。実際にビルドにコミットする前に、これらすべてを仮想的に実行できます。

最近では、そのテクノロジーをハイブリッドワークフローに適用しています。ここでは、通常、ワイヤーアークプロセスなどを使用して金属を堆積し、その堆積後に部品を仕上げることができる機械加工機能を開発し、その指向性エネルギー堆積プロセス中にシミュレーションを実行する場合が一般的です。

現在、ハイブリッド製造はどの程度普及していると思いますか？

ハイブリッド製造はまだかなり新しいものですが、市場には多くの関心が寄せられています。

現在、ハイブリッド製造を十分に活用しているお客様はごくわずかです。ただし、見本市では、石油やガス業界などの業界内のアプリケーションや、粉末床融合技術ではサポートできないより大きな部品向けに、より多くのハイブリッドマシンベンダーが登場し始めています。

ジェネレーティブデザインはオートデスクの戦略の明確な部分です。Fusion360はオートデスクのジェネレーティブデザインのビジョンをどのように実現しますか？

オートデスクのジェネレーティブデザインを、ジェネレーティブデザインソリューションを提供している他の製品と一線を画すものの1つは、単一の最適化されたソリューションを提供していないことです。要件を満たすさまざまなソリューションと、それらのソリューションを簡単にナビゲートできるツールを提供します。

個人的には、業界は一般的に、ジェネレーティブデザインを軽量ツールとして位置付けていると思います。他の方法では効率的に製造することが難しいことが多い設計を考え出すため、積層造形に特に適しています。

しかし、オートデスクでは、エンジニアリング機能とビジネス価値の両方を探求できるデザイン探求テクノロジーとして、ジェネレーティブデザインを実際に検討しています。

2軸または3軸加工に発電機を使用できるなど、非常に一般的な製造技術の導入を開始しました。あなたはそれの多くが一年を通して出てくるのを見るでしょう。そのため、ジェネレーティブデザインは、従来の製造方法を使用して今日製造を行っている人々に適用できるようになります。

私たちが取り組んでいるもう1つのことは、より多くのビジネストレードオフを含めることができることです。たとえば、設計中にコスト、スケジュール、または材料のトレードオフを確認できるようにすることです。処理する。

キャストのようなビジネスをワークフローに取り入れ始めると、人々はエンジニアリングパフォーマンスとビジネス価値の間のトレードオフを同時に行うことができるようになります。

よく言われることの1つは、積層造形の新しい設計アプローチの必要性です。これについてどう思いますか？

はい、それは間違いなく大きなギャップです。私は最近、MITが主催するコンソーシアムに参加しました。そこでは、一日中、添加剤の設計というトピックに専念していました。

多くのお客様から、非常にバラバラなワークフローで作業していると聞いています。彼らはCADツールで設計プロセスを実行し、それをSTLファイルに変換して、Netfabbなどのビルドプロセッサにインポートします。そこから、それはマシンに送信され、マシンはそのデータを収集しています。

したがって、これらのデータのサイロは適切に接続されていません。

これが、Fusion 360のビジョンと意図です。コンセプトから印刷に移行し、すべてのデータを適切なコンテキストで適切に保持できる単一の環境を作成することです。正しい方法で個人に提示されるフォーマット。

積層造形ワークフローには複数の人が関わっており、全員が異なるデータを必要とし、多くの場合、異なる形式を必要とします。 Fusion360のビジョンは、これらすべてを中央のデータと組み合わせて、このエンドツーエンドのワークフローを作成できるようにすることです。

また、ワークフロー管理ソフトウェアなど、付加的なエコシステム内の他のテクノロジープロバイダーと協力して、他のテクノロジーを提供している人々と提携して、ユーザーが便利で効率的な方法で行われる仕事。

パートナーシップとコラボレーションについて話すと、オートデスクはかなりの数を発表しました。HPとGEAdditiveが最新のものです。パートナーシップに対するオートデスクのアプローチはどのようなものであり、業界内でのコラボレーションの役割をより広くどのように見ていますか？

まあ、付加的なスペースはまだ比較的小さな産業です。人々は、成長できるようにするためには、スペース内の他のテクノロジープロバイダーと協力する必要があることを認識していると思います。

それは間違いなく顧客が求めていることです。彼らは、運用中のサイロに存在するこれらのばらばらのワークフローとデータにうんざりしていて、すべてをまとめることができません。

過去18年間、GEAdditiveおよびHPとの対話に着手しました。数ヶ月。彼らは、より多くの機械とより多くの材料を販売する能力を制限する際に見られるものの1つは、このばらばらのワークフローであるという私たちと同様の見解を表明していました。

彼らは私たちと協力して、マシンのより一貫性のあるワークフローを確立できるようにしたいと考えていました。

現在、業界で最も有名な2つの名前であるため、この問題の解決に協力するのに適したパートナーになると判断しました。しかし、私たちの意図は、あらゆるマシンベンダーがFusion360および外部のテクノロジーベンダーとワークフローを作成できるプラットフォームを提供できるようにすることです。

他に話し合うことができるパートナーシップはありますか？

最近、TCTAsiaでFarsoonおよびArkemaとのパートナーシップを発表しました。

Arkemaは材料のサプライヤーであり、Farsoonは機械のベンダーであり、私たちはソフトウェアのサプライヤーであるため、これは興味深いことです。

つまり、素材、機械、デザインだけではありません。プロセス、素材、、の3つすべてについてです。 デザイン。アディティブマニュファクチャリングを使用する人々に最高の結果をもたらすには、3つすべてが連携する必要があります。

以前、ラピッドプロトタイピングから生産への積層造形の継続的な移行をほのめかしました。これを確実に行うために必要な重要な要素は何ですか？

これは業界に多少依存します。

医療や航空宇宙などの非常に規制の厳しい業界では、部品をどのように認定するかという問題が常にあります。設計、材料、プロセスを認証する必要があるという事実は、他の製造技術とそれほど違いはありません。

ただし、添加剤を使用すると、プロセスが異なり、材料も異なる可能性があるため、認証を取得するには、そのプロセスを実行する必要があります。これは、本番環境に移行するために必要なことの1つです。

それでは、テクノロジー全般についての知識も少なくなります。企業は積層造形の機会を認識していますが、多くの場合、迅速に生産に移行する方法を実際に理解するためのテクノロジーに関する十分な専門知識を持っていません。かなり迅速に動いている会社もあれば、それに参入したばかりの会社もあります。

私たちが見つけたものの1つは、多くの顧客が私たちのところに来て、単に一般的なトレーニングを望んでいるということです。彼らは、積層造形の機会と障害がどこにあるのかを理解し、必要なプロセスと材料をよりよく理解し、これらすべての要素を設計に取り入れて、このテクノロジーを生産にどのように使用できるかを探求し始めることができるように支援したいと考えています。

多くの場合、コストも依然として障壁です。それを、テクノロジーの使用方法と設計方法、および添加剤が実際にビジネスにとって意味のあるビジネスケースを作成する方法に関する知識の欠如と組み合わせると、まだかなりの制限要因があると言えます。

このトレーニングの必要性は、Autodesk Universityユーザー会議の内容に影響を与えましたか？

オートデスク大学は、私たちが何年にもわたって開催してきたユーザー会議であり、実際にはユーザー主導の会議です。お客様に実際に多くのクラスを教えてもらい、多くのコンテンツを提供してもらいます。

全体的な議題に含まれるセッションを決定できるようにするプロセスがあります。はい、オートデスク大学では添加剤への関心が高まっています。追跡すると、AutodeskUniversityにはさらに多くの付加的なクラスとコンテンツがあることがわかります。

また、地域や大学のコンサルタントとの提携も検討しています。私は最近、私たちが提携しているMITにいました。彼らは、大学生ではなく、働く専門家に焦点を当てた多くの教育カリキュラムを開発してきました。

彼らは今年、コースを紹介し、非常に多くの反応がありました。私たちは彼らと協力して、そのようなトレーニングコンテンツを提供し、トレーニングコンテンツの開発を支援するオートデスクテクノロジーを提供できるようにしています。

私たちは、多くのトレーニングを実施し、お客様とトレーニングを受けているお客様のために最高のソフトウェアエクスペリエンスを開発することに焦点を当てることができる外部プロバイダーを本当に探しています。

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AMのビジネスケースを作成するという課題について：テクノロジーに不慣れな企業は、どのようにして採用戦略を立て始めることができますか？考慮すべき要素は何ですか？

私の考えでは、多くの企業が添加剤に関与し始めると、従来のプロセスを使用して設計された部品の製造を開始します。彼らはそれを印刷することができます、そしてあなたの手に3D印刷された部分を持っていて、それを見せびらかすことができるのは素晴らしいことです。

しかし、それが崩壊するのは、ビジネスケースを見つけようとするときです。部品が鋳造または機械加工用に設計されている場合、特に中程度から大量の場合、これらの技術はさらに費用効率が高くなることがよくあります。

ビジネスケースに沿って行われる必要のある教育の一部は、部品、コンポーネント、またはシステムに価値を提供する方法です。実際には、付加価値を提供できる唯一の方法は添加物です。 。

GEのリープ燃料ノズルなど、世の中に出回っている有名なケーススタディをいくつか見てください。HPとPenumbraのケーススタディがあります。これらは、最初から添加剤用の部品を実際に設計しているものです。これにより、実際に達成しているパフォーマンスの価値があります。

つまり、きれいな紙でパーツを設計することができます。明らかに、それを可能にするためにはテクノロジーをよく理解する必要があり、ソフトウェアツールはそれをサポートできる必要があります。それが私たちが注力していることの多くです。

特定の業界またはアプリケーションでAMの重要な機会を見ていますか？

もちろん、医療と航空宇宙は現在2つの最大の市場です。しかし、設計と製造を目的としたオートデスクのコア市場を見ると、重要な機会は産業機械、つまり中小規模の機械工場と製造施設にあります。

私たちにとって興味深いのは、実際にその業界からかなりの関心が寄せられていることです。彼らは、航空宇宙産業や医療産業よりも、これらの産業の部品に高い料金を請求できる場所をはるかに意識しています。

消費者向け製品の3Dプリントもますます注目を集め始めています。

ハイブリッドワークフローに関して、私たちが関心を持っているもう1つの分野は、ツールに付加的なテクノロジーを使用することです。それはすごいです。ジグとフィクスチャは長い間このテクノロジーで使用されており、ツーリングインサートの用途は限られています。

しかし、プロトタイプを作成できるというアイデアには、かなりの関心が寄せられています。添加剤を使用して工具をより迅速に作成し、より多くの反復を行います。最終的には従来のカットツールを使用する可能性がありますが、添加剤がプロセスを通じて提供できる価値はたくさんあります。

次に、数百または数千しか必要としないアプリケーションがあります。この場合、追加のツールを使用すると、それを実現するためのより費用効果の高い方法になります。

建設業界向けの添加剤はどうですか？これは、テクノロジーの採用という点ではかなり遅いものですが、それでもかなりの可能性があるようです。

建設業界での添加剤の用途は、間違いなくオートデスクのレーダーであり、私たちが注意深く監視しているものです。建設は私たちが取り組む重要な市場であるため、私たちはそれを行うのに非常に適しています。

私たちは皆、コンクリートを印刷するロボットのビデオを見たと思いますが、それは作成できることを超えています新しい建物の設計用にカスタマイズされたノード。建設業界は、より効率的な建設プロセスを作成する方法と、製造業界が使用しているテクノロジーの一部を活用できるようにするためのガイダンスを製造業界に求めています。

現在のレート採用はまだ非常に早いです。しかし、業界にはかなりの関心があり、建設用の3D印刷技術を考案している企業もあります。これは、私たちが工業化建設と呼んでいる分野であり、実際に建設を製造工場のようにして、その効率を高めることができます。

添加剤を製造用のツールボックスのツールの1つと見なすのと同じように、添加剤は建設業界のツールボックスのテクノロジーの1つになります。

より広い製造エコシステムにおけるAMの役割という観点から、AMは従来の製造方法を補完するツールだと思いますか？

添加剤は、従来の製造に取って代わるものではありません。しかし、採用が拡大し続けるにつれて、その役割があります。そうです、それは補完することができます。特定のアプリケーションでは、従来の製造に取って代わる可能性があります。

しかし、私たちは添加剤を、設計から製造、そして市場への移行方法を理解しようとしているユーザーが最もコストをかけて利用できるようになった、単なる別の製造技術と見なしています。 -効率的な方法で、顧客のために最高品質の製品を製造します。

インダストリー4.0は、私たちがよく耳にする用語です。オートデスクのインダストリー4.0のビジョンは何ですか？

インダストリー4.0、デジタルツイン…これらの用語はよく耳にします。

インダストリー4.0はすべて誇大広告であり、そうではないというお客様からのフィードバックがあったため、興味深いものです。本当にそれらに適用されます。しかし、その後、全体的なワークフローでより多くの人工知能、機械学習、データ分析を利用できることから実際に良い価値を得ている他の顧客がいます。

私たちの見解は、実際にできるようにするためです。インダストリー4.0のビジョンに到達するための重要な最初のステップは、設計と製造のワークフローをより適切に結び付けることです。

これは、Fusion360の真の約束です。Fusion内の機械加工部品向けに設計された優れたワークフローがあります。今年、添加剤のワークフローが登場するのがわかります。設計と製造の間でデータを実際に結び付けています。

明らかに、品質管理と検査、サプライチェーンとロジスティクスなどの下流プロセスへの接続があります。しかし、設計データと製造データを結び付けなければ、インダストリー4.0のビジョンは実現されません。そのため、現時点で私たちが焦点を当てているのは、その設計を製造ワークフローに結び付けることです。

アディティブマニュファクチャリングワークフローの生産側を実際に管理することになると、現在このプロセスにギャップがあると思いますか？特にデータに関して、その接続がどのように行われているのかについて詳しく説明していただけますか？

これは、製造業全体で見られる大きなギャップです。データポイントだけで、射出成形金型を作成するために当社の機械加工技術を使用する多くのお客様がいます。射出成形シミュレーションも行います。そのため、射出成形市場とのつながりは非常に良好です。

私は、機械加工の顧客の数を調査して、工具を切断する準備ができている顧客からデザインの何パーセントを受け取っているかを調べています。彼らの反応は常に同じです。ほとんどの場合、それは決して起こらなかったと彼らは言います。

私が特徴づけるのは、設計者が製造プロセスの複雑さのすべてに精通していない場合、彼らはそうではないということです。 設計 製造プロセスへの十分な洞察を持っています。設計が完了すると、製造作業に引き渡されます。

次のステップは、私が「それからダンスが始まる」と表現するものです。つまり、デザイン要件を満たし、製造できるものを手に入れることができるようにするための、デザインと製造の間のダンスです。製品に必要な時間とスケジュールで。

私たちがやろうとしていることの多くは、そのギャップを埋めることができるようにすることです。私たちは、設計上の決定が製造業務に与える影響について、より多くの洞察を設計者に提供できるようにしたいと考えています。

逆の方向にも進む必要があります。したがって、製造エンジニアは、設計変更を必要とする製造作業の時間またはコストを節約するためのいくつかの機会を検討する可能性があります。設計者がその変更を行ったかどうか、部品のエンジニアリング要件に違反するかどうかを知ることはできません。

私たちは本当にそのギャップを埋め、製品開発プロセスに沿って働く専門家に洞察を提供し、必要なコンテキストで必要なデータを取得できるようにしようとしています。より良い決定を下すことができる。

アディティブマニュファクチャリングの中で、ワクワクしているトレンドはありますか？

動きの速い業界です。そのため、利用可能になりつつある新しい企業やテクノロジーは常に存在します。私が特に興味を持っているのは、より強化されたプラスチックです。複合材料技術はその道を進んでいます。

複合材料の興味深いプロセスを開発している企業はたくさんあります。これにより、より剛性の高い部品、より調整された部品、および他の方法では製造できない部品が得られます。

ハイブリッドテクノロジーは、非常に興味深いもう1つの新しいトレンドです。溶接プロセスのような本当に伝統的なプロセスを使用でき、より低コストでより高い設計の柔軟性を備えた高価値のコンポーネントを思い付くことができる方法でそれらを適用できるという利点があります。

これらのプロセスでは、コストの低下が加速し続けると思います。それが、製品を市場に出すために必要な部品が1,000個しかない生産用途に添加剤を使用することを考えるように人々を駆り立てていると思います。

逆に、業界がそのプロセスを加速するために必要なものが3つあるとしたら、それらは何でしょうか。

一つ目は教育です。

2つ目は、認証プロセスです。特定の認証プロセスを持つ航空宇宙および医療業界について説明しましたが、添加剤についてはまだこれを行うのに苦労しています。

3つ目は、添加剤機能の設計です。さらに複雑なのは、さまざまな業界の設計要件が異なるという事実です。それを念頭に置いて、添加剤の設計に関する一般的なクラスをどのように教えますか？

ツールにはシステムの制限もあります。 CADツールと印刷準備ツールの間のハンドオフを見ると、問題はCADツールがSTLファイルを出力するだけであり、それを使用することです。変更が必要な場合は、CADツールに戻り、STLファイルを再出力してから、変更を行う必要があります。これはあまり効率的なプロセスではありません。

反対に、CAD環境内で変更を加えて、使用する材料である印刷プロセスへの影響をすばやく確認できるため、より多くの反復と結果が得られます。より効率的なプロセスで。

これは、ジェネレーティブデザインで達成しようとしていることの一部でもあります。ジェネレーティブデザインは、解決したいエンジニアリングとビジネスの問題、あなたが持っているすべての変数を定義し、ツールが何百もの実行可能な設計オプションを生成できるようにします。次に、それらをすばやく並べ替えて、さらに分析を行うために最も興味深いものを決定できます。

最後に、2019年はオートデスクにとってどのように見えますか？

Fusion 360に付加的なワークフローが表示されるようになります。

これらのマシンの顧客向けに非常にシームレスで効率的なワークフローを作成するために、すでに確立したパートナーシップを継続します。

私たちはまた、現場に登場している複合材やハイブリッド製造などの新しいテクノロジーのいくつかに遅れずについていき、それらのテクノロジーの使用例とアプリケーションが何であるか、そしてそれらが私たちとどこに収束するかを理解し続けます顧客ベース。

最終的に、私たちは添加剤製造を大衆にもたらすための努力を倍増しています。

Autodeskのソリューションの詳細については、次のWebサイトをご覧ください。 https://www.autodesk.com

Robert Yancey、PhDについて

オートデスクでは、ヤンシー博士は、サブトラクティブマシニング、アディティブプリンティング/ファブリケーション、ハイブリッドおよびコンポジットテクノロジーを含む生産ソリューションを製造するためのビジネスおよび業界戦略を定義しています。彼は、ジェネレーティブデザインと製造、高度なシミュレーション、航空宇宙構造設計、および高度な複合材料のリーダーとして認められています。マサチューセッツ工科大学、バージニア工科大学、デイトン大学の航空宇宙および材料工学の学位を取得しています。