専門家のインタビュー：APWORKSCEOのJoachimZettlerが、金属3D印刷の適切なビジネスケースを見つけることについて

APWORKSについて聞いたことがない場合は、おそらく世界初のライトライダーについて聞いたことがあるでしょう。これまでに3Dプリントされたオートバイ。 2016年にAPWORKSによって発表された電動バイクは、軽量設計、強化されたパフォーマンス、複雑な形状で表彰されました。これは、積層造形で達成できることの輝かしい例です。

2013年にAirbusからのスピンオフとして設立された、APWORKSは、金属積層造形ソリューションの大手プロバイダーです。同社は、部品の最適化や認定された連続生産を含む、金属AMの全範囲をカバーしています。同社はまた、ライトライダープロジェクトに使用された独自の高強度アルミニウム合金であるScalmalloy®を開発し、特許を取得しています。

最近、エアバス航空機用の金属部品のティア1サプライヤーであるPremium AEROTEC（およびそれ自体がエアバスの子会社）に買収されたAPWORKSは、主に航空宇宙、自動車を含む幅広い顧客ベースにサービスを提供しています。およびロボット産業。

今週は、APWORKSのCEOであるJoachim Zettlerと話をし、企業がAMの適切なビジネスケースを見つける必要がある理由、テクノロジーが自動車業界に最適である理由、そして将来はどうなるかについて話し合います。業界全体のために。

APWORKSと会社としての使命について少し教えてください。

APWORKSは、エアバスの子会社として2013年に設立されました。

昨年、航空宇宙製造サプライヤーであるPremiumAEROTECに買収されました。プレミアムエアロテックはエアバスのティア1サプライヤーであり、世界最大の航空宇宙メーカーの1つです。

プレミアムエアロテックは積層造形に重点を置いているため、この動きは非常に自然なものでした。これはAPWORKSの内部では何も変わりませんが、PremiumAEROTECにはより生産志向の株主がいます。

APWORKSの使命は同じです。規制対象の業界だけでなく、お客様のために付加的に製造された産業用コンポーネントのワンストッププロバイダーになりたいと考えています。たとえば、自動車も非常に大きな顧客ベースです。

また、積層造形の予備知識や経験がなくてもお客様をお迎えしているため、お客様を教育する役割も担っています。

一方、添加剤についてある程度の知識をお持ちのお客様には、その技術に合ったアプリケーションの開発をお手伝いできるように心がけております。

これには、コンポーネントの再設計と最適化の支援だけでなく、実際に積層造形で部品を製造することも含まれます。

私たちが取り組むプロジェクトのサイズは、小ロット生産から大きく異なります。年間約2万台を生産する光学業界のプロジェクトに。

これは、私たちの使命のもう1つの部分です。業界全体で添加剤のビジネスケースを確立し、お客様に選ばれるパートナーになることです。

自動車はAPWORKSにとって重要な産業であるとおっしゃいました。自動車産業は、積層造形からどのようなメリットを得ることができますか？

モータースポーツやブガッティやフェラーリのような高級車を見ると、このセクターの自動車会社は通常、製品開発段階またはフォーミュラワンのようなスペアパーツシナリオのいずれかでリードタイムを短縮することに関心があります。高品質の機能部品は非常に高速です。

リードタイムに加えて、コストもこのセクターのもう1つの問題だと思います。

これを念頭に置いて、問題は、リードタイムとコストの両方を添加剤で確実に削減するにはどうすればよいかということです。これは、特に従来の製造方法と比較した場合に重要です。

部品の統合は、これの重要な部分です。これは、たとえば、以前は10個の個別のコンポーネントで構成されていたパーツを一度に印刷できることを意味します。これにより、品質検査が減り、もちろん組み立て時間が短縮されるため、これは素晴らしいことです。

同時に、添加剤用の部品を設計する場合は、これらのコンポーネントが最適化。この最適化は通常、パフォーマンスの向上につながり、このパフォーマンスの向上は、クライアントにとって優れたビジネスケースになる傾向があります。

これは、モータースポーツが継続的に注目していることでもあります。リードタイムの​​短縮は依然として主要な推進力ですが、これは徐々にパフォーマンス主導の問題に取って代わられています。驚いたことに、自動車会社向けにコンポーネントを再設計する場合、通常、軽量化は推進要因ではありません。

サービスを求めている企業はすでにAMを十分に理解していると思いますか、それともテクノロジーで何ができるかを理解する初期段階にあるのでしょうか。

業界はここ数年で本当に変化しました。

2013年にAPWORKSを開始したとき、ほとんどのお客様はテクノロジーで何ができるかについてほとんど知識がありませんでした。

興味深いことに、AMの知識がほとんどないお客様もいらっしゃいますが、テクノロジーのメリットとそれを使って何ができるかを知っているお客様が増えています。これらの顧客はビジネスケースがどこにあるのか、そして積層造形を最大限に活用する方法を本当に理解しているので、これは素晴らしいことです。

添加剤に関する詳細情報が必要なお客様にとっては、時間のかかるプロセスになる可能性があります。彼らは会社に戻り、添加物のアイデアを広め、添加物に意味のある適切な道を調査する必要があります。もちろん、私たちはその旅でお客様をサポ​​ートします。

数字を載せる必要があるとしたら、お客様の約60％がAMについて非常に精通していると思います。他の40％はまだかなりの教育が必要です。

AMのビジネスケースを持つことの重要性について触れました。企業はどのようにしてAMの適切なアプリケーションを特定できますか？

この質問に対する答えは1つではありません。業界と特定のアプリケーションに大きく依存します。

お客様の場合、私たちはゼロから始める傾向があり、いわばグリーンフィールドアプローチを採用しています。そのため、以前のパーツの外観や、使用された製造方法を知りたくありません。代わりに、境界条件を収集して、パフォーマンスが向上した新しいマルチフィジックス、最適化された設計を考え出します。これは、3D印刷でのみ実現できます。

私たちの顧客は通常、リードタイムを短縮して材料の節約を実現することを望んでいます。この情報を利用して、お客様が何を望んでいるかを知ることで、ビジネスケースがあるかどうかを簡単に判断できます。次に、パーツ選択ファネルを絞り込んで、より詳しく調べるのに意味のあるパーツを選択します。次に、これらの入力とさまざまな顧客のニーズと要求に応じて、通常はビジネスケースを考え出します。

AMに関しては、異なる設計アプローチの必要性について多くのことが言われています。 APWORKSは、積層造形の設計という課題にどのように対処していますか？

まず、設計であれ生産であれ、添加剤環境の少なくとも1つの分野で優れたエンジニアを獲得しようとします。

また、トレーニングを優先します。私たちは仕事について多くのトレーニングを提供し、それに応じて設計するために必要なプロセス知識と設計能力を組み合わせていることを確認します。

つまり、APWORKSでのセットアップはかなりのものです。スタッフはそうではありません。デザインが得意なだけでなく、多かれ少なかれ制作のバックグラウンドも持っています。私たちがデザインするものは何でも、私たちは生産することもできます。

多くのお客様が直面している課題は、エンジニアが添加剤の設計方法を知らないことが多いことです。そのため、私たちはお客様に私たちが持っている知識を移転しようとしています。

私たちにとって、このアプローチは理にかなっています。そしてより速く動く立場にあります。

これは、APWORKSにとってのチャンスだと考えています。大学でも、少なくともドイツでは、AMの設計は、少なくとも私の知る限りでは、まだあまり広く教えられていません。

昨年、APWORKSは高強度の金属粉末であるScalmalloy®を発表しました。材料の利点のいくつかは何ですか—そしてあなたは将来さらに材料開発の計画がありますか？

Scalmalloy®のユニークなセールスポイントは、高強度と高レベルの延性を兼ね備えていることです。通常、非常に強い脆性材料か、比較的弱い非常に延性のある材料のいずれかがあります。 Scalmalloy®は、両方の長所を兼ね備えています。

お客様から、カスタマイズされた素材を開発できるかどうか尋ねられることがあります。 Scalmalloy®では、この材料が高強度アルミニウム合金に期待される材料特性を正確に示しているという点で非常に幸運でした。

ただし、通常、新しい素材をゼロから開発することに重点を置くことはあまりありません。むしろ、Ti6Al4V、AlSi10Mg、316Lなどの既存の材料を使用し、システムのプロセスパラメータを使用して、特定のユースケースに合わせて材料を調整します。

これは、完全に新しい材料を絶えず開発するよりもはるかに効果的です。たとえば、Ti64用に最適化されたプロセスパラメータを開発して、最大引張強度を30％近く向上させると同時に、同じ破断点伸びを維持することができました。これは、それに応じてプロセスパラメータを変更するだけで達成されました。

私たちが材料開発に取り組む傾向があるのは、次のようなものです。お客様が特定の問題で私たちにアプローチし、問題に対処するための適切な設計アプローチを見つけようとします。その設計アプローチは通常、材料に関連しています。したがって、Ti64のようなかなり標準的な材料を使用している場合でも、プロセスパラメータを試して、材料をさらに活用することができます。

ソフトウェア側では、APWORKSはAMXpertソフトウェアを開発しました。ソフトウェアについて、そしてなぜそれを開発したのか、詳しく教えてください。

私たちが使用するソフトウェアには、2つの主な目的があります。 1つ目は、顧客がシステムでオファーや見積もりをすばやく取得する方法を提供することです。

ジオメトリをアップロードしたり、必要な素材を選択して見積もりを取得したり、すぐに注文したりすることもできます。つまり、それは処理システムです。

次に、顧客はソフトウェアを使用して部品ポートフォリオを選別できます。何十万もの部品や形状を簡単にアップロードできます。このシステムは、過去5年間に印刷したすべてのジョブが保存される内部ナレッジデータベースに接続されています。

このデータベースには、過去に行ったすべてのジョブの分析が含まれています。過去に失敗したもの、どの材料と設計の組み合わせが理にかなっているのか、最小の壁の厚さなど。基本的に、AMを使用してきた数年間に学んだこれらすべての教訓が付属しています。

お客様が添加剤を使用して製造するのに意味のある部品を簡単に特定できるように、部品の選択プロセスについてお客様を教育したいので、お客様はAMXpertを無料で使用できます。

共有できるサクセスストーリーはありますか？

残念ながら、私たちが行う作業の多くは機密情報です。

しかし、私たちはファッション業界で多くの仕事をしてきました。また、主にプロトタイピングを行うさまざまなF1チーム向けの部品や、ロボット産業向けの部品も製造しています。自動車用の工具は、もう1つの人気のあるアプリケーションです。

これまでで最も有名なプロジェクトは、2016年に開発したLight Riderバイクでしょう。LightRiderは、世界初の3Dプリントされたモーターサイクルであり、Scalmalloy®メタルを使用しています。軽量の電動バイクで、従来の電動バイクよりも30％軽量です。

当初はおもしろいショーケースを目指していましたが、今ではバイクを買いたいというお客様もたくさんいらっしゃいます！いつものように、私たちにとっての問題は、自転車を商業的に販売するビジネスケースを見つけることです。特に、製造にはかなりの費用がかかるためです。

しかし、誰が知っているか、おそらく数年以内に、通りにライトライダーが現れるでしょう。

認証と部品の品質に関する問題は、業界の2つの重要な論点です。 APWORKSでも遭遇したこれらの課題はありますか？

業界はまだこれらのことを理解している最中だと思います。航空宇宙などの規制の厳しい市場で添加剤を使用する場合は、特定の資格基準を満たすことができることが特に重要です。

大規模なOEMにはすべて特定の品質基準があり、サプライヤーとしてのあなたはそれらを満たす必要があります。

これらの要件は、鍛造、鋳造、機械加工などの既存の技術に由来する場合があります。 、しかし、これがおそらく完全に異なる生産方法であるとさえ考えずに、単にAMに適用されます。これは時々それを非常に挑戦的にします。

今日と明日鍛造された部品があり、それらを印刷したい場合は、もちろん、3D印刷された部品と同じ材料特性基準を満たす必要がありますが、これはほぼ不可能です。

しかし、適切なアプローチと一定の質の高い知識があれば、それを行うことができます。

そして、やがて、AM用に開発される標準が増えるでしょう。現在の課題の1つは、AMのルールがまだ十分ではないということです。業界は、たとえば、生産プロセスやさまざまな生産方法がどのように機能するかを標準化しようとしています。これには、機械の動作だけでなく、粉末の特性評価、後処理チェーンの外観、機械オペレーターのトレーニングなども含まれます。

金属3D印刷に不慣れな人にとって、特定のアプリケーションでどのテクノロジーを検討すべきかをどのように確認できますか？

これは多くの場合、企業にとって複雑な問題になる可能性があります。

添加剤を初めて使用する中小企業として、他の大多数の企業と同じようにそれを行うことができます。プリンターを購入し、コンサルタントを雇って適切な部品と正しい決定。

しかし、企業はAMのビジネスケースを最初に開発していないため、このアプローチは時間とお金の無駄になることがよくあります。企業が3Dプリンターに投資しただけで、ビジネスケースがなく、マシンに負荷がかからないことが何度も見られました。そして、彼らはひどく失望してしまいます。

ですから、お金を使ったり、機械に投資したりする前に、まず3Dプリントをうまく利用して利益を上げている他の人と話をすることをお勧めします。この分野ですでに成功していて、AMについて非常に精通している人々から学びましょう。

今後5年間でAM業界はどのように進化していくと思いますか？

業界はますます進化し、工業化に移行しています。

業界が工業化するにつれて、テクノロジーでどのようにお金を稼ぐかという問題が生じます。もはや研究開発ではありません。テクノロジーを使ってビジネスケースを作成することです。

また、AMに精通する顧客が増えるにつれ、業界は連続生産に移行していると強く信じています。実際、それは私たちが日常的に行っていることです。

さらに、APWORKSのような大学や企業によって提供される教育が増えており、ビジネスの観点から見れば理にかなっているアプリケーションがますます増えています。

これを助けるのは、機械が年々改善しているという事実です。マシンの効率と生産性が高いほど、アプリケーションのビジネスケースを実現しやすくなります。

そうは言っても、添加剤は常にニッチな用途の製造方法になります。機械加工や鋳造に取って代わるとは思いません。

しかし、5年後にもう一度この質問をするとしたら、もっと多くの用途があるだけではないと思います。添加剤用ですが、鋳造や機械加工などの正規化された製造方法になっています。

最後に、2019年の残りの期間はAPWORKSに何をもたらしますか？

これまで、私たちは顧客ベースを教育し、顧客が積層造形で最適化された部品や製品を製造および設計するのを支援することに専念してきました。これは変わりません。

しかし、変化したのは、企業としてより製品主導型になっていることです。お客様のために行う制作作業だけでなく、最初の製品のリリースにも注力したいと考えています。詳細はまだ秘密ですが、現在、AMを可能な限り最善の方法で使用する新製品を開発中です。

私たちは拡大にも注力しています。現在、APWORKSは主にヨーロッパで事業を展開していますが、企業として急速に拡大することを目指しています。これを達成するために、私たちは今年、米国でのプレゼンスを高め、州内のお客様にオンサイトサポートを提供することを目指しています。

APWORKSの詳細については、次のURLにアクセスしてください。 https://apworks.de/

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専門家のインタビュー

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