3Dプリントが新しいビジネスモデルを生み出す方法の5つの例

3D印刷は、商品を開発および生産するための新しいツールではありません。テクノロジーを採用することは、会社の運営方法に大きな影響を与え、顧客に価値を提供し、利益を生み出す可能性があります。

本日の記事では、5つの強力な3D印刷対応のビジネスモデルと、そのメリットと実際の例について説明します。

1。オンデマンド製造

需要と供給のバランスをとることは困難です。そのため、サプライヤは高度なアルゴリズムを使用して、不確実な需要を満たすために、特定の時間と場所で必要となる製品の量を予測します。

しかし、もしあなたがその頭の中で需給方程式を変えることができたらどうでしょうか？需要を見越して生産するのではなく、顧客が製品を購入することを約束した後、オンデマンドで生産できるとしたらどうでしょうか？

これはオンデマンド製造の約束です。

今日のオンデマンド製造ビジネスモデルは、納品のスピードと必要なときに部品を生産する能力を強調しています。これは、必要なものを必要なときに正確に入手できるため、顧客にとって魅力的です。

3D印刷は、オンデマンド製造を可能にするテクノロジーの1つです。 3D印刷に工具を必要としないため、小ロットのリードタイムを大幅に短縮できます。

これは、企業が数十、さらには数百の部品を製造したい場合、AMを使用した方が簡単に実現できることを意味します。企業は、従来の製造用の金型などのツールを製造するのに数週間待つ必要はありません。デザインファイルを作成し、それを3Dプリンターに直接送信して、数時間または数日以内にパーツを印刷することができます。

スポットライト：スペアパーツ

例としてスペアパーツの3Dプリントを見てみましょう。

顧客またはサプライヤーがメーカーのWebページからスペアパーツを注文するシステムを想像してみてください。数時間以内に、近くの3D印刷サービスビューローがファイルをダウンロードし、パーツを印刷して顧客に送信しました。あるいは、顧客は自分の機器で部品を印刷し、送料、関税、遅延を排除します。

業界にとって、スペアパーツをより早く生産することは、機械の稼働時間を増やし、生産の中断を減らすことを意味します。消費者にとっては、誰かが車や電化製品を修理するまでの待ち時間が短くなることを意味します。

オンデマンド3D印刷のメリットを実証するために、アメリカのメーカーであるMoogは、Microsoft、ST Engineering、Airと提携しました。ニュージーランド、航空宇宙産業での実用的なデモンストレーション。

このプロジェクトでは、オークランドを出発してロサンゼルス空港に向かうボーイング777-300型機が、壊れたキャビン部分のシミュレーションを中心に概念実証を実施しました。

巡航高度に達すると、航空機搭乗員はオークランドのメンテナンスに、スクリーンが押し戻されたときにシートが損傷しないようにシートとモニターの間にあるビジネスプレミアバンパーパーツを交換する必要があることを通知しました。

メンテナンスチームは、ニュージーランド航空のMROプロバイダーであるシンガポールを拠点とするSTエンジニアリングがアップロードした部品のデジタルカタログへのアクセスを使用して、交換用コンポーネントを注文しました。

STエンジニアリングは、スペアパーツをロサンゼルスで3D印刷して、空港に直接送ることができる場所を特定しました。

ローカライズされた3D印刷を使用することで、航空機が着陸するかなり前に部品を製造することができました。駐機場に着いてから30分以内に部品が交換され、飛行機はオークランドに戻る前にさらに3回の予定された旅行を完了することができました。

Moogによると、このスペア部品が従来の部品で調達された場合つまり、44日間のリードタイムであり、収益の損失は約30,000米ドルでした。

確かに、すべての部品がオンデマンド3D印刷の恩恵を受けるわけではありません。

最近の調査によると、ほとんどの企業は、オンデマンドのスペアパーツの3D印刷と、在庫にあるパーツの保持を組み合わせたハイブリッド戦略の恩恵を受けることができます。ほとんどの場合、故障することはめったにないか、数時間で印刷できるほど単純な部品が、オンデマンド3D印刷の候補として適している可能性があります。

調査によると、ハイブリッドアプローチを使用することにより、すべてをストックする場合と比較して、平均コスト削減は約5％であり、最大コスト削減は最大40％に達します。

2。サービスとしての製造

製造業のデジタル化は、製造業者に新しいサービスベースのビジネスモデルをもたらしました。

そのうちの1つは、サービスとしての製造（MaaS）です。このモデルは、より効率的な生産を可能にするために機器やその他の製造能力がネットワーク化されている製造インフラストラクチャの共有に依存しています。

MaaSを使用すると、顧客は部品の注文を送信でき、作業負荷、資材、労働力の可用性、場所、規模に基づいて、ネットワークは注文を特定の施設または一連の施設に動的にルーティングします。

MaaSは、デジタルマニュファクチャリングの台頭により、ますます人気が高まっています。

3D印刷は、MaaSモデルをサポートする重要な柱の1つになっています。デジタル製造技術として、3D印刷は部品をデジタルファイルから製造することを可能にし、そのワークフローの大部分はデータ駆動型です。

これにより、MaaSビジネスにとって重要なワークフローのデジタル化が可能になります。

最後に、3D印刷により、生産の柔軟性が高まり、MaaS企業の典型的な価値提案である小ロットおよび1回限りの経済的なオンデマンド生産が可能になります。

3D印刷を使用しているMaaS企業の例

米国でMaaSモデルを擁護しているXometryの場合、製造される部品の数に関しては「積層造形が王様」です。

Xometryは、メーカーの広範なパートナーネットワークを運営しており、その多くは中小企業です。これにより、より多くの地元の需要への到達範囲が広がり、特定の製造技術へのアクセスが確保されます。パートナーネットワークは、3D印刷に加えて、CNC機械加工、板金加工、射出成形も提供しています。

Xometryプラットフォームを通じて注文された3Dプリント部品の15％から20％は、少量生産のニーズに対応する最終用途の部品です。

Techniplas Prime serviceは、米国を拠点とする自動車製造サービスプロバイダーであるTechniplasの子会社であり、3D印刷を利用したMaaSプラットフォームも提供しています。

今日、Techniplasは、自動車メーカー向けの3D印刷ベースの「e-manufacturingプラットフォーム」として構想された25のPrimeパートナーとのコラボレーション関係を楽しんでいます。 Primeは、2018年の発売以来、Techniplasが4,000万を超える部品を製造するのに役立ったと言われています。

上記の例は、3D印刷により、MaaS企業がより幅広いテクノロジーへのアクセスを提供できることを示しています。これにより、これらの企業は価値提案を拡大し、デジタルマニュファクチャリングへの移行を促進できます。

3。サプライチェーンの統合

製造環境がより不安定で不確実になるにつれて、企業はサプライチェーンの複雑さを軽減しようとしています。

現在、3D印刷を使用して最終用途の部品を社内で製造することにより、サプライチェーンを簡素化する機会があります。

これを行うことのメリットは非常に大きいため、 2018年のGartnerの調査によると、サプライチェーンマネージャーの38％がすでに3D印刷を使用しており、47％が今後2年間で使用する予定です。

3D印刷は、複雑な形状を独自に作成できます。従来の方法で製造することはできません。この機能は、たとえば、アセンブリ内の部品を減らすために使用できます。

通常、多くの部品を別々のコンポーネントとして製造してからまとめる必要があるアセンブリは、ジオメトリが非常に複雑な場合でも、単一のユニットとして追加的に製造できます。このプロセスは、パーツ統合とも呼ばれます。

部品の統合は、調達する必要のある部品の数を減らすのに役立ち、サプライチェーンの複雑さを軽減します。

サプライチェーンの複雑さが軽減されることで、サプライチェーンの混乱のリスクが軽減されます。たとえば、サプライヤが問題の部品を供給できなくなるリスクを回避できます。このサプライヤーのリスクは、アセンブリ内の部品の数で乗算されます。したがって、3D印刷を使用して複数のパーツを単一のユニットとして印刷できる場合、この問題が発生する可能性は大幅に減少します。

JabilとGEが3D印刷を使用してサプライチェーンを統合する方法

3Dプリントを使用してサプライチェーンを統合している企業の1つがJabilです。たとえば、Jabilは、元々73もの労働集約的で時間のかかる部品で構成されていた冷却システム内のファンを再設計し、それを単一の部品として3Dプリントすることができました。

Jabilによると、コンポーネントを73個の個別パーツから1個のパーツに縮小すると、サプライチェーン全体で大幅なトリクルダウン効果が得られます。部品の削減により、より信頼性が高く一貫した生産レベルを備えた、よりスリムなサプライチェーンが実現しました。

部品統合のもう1つの優れた例は、GEのCatalyst Advanced Turbopropエンジンです。これは、なんと855個の部品からわずか12個に削減されました。

GEは、これらの部品を通常の方法では、通常10〜15のサプライヤーが必要です。現在、それらを3D印刷することにより、同社はサプライチェーンを合理化することができます。

GEAdditiveの元責任者であるMohammadEhteshami氏は、次のように述べています。「今日、世界中の都市間を飛行し、機械部品を運ぶ何百もの大きな飛行機があります。明日は、そのすべてを行う必要はありません。必要なものだけを印刷します。

4。マスカスタマイゼーション

今日の消費者の状況では、消費者はよりカスタマイズされたパーソナライズされたエクスペリエンスを求めています。

基本的に、マスカスタマイゼーションモデルでは、個々の購入者のニーズや気まぐれに正確に調整された1回限りの製品を作成する必要があります。

3D印刷により、企業はカスタマイズされた製品を製造するためのより実行可能なソリューションを提供することにより、このビジネスモデルを探求することができます。

カスタマイズされた部品の工具に多額の投資を必要とする従来の手法とは異なり、3D印刷では、製品またはその部品のカスタマイズされたデジタルデザインを3Dプリンターにアップロードするだけで済みます。

多くの場合、このテクノロジーは、使い捨てのカスタマイズされた金型を作成するためにも使用されます。これは、通常、従来の製造ではコストと時間がかかります。

3Dプリントでパーソナライズされた商品を作成する

このアプローチは、カスタムデザインのジュエリーを製造するためによく使用されます。たとえば、ジュエリー会社のAmerican Pearlは、ウェブサイトで「ジュエリーレプリケーター」サービスを提供しています。これにより、顧客はさまざまな金属のリストから選択できるだけでなく、個人的な彫刻でジュエリーをカスタマイズすることもできます。

選択したデザインに基づいて、会社はデザインファイルを作成し、熱可塑性ワックスで3Dプリントします。

次に、顧客が選択した金属をこのデジタル設計された型に流し込みます。固まったら、専門の宝石商が買い物客の宝石を追加してセットします。

同社は、完成した宝石は消費者の正確な仕様に一致するだけでなく、3〜4日で配達されると主張しています。同じ製品に追加料金を請求する競合他社は、完成までに数週間かかる場合があります。

一部の靴会社も、3Dプリントを可能にするマスカスタマイゼーションの調査を開始しています。たとえば、Wiivvのビジネスモデルは、カスタムフィットの3Dプリントされたインソールを備えたサンダルを中心としています。

これを可能にするのは、Wiivvテクノロジーです。これは、各足を200以上のポイントでデジタルマッピングして、各足に固有のインソールの3D印刷可能なファイルを作成します。

大手ブランドは、よりパーソナライズされた製品を顧客に適応させて提供する方法も検討しています。ジレットは、最近3D印刷を利用したかみそりの刃のカスタマイズサービスを開始したそのような会社の1つです。

Formlabsと共同で開発されたこのサービスは、Gillette RazorMakerと呼ばれています。数十のデザインから選択することで、顧客はかみそりのハンドルに独自のタッチを加えることができます。それぞれのデザインは、いくつかの異なる色や仕上げになっています。デザインとヘッドが決まったら、ステレオリソグラフィー印刷技術を使用してかみそりを作成し、数週間で出荷します。

マスカスタマイゼーションのトレンドが高まる中、3D印刷は企業がこのトレンドを活用するのに役立つ主要なテクノロジー。

5。消費者向けビジネスモデルに直接

Direct-to-Consumer（D2C）戦略は、ブランドが仲介業者を経由せずに直接市場に参入するための人気のあるルートに急速になりつつあります。

3D印刷は企業を支援しますこのモデルを採用して、従来の大量生産技術よりも速く、多くの場合は安価に製品を作成します。

たとえば、ライトメーカーのGantriは、デザイナーが独自の3D印刷プロセスを使用してアイデアを実現するためのプラットフォームを提供し、これらのデザインを顧客に直接提供します。

そうすることで、同社は、設計者がアイデアを市場に出すために多くのハードルを回避できるようにすることを目指しています。

Gantriは、特定の1,000個の従来の製造を推定しました設計、工具、材料、エンジニアリング、テスト、ロジスティクスを組み合わせると、10万ドルのコストがかかります。これが、ほとんどのアイテムが1,000を超える大量のバッチで生産される理由であり、製造業者と設計者の両方にとって参入障壁が非常に大きい理由です。

'従来の製造では、3D印刷で効率を上げるために、スケールが必要です。ガントリはブログに、最初のユニットで品質/効率の目標を達成または上回ることができると書いています。

3D印刷は、そのような投資を放棄する可能性を開き、Gantriと協力する設計者が新しいデザインをより速く、より安く市場に出すことを可能にします。

伝えられるところによると、3D印刷ランプやその他の照明装飾アイテムは、ガントリがデザイナーのリードタイムを平均18か月から約3週間に短縮し、費用も削減するのに役立ちます。

Gantriの背後にいる人々は、3Dプリントが業界の未来であると確信しています。たとえば、このテクノロジーは、変化する顧客の好みやトレンドに問題なく適応できます。

歯科業界では、3D印刷を使用して、クリアと呼ばれる目に見えない歯の矯正装置を製造する新しい企業があります。アライナーは、消費者に直接送信されます。

SmileDirectClubやCandidのような企業は、非常に高価なInvisalignアライナーの代替品を提供し、矯正歯科医のオフィスへの高価な訪問を減らしたいと考えています。

3D印刷がなければ、これらの歯科会社が採用したビジネスモデルは失敗する可能性があります。これは、従来の技術では個別のクリアアライナーを大量に製造することがほぼ不可能だったためです。

3Dプリントは新しいビジネスモデルを強化します

3D印刷は、新しい製造ツールになりつつあるだけでなく、以前は実現不可能または経済的に実行不可能だった新しいビジネスモデルを企業が作成できるようにします。

オンデマンド生産により、3D印刷により、企業は大量生産の高コストを考慮することなく、特定の部品の需要を満たすことができます。これにより、会社はより機敏になります。

さらに、それは顧客と企業の間の共創プロセスを可能にし、カスタマイズされた製品をもたらします。

最後に、3D印刷はサプライチェーンを統合する可能性を解き放ち、企業がMaaSネットワークを使用するときに少量から中量の部品をより速く生産できるようにします。

これらのメリットを考慮すると、多くの業界の企業は、今後数年間でビジネスモデルを適応させて、3D印刷の使用拡大に対応し、最終的にはより機敏で応答性の高い運用を実現する可能性があります。