COVID-19危機が浮き彫りにした3Dプリントに関する4つの重要な教訓

[画像提供：Prusa Research]

3Dプリント業界はCOVID-19パンデミックにおいて、重要物資の供給だけでなく、将来の可能性について明確な洞察を提供することで、その価値を証明しました。

1. 3Dプリントは量産に対応できる

アディティブ・マニュファクチャリングはプロトタイプ専用という通説に反し、パンデミックは高ボリューム需要への対応力を示しました。サプライチェーンが機能不全に陥った際、病院と企業は3Dプリントで人工呼吸器バルブ、安全ゴーグル、フェイスシールド、スペアパーツを生産しました。

例えばFormlabsは現在、社内に250台以上のプリンターを稼働し、COVID-19検査用綿棒を1日最大15万本生産可能です。これは低ロット生産と結びつけられがちな技術として、驚異的な成果です。

これはステレオリソグラフィーと粉末床溶融結合が短期間で数千個の部品を生成できることを実証し、より広範な製造アプリケーションへのシフトを示唆しています。

2. アディティブ・マニュファクチャリングは万能薬ではない

3Dプリントは柔軟性を提供しますが、すべての従来製造プロセスを置き換えることはできません。複雑な医療機器には、積層造形と従来の機械加工、鋳造、成形を組み合わせたハイブリッド・アプローチが必要なことが多々あります。

さらに、多くの3Dプリント材料は、特定の医療用途に必要な生体適合性や滅菌耐性を備えていません。医療規制当局との連携により、材料とプロセスが厳格な臨床基準を満たすことを確認することが不可欠です。

サプライチェーン混乱時には3Dプリントが貴重なつなぎとなりますが、当面の間、確立された大量生産手法に取って代わることはないでしょう。

3. 標準化と認証の加速が必須

特に医療分野での明確な標準の欠如は、広範な採用への持続的な障壁です。材料選定、品質管理、認証タイムラインなどの疑問が未解決のままです。

これを受け、米国FDAとASTM Internationalが3Dプリント医療機器に関する無料ガイダンスを公開。さらにFDA、VA、NIH、America Makesが公民連携を立ち上げ、臨床審査済み設計のNIH 3D Print Exchangeを提供しています。

業界協業による標準化の迅速化は、パンデミック対応を効率化するだけでなく、より広範な商業機会を開くことになります。

4. 医療設計共有における知的財産課題の顕在化

3Dプリント医療設計の急速な拡散はIP問題を浮上させました。多くのファイルはロイヤリティ・フリーですが、枯渇している特許製品を複製するものもあります。

特許権者は、責任とポスト・クライシス使用を定義した一時的・目的限定ライセンスを発行することでリスクを軽減できます。完成品が保護されているが基盤ファイルが保護されていない場合、設計ファイル使用に関する明確な条項も必須です。

IP権利者と3Dプリント実務者の双方が、イノベーションと保護のバランスを取りながら、これらの法的領域を慎重に航行する必要があります。

得られた教訓

パンデミックはアディティブ・マニュファクチャリングの変革を加速し、その能力と限界の現実的な見通しを提供しました。メディアの注目が再燃したことで、3Dプリントは実行可能な製造ソリューションとして認識され、ビジネスと社会にプラスの影響を与える態勢が整いました。