アディティブマニュファクチャリングの価値は目の前にあります：生産ラインのコスト削減

3D印刷は、過去5年間で長い道のりを歩んできました。 3Dプリンターは簡単に入手でき、手頃な価格であり、テクノロジーに関する知識は企業内で増加しています。それ自体が製造技術として広く認識されており、頻繁に話題になっています。

今年、最初の3D印刷された家が発売され、膨大な数の消費者向け商品に加えて、3D印刷された製品は、ヘルスケアへの再生可能エネルギー。要するに、AMは私たちに物を作るための追加の方法を与えてくれました。ただし、あまり認識されていないのは、ツールを最適化することで生産ラインのコストを削減するなど、目の前にある3Dプリントの価値です。

小さく考え、大きく節約

AMがエンドパートアプリケーションで使用されたときに大きな価値をもたらす可能性があることを否定することはできません。私たちが見ているのは、これらの製品は多くの場合、かなりのコストとリードタイムを伴う大規模な研究開発プロジェクトの結果であるということです。ただし、AMの恩恵を受けるために、製造組織は大きく考えて最終製品を根本的に変更する必要はありません。製造組織は、AMに到達する方法を改善するだけで済みます。実際、AMの迅速な成功は、AMを既存の製造プロセスに導入することにある可能性があります。

非常に複雑な従来の生産ラインで作業している人々にとって、これは驚きと安心になるかもしれません。生産ラインには通常、AMの機会を表す何万ものグリッパー、ブラケット、その他のコンポーネントが含まれています。アディティブマニュファクチャリングは、従来のマニュファクチャリングに取って代わる必要はありません。ただし、それができることは、射出成形、複雑な組立ライン、瓶詰めプラントなど、従来のラインに影響を与え、コストを削減することです。これ以上に、コスト削減以上のメリットをもたらすことができます。

この再設計された吸引グリッパーのように、制作に小さな変更を加える、重大なプラスの影響を生み出す可能性があります。

ボルボでの控えめなジグのコストが半分になりました（さらに追加のメリット）

ボルボカーゲントを例にとってみましょう。ボルボの年間自動車生産の半分はこの工場で行われ、毎時約57台の自動車がラインから外れています。速度が重要ですが、精度も重要です。これは、3つの異なる範囲（および各範囲内の異なるモデル）が同じ生産ラインで製造されていることを考えると、さらに困難です。

各車には、ロゴ、モデル番号、その他のマークを付けた特定のブランドが必要です。これは難しい場合があり、バッジを特定の場所にすばやく配置し、塗装に損傷を与えることはありません。以前は、これはさまざまな面倒な接着ジグで行われていました—重く、繊細で、高価な不幸な組み合わせです。さらに、1つが壊れた場合、新しいものが到着するまでに6週間かかりました。

この種の厄介な生産ラインツールは、AMが提供できるものを示すのに最適な候補になることがよくあります。 AMのジグを検討する際の重要な考慮事項：最終製品を完全に3D印刷する必要がないのと同じように、特に組み合わせによってコストが削減される場合は、製造ツールのすべての部品を印刷する必要はありません。

このジグには3D印刷されたコンポーネントがあり、コストは48％です。従来のジグよりも少ないです。

マテリアライズチームはジグを調べ、既製のパーツと3Dプリントされたパーツを組み合わせて作成し、複数の面で改善できることに気付きました。彼らは、軽量で耐久性があり、簡単に入手できるフレーム用の標準的なカーボンチューブから始めました。次に、これを3D印刷された接続ポイント、パッド、およびバッファーを使用してカスタマイズしました。各コンポーネントは、最適な特性を備えたさまざまな材料で作られています。全体として、以前のジグよりも48％安価です。

しかし、コスト削減は多くの形でもたらされます

ジグを作成する際のこの柔軟性により、Volvoが自動車を製造できる速度と精度が向上しましたが、他にもメリットがあり、すべてほぼ半分のコストで済みました。ジグはほぼ3分の2軽量だったので、使いやすく安全であり、ミスが減るというもう1つの微妙なコスト削減につながりました。リードタイムが短いということは、コストのかかるダウンタイムのリスクが低く、現場でジグを在庫に保持するための要件が少ないことを意味します。より安価な生産ツールとして始まったものは、健康、安全、品質、およびサプライチェーンの利点に加えて、複数のコスト上の利点をもたらすことになりました。

より長期的なメリット

ボルボの新しいジグは、前モデルよりも直接コストが向上しました。ただし、これが常に当てはまるとは限らないことに注意することが重要です。 2017年 、Signify（当時はPhilips Lightingとして知られていました）は、興味深い提案でマテリアライズに登場しました。組立ラインの特定のコンポーネントの故障率を改善するために3D印刷を適用できますか？このコラボレーションにより、 4年間継続して機能していたランプソケットブラケットとサクショングリッパーが再発明されました。一度も壊すことなく、年間約89,000ユーロのコスト削減を実現します。

これは、Signify側の全体像を示すアプリケーションです。部品価格自体はコスト削減を促進しませんでしたが、メンテナンスの必要性を排除することにより、Signifyは4年間で25万ユーロ以上を節約しました。すべて、手のひらに収まるいくつかのパーツが付いています。

イノベーションによるコスト削減

画期的なイノベーションは信じられないほどの価値を解き放つことができます。私たちは、3Dプリントの最終製品の限界を絶対に押し上げ続ける必要があります。しかし、大きな夢を見ることは、目の前にある機会を見落とすことを意味するものではありません。世界中の多くの伝統的な生産ライン、今日より良くすることができる謙虚な部品で溢れ、すべての製造のコストとフットプリントを削減します。

Volvo Car Gentは、精度とスタッフの安全性を向上させながら、重量とコストを削減できることを発見しました。そして、これはすべて生産ラインの1つの小さな部分からのものでした。トライアルとして始まったものは、すぐに生産現場での新しい考え方になりました。AMについて学び、私たちが物事をゼロから、そして裏返しに作る方法を変える機会です。

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