Stratasys：先進的3Dプリントでサステナビリティを推進

StratasysのEMEA地域プレジデントであるAndreas Langfeld氏は、積層造形（3Dプリント）がいかに製造業者のサステナビリティ向上に貢献できるかを語ります。

3Dプリントの歴史

「多くの企業が『3Dプリント』という用語の普及に多額の投資を行ってきました」とLangfeld氏は述べます。当初は3Dプリントと呼ばれていたこの技術は、より一般的に「積層造形」として知られるようになりました。「これは、提供されるソリューションの本質をより適切に表しているからです」と同氏は説明します。

初期段階では、CAD設計をいかに最短で実用的なモデルや製品に変換し、デジタル化するかというアプローチでした。「CAD設計から積層造形によるパーツ製造まで、このソリューションは主に試作に用いられました。多くの企業が、製品を市場投入する前にその機能性やルック＆フィールを確認したいと考えていたのです。また、このソリューションは社内で試作を行えるため、機密データがサードパーティに漏洩するリスクを回避でき、従来の試作方法と比較して時間とコストの削減にもつながりました」とLangfeld氏は続けます。

「その後、ツーリング、治具、固定具といった追加的なアプリケーションやユースケースへと展開しました。もはや試作だけでなく、生産ワークフローを強化するツールやパーツとして活用されるようになったのです。現在では、スペアパーツを在庫として抱えるのではなく、オンデマンドで積層造形により製造しています。パーツが破損した際、企業は利用可能なスペアパーツのカタログから注文し、overnightで、またはサイズに応じて1〜2日でプリントできます。Stratasysでは、製品開発ライフサイクルのあらゆる段階——試作から生産効率化、積層造形によるパーツ製造まで——に適したソリューションを提供するため、さまざまな技術をポートフォリオに追加してきました。」

「こうしたカスタマイズのニーズが、積層造形を適用すべきソリューションへと業界を導いています。生産現場を強化するために数百万個のパーツは不要で、数百〜数千個で十分だからです。COVID-19以降加速している大きなトレンドは、企業がグローバルサプライチェーンへの過度な依存を避けたいと考えていることです。代替手段を確保し、スペアパーツを必要なときに、必要な場所でオンデマンド生産し、世界中に輸送する必要をなくしたいのです。」

Langfeld氏が指摘するその他のトレンドには、積層造形による生産量の増加、オートメーションの発展があります。「一般的に製造業では2つのトレンドが見られます。一つは、生産ニーズが積層造形へシフトしていることです。生産ロットが小さくなっているためです。A) 大量在庫の保有からオンデマンド生産へのシフト——これは本質的に少量生産を意味します——、B) カスタマイゼーション。より多くの製品が、特定の購買ペルソナのニーズを精確に満たすために、より小さなロットサイズで設計されるようになっています。したがって、積層造形が高速で信頼性が高く、業界標準に準拠した認証取得が可能であること、多様な材料が利用可能であることを確保する必要があります。」

「さらに技術的進歩、オートメーション、ワークフローの観点もあります。CAD設計から完成品までのプロセスをいかにシームレスにし、人的介入を最小限に抑えられるか——ヒューマンエラーのリスクを低減し、実際の生産ラインのようにほぼ自動化されたプロセスを実現したいのです。在庫と製品をデジタル化するための技術をすべて備えていれば、必要なコンポーネントや製品をどのように生産するかという点で、ビジネスを運営する上ではるかに柔軟になれるという大きな一歩を踏み出したことになります。」

積層造形によるサステナビリティの向上

「サステナビリティは極めて重要です。Stratasysはこの分野でリーダーでありたいと考えています」とLangfeld氏は語ります。それでも同氏は、「積層造形は依然として新しい技術と見なされており、この分野におけるサステナビリティに関するソートリーダーシップは十分ではありません」と説明します。この認識のもと、StratasysはAdditive Manufacturer Green Trade Association（AMGTA）の創設メンバーとなりました。「これは、マインドフルな製造をこの分野に適用することを約束する私たちの声明です。AMGTAの一員として、今後数年間のアジェンダに影響を与え、積層造形が実際の製造現場で価値を発揮できるよう取り組んでいます」とLangfeld氏は付け加えます。

「今日の製造業には改善できる領域が多くあります。例えば、オンデマンド生産と在庫保有を比較してみてください。在庫を持てば、必ず倉庫が必要です。それらの製品を倉庫まで輸送するには船舶やトラックが必要で、CO2排出を生みます。しかし、積層造形でオンデマンド生産すれば、必要なものを必要なときに製造できるため、過剰在庫も未使用在庫もありません。それ自体がサステナブルです。在庫を減らし、製品やスペアパーツを保管する倉庫を減らせば、企業としてのCO2排出量を削減できます。」

「これは積層造形が真の価値を発揮できる一例に過ぎません。もう一つはプロセス自体にあります。積層造形ではブロックから削り出す従来の切削加工と異なり、層を重ねて造形するため、廃棄物が少なくて済みます。これをさらに推進するため、材料のリサイクル性を研究しています。例えば、粉末ベースのソフト技術を採用すれば、前回のプリントで使用されなかった粉末を再利用できます。」

最終的にStratasysは、サステナビリティにおける積層造形の能力とメリットを実証することを目指しています。「お客様が必要な分だけを生産し、過剰生産を避けられるよう支援するとともに、産業のイノベーションとインフラを推進します。世界中の産業化から企業がいかに恩恵を受け、オンデマンド生産能力が人々の生活の質の向上につながるか——それが私たちのミッションです。」