小規模メーカーがアディティブマニュファクチャリングをどのように活用できるか

作成者：Dave Pierson

「アディティブマニュファクチャリングは、業界のイノベーションを推進するための鍵だと聞きましたが、実際にどのように価値を提供するのでしょうか？」

「いくつかの積層造形機を見てきましたが、設備投資をなくそうとしているときに、どうすれば費用を正当化できますか？」

「積層造形は投資する価値がありますか？」

私は、MEPNationalNetwork™を通じて中小メーカー（SMM）向けの積層造形会議を主催または出席するたびに、このような質問に答えます。オハイオマニュファクチャリングエクステンションパートナーシップ（MEP）の一部であるMAGNETのシニア製品開発エンジニアとしての私の目標は、SMMやその他のMEPセンターに、中小企業が大規模な産業プレーヤーと競争するのにどのように役立つかについて教育することです。

これは、オハイオMEPがペンシルバニアMEPへの2017 NIST MEP賞に参加し、米国製造業研究所が添加剤製造に焦点を当てているAmericaMakesと提携したことも一因です。この研究所は、産業界、学界、政府、および非政府機関と協力して、積層造形と3D印刷を革新および加速し、米国のグローバルな製造競争力を高めています。オハイオMEPは、パートナーシップを通じて、MEPセンターとSMMが積層造形戦略を採用するのを支援しています。 ROIのメリットと機器購入のための手頃なオプションに関するガイダンスを含みます。

では、積層造形の重要な点は何ですか？

アディティブマニュファクチャリングは、3次元（3D）CADテクノロジーにすでに精通している人にとっての次のステップです。本質的に、3D CADは、積層造形を利用するための基盤です。 3D CADのコアコンピテンシーを習得したら、積層造形に移行する準備が整います。

小規模メーカーが積層造形からROIを獲得する方法

もともとMITによって開発されました

、積層造形は、3Dオブジェクトまたはパーツを「印刷」するために、材料の層の上に層を追加します。これらの部品は、プラスチック、金属、セラミック、コンクリートなど、さまざまな材料から作成できます。

アディティブマニュファクチャリングは、SMMを支援することで、SMMに大きなROIをもたらすことができます。

• 産業用工具プロセスを改善する
• より価値の高い、実行の少ない部品を製造する
• 業界と顧客向けに高度にカスタマイズされた製品を作成する

このテクノロジーにより、メーカーはR＆Dプロセスのより費用効果の高いプロトタイピングを実施することもできます。アディティブマニュファクチャリングは、ユーザーエクスペリエンスをモックアップにすばやく効率的に抽出できるため、メーカーは3Dプリントされたプロトタイプを作成して評価できます。フィードバックサイクルを繰り返すことで、より付加価値の高い部品についてより多くのアイデアを生み出すことができます。

航空宇宙および医療メーカーは、積層造形によるROIのメリットをすでに認識しています。今日、ますます多くの小規模メーカーがこれを使用して、よりデジタルな在庫に移行しています。ここでは、それぞれが異なるSKUを持つ40個の部品と、同じSKUを持つ5000個の部品をサポートできます。

あなたが砂型鋳造または特殊工具を製造している会社だとします。私は、このような企業が積層造形を使用して、数か月ではなく数週間でこれらの部品を印刷する方法を学ぶのを支援します。部品の作成に必要なリードタイムが少なくてすむため、デジタル在庫への移行が容易になります。

戦略志向のメーカーは、業界の大手企業と競争するために積層造形に目を向けています。しかし、SMMの大多数は、このテクノロジーが短期的にも長期的にも実際にどのように価値を提供するかについて、まだ多くの疑問を持っています。

SMMや他のMEPセンターから受け取った最も一般的な積層造形に関する質問のいくつかを次に示します。

Q：アディティブマニュファクチャリングからどのような特定のアプリケーションが恩恵を受けることができますか？

あなたの施設は射出成形を使用していますか？アディティブマニュファクチャリングにより、冷却チャネルを金型に合わせて設計および構築できるため、冷却性能が向上します。このプロセスにより、金型の寿命が延び、無駄が減ります。

このテクノロジーは軽量化にも効率的であり、軽量プラスチックや複合材料など、より多くの材料オプションを利用できます。このプロセスでは、部品のパフォーマンスを向上させながら、使用する材料も少なくなります。

現在金属鋳造を使用している場合は、積層造形を使用して、パターンやコアボックスを必要とせずに、CADデザインから砂型とコアを印刷できます。一般的な工業用鋳造ツールとは異なり、添加剤製造は金型とコアの製造にかかる時間と費用を大幅に削減できます。

Q：アディティブマニュファクチャリングはリードタイムと製造コストを節約できますか？

アディティブマニュファクチャリングは、カスタマイズされたジャストインタイムのパーツを印刷する機能を提供します。工具開発の時間とコストを削減し、材料と廃棄物を削減します。考えられる用途には、保持、ガイド、位置合わせ、位置決め、クランプのほか、コンポーネントの適合性と品質をチェックするための単純な「合否」ゲージが含まれます。

アディティブマニュファクチャリングの正確な性質は、最初の製品の検査用の固定具製造の生産にかかる時間を劇的に節約することを意味します。その結果、工作機械、治具、固定具、またはゲージをより迅速に、より少ない欠陥で製造することができます。

このテクノロジーにより、測定機（CMM）の検査を調整する機能も向上します。 Orekは、積層造形を使用して、CMM用の何百もの検査器具を製造してきました。同社は、器具を機械加工する場合と比較して、平均して200ドルと6日半の節約になると見積もっています。アディティブマニュファクチャリングを利用することで、Oreckはフィクスチャ作成とCMMプログラミングをクリティカルパスから削除しました。

Q：アディティブマニュファクチャリングは、高価値の部品をより費用効果の高い方法で修理するのに役立ちますか？

交換に費用がかかる高価値の金属部品はありますか？指向性エネルギー堆積（DED）は、タービンブレードやその他のハイエンドの部品や機器を、既存の部品に材料を迅速に堆積させて寿命を延ばすことで修復できる特定の積層造形アプリケーションです。

この技術は、既存のCNC装置と組み合わせることもできます。 DED機械が部品を製造し、CNC装置が部品を適切なサイズと滑らかさに粉砕します。

積層造形リソースを活用する

SMMには、積層造形について、またこのテクノロジーが今日の3D主導の産業環境で小規模メーカーが競争するのにどのように役立つかについて学ぶための実践的な機会が数多くあります。

アディティブマニュファクチャリングユーザーグループ（AMUG）が提供する学習イベントと、SMEと提携して作成されたRAPID + TCTカンファレンスから始めることをお勧めします。 SME

製造技術を促進し、熟練した労働力を育成し、製造業をつなぐことにより、製造業者が革新、成長、繁栄するのを支援します。

米国国立標準技術研究所（NIST）は、金属およびポリマーベースのアプリケーションのワークショップなど、積層造形データベースに関する複数の教育リソースも提供しています。

さらに、MAGNETは現在MITと協力して、オンライン積層造形トレーニングのために約60人のMEPセンター職員向けのカリキュラムを開発しています。トレーニングクラスの後、MEPセンターは、積層造形アプリケーションに精通しているかどうかについて評価されます。

このプログラムの最終的な目標は、利用可能な積層造形リソースをより有効に活用することにより、すべてのMEPセンターがSMMとその顧客との間のインターフェースを成功させるのを支援することです。

一緒に、私たちはMEP National Network、SMM、およびそれらの顧客の間に能力と能力の関係を構築しています。意図した結果として、SMMは積層造形を使用して、1年だけでなく、5年後と10年後も競争力を維持できるようになります。

元の記事を表示するには：https：//www.nist.gov/blogs/manufacturing-innovation-blog/how-smaller-manufacturers-can-take-advantage-additive？utm_medium =email＆utm_source =marketingcloud＆utm_campaign =