未来を解き放つ：3Dプリンティングとアディティブマニュファクチャリングの課題と機会

アディティブマニュファクチャリングと3Dプリンティングの見通しは明るいです。2017年にThomasがアディティブマニュファクチャリングの調達活動増加を報じて以来、ベース技術は1980年代に開発されたものの、進歩と価格低下により過去数年で利用がより普及しました。2020年のアディティブマニュファクチャリングシステム調達セッションは2019年比37.8%増。Statistaによれば、3Dプリンティングとサービスの世界市場は2025年までにほぼ500億米ドルに成長すると予想されています。

アディティブマニュファクチャリングの機会と利点

初期採用者は、アディティブマニュファクチャリング技術を迅速なプロトタイピングとリバースエンジニアリング部品の支援に使用しました。この技術は、デザイナーがアディティブマニュファクチャリングプロセスの経験を積むにつれ、多くのカスタム金属・プラスチック加工ビジネスの定石となっています。

市場投入までの柔軟性と製品差別化

アディティブマニュファクチャリング技術は、従来の方法、伝統的な切削加工、成形プロセスでは不可能な複雑性と性能優位性を提供するため、プロトタイピングを超えて最終部品とスペアパーツ生産への採用が増えています。

NASAによる2013年のテストで、エンジニアたちはアディティブマニュファクチャリング製燃料噴射機が、最終生産エンジンとロケット部品への実用的技術だと判断しました。アディティブマニュファクチャリング技術で、エンジン燃料噴射機を115個からわずか2つのサブコンポーネントに再設計しました。航空宇宙は3Dプリンティングを採用した最初の業界の一つですが、それは変わりつつあります。

アディティブマニュファクチャリングは、リツーリングや組み立てなしで、個々のダイレクト・トゥ・コンシューマー ニーズにより良く応える製品差別化を強化します。昨年、プロフェッショナル組織の41%が製品開発加速に3Dプリンティングを活用しました。企業は急速な市場ニーズに応じて製品を進化させています — 約2,000人の3Dプリンティング専門家が、COVID-19パンデミック対策としてマスク、人工呼吸器、バルブなどを3Dプリント提供しました。

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環境配慮と効率的なサプライチェーン

長年にわたり、サステナビリティは消費者のライフスタイルを変え、サプライチェーン沿いの企業を環境インパクトにより関心を持たせる価値観です。Nielsenによれば、米国のサステナビリティ市場は今年1,500億ドルの売上に達すると予測されています。気候変動とグローバル競争に直面し、多くのメーカーがサステナビリティへの支持を表明し、製品性能と人々・環境への責任を両立させています。

サステナビリティは成功要因になり得ます。アディティブマニュファクチャリングの観点から、その最大の利点の一つはリサイクル性です。資源の効率的利用と短いサプライチェーンにより、環境フットプリントを小さくできます。

 

アディティブマニュファクチャリング技術の課題

3Dプリンターへの移行企業は、より少ない人員とオーバーヘッドで運営する可能性があります。しかし、Gartnerの調査では、エンタープライズ アディティブマニュファクチャリング ユーザーの63%がプロトタイピングに技術を導入し、他の技術では作れないアイテムに使用しているのはわずか21%です。Deloitteによれば、場合によっては「エンジニアが遊びで3Dプリンターを使うだけ、あるいはアディティブマニュファクチャリングマシンが単に隅に置かれホコリをかぶっている」とのことです。

Deloitteは、これらの統計が、メーカーがアディティブマニュファクチャリング技術を一般的な製造プロセスに統合するのを妨げる何かがまだあり、設計、能力、ITなどの技術的課題が残っていることを示唆しています。

3Dプリンティングの進化は目覚ましいものです。航空宇宙、医療、自動車など多くの業界で迅速なプロトタイピングに使用されていますが、大型複雑製品を作る技術には、広範な採用達成前にまだ改善が必要です。アディティブメーカーが化学企業と提携し、新材料開発を加速する機会があります。例えば、アディティブマニュファクチャリング材料の機械的・熱的特性に関する共通標準がありません。Deloitteは、グローバルに定義された標準の開発を成長の優先事項にすべきと勧告しています。例：「特定業界向けの特定材料・部品の耐火性」など。

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現代工場がショップフロアのデジタイゼーションに踏み出す一方で、デジタルトランスフォーメーションの範囲はビジネスとサプライチェーン全体をカバーすべきです。データのデジタル化は品質問題の解決と、アディティブマニュファクチャリング材料の性能理解向上に役立ちます。アディティブマニュファクチャリングはまだ若い技術で、主に経済的利点の観点から見られているため、Deloitteのような専門家は、製品と品質保証に関連する技術はまだ十分ではないと示唆しています。

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アディティブマニュファクチャリングは自動車、教育、軍事、さらには食品製造など多くの業界で有用です。製造方法の幅を変える役割を果たし、業界と経済を真に革命的に変えます。

Protolabsは3Dプリンティング、CNC加工、射出成形、板金加工の会社です。昨年、Protolabs（および多くの他メーカー）はCOVID-19パンデミックの波の中で、顧客向け新医療用品を迅速に生産しました。

デジタイゼーションと迅速なピボット能力が製造業に利益をもたらすことが証明されました。無料企業プロフィールでThomasnet.comを活用し、北米サプライヤーを探すより多くのバイヤーに見つけてもらう、他の革新的アディティブマニュファクチャリング企業に加わりましょう。Thomasnet.com登録ユーザーにはフォーチュン1000の93%のバイヤーが含まれます。

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