伝統的金属加工：現代製造業を支える揺るぎない主役

提供：MSC Industrial Supply Co. カスタマーエンゲージメントディレクター、ジェイミー・ゲットラー

最近、部品製造の話題では積層造形（アディティブ マニュファクチャリング）がスポットライトを独占しているように見えます。製造業者は業界展示会に押し寄せ、この新技術がどこまで進歩し、いかに自社の業務を変革・利益につなげられるかを学ぼとします。

その熱狂には理由があります。積層造形は、消費者のカスタマイズ需要に応える道を開くかもしれません。また、新設計製品をいち早く市場投入しようとする設計者にとっても有望です。試作やワンオフのユニーク製品生産では、積層技術は貴重なツールです。

しかし、この技術にはまだ限界があり、産業製造における唯一のイノベーターでもありません。真の主役であり続けているのは、伝統的な金属加工です。

伝統的金属加工のテクノロジーサプライヤーは、可能な限界を押し広げ続けています。工作機械メーカーはより洗練された設計を開発。ソフトウェアの進化により、機械制御が高度化し、切削速度の向上、公差の厳格化、複雑形状の新たな生成手法が実現しています。

同時に、ワークホルダー、ツールホルダー、切削工具メーカーも技術を研鑽し、生産性と収益性を高める新ソリューションを開発。ワーク材料自体も、より強く、軽く、耐久性に優れたものへ進化しており、これらメーカーに新たなツール・製品開発を迫っています。

予見可能な将来にわたり、世界は高速切削加工で量産される部品で組み立てられた製品を中心に回り続けるでしょう。

伝統的金属加工なら、それらの部品をより短時間で大量生産できます。例えば、骨ネジや油圧継手のような医療部品を数千個生産するようなタスクでは、積層造形は伝統的金属加工が提供する規模の経済性に太刀打ちできません。

また、多くの部品は積層造形では造形サイズが足りません。積層プロセスで未対応の材料を必要とする部品もあります。例えば、鉄道車両部品用の鋳鉄や鋼材のような高荷重支持材料には、従来の切削加工が不可欠です。

積層造形技術では、多くの場合、最終的な完成品を直接作れません。積層技術で作られるニアネットシェイプ（最終形状に近い形状）は、ほぼ確実に仕上げ加工を必要とします。積層でニアネットシェイプを作るために投じられた時間と材料コストを考えれば、仕上げ加工の精度はさらに重要になります。スクラップになれば損失が大きいためです。

金属加工には重要な経済的優位性もあります。コストは、部品製造方法を決める経営幹部にとって常に支配的な要因です。

製造業者は、現場の機械、ツール、テクノロジーに多額の投資をしてきました。多くがCNC業務に積層能力を補完的に導入していますが、従来型CNC設備への巨額投資を置き換えるには程遠い状況です。

また、単品・カスタマイズ・試作といったシナリオ以外では、積層造形はコスト面で割に合いません。設備が高価で、積層プロセスには高コストな原材料と、部品設計・機械操作のための熟練労働力が必要です。

一方、米国の製造業者はコスト競争力を高めています。過去10年間、グローバルな賃金上昇と輸送費高騰により、海外生産コストは着実に上昇。リショアリング・イニシアチブによれば、米国企業は現在、単純な単価見積もりではなく、オフショアリングの総コストを計算する重要性を認識しています。単価見積もりでは、オフショアリング総コストの20〜30%を見落とす可能性があります。

企業は、品質不良や仕様違反のリスク、知的財産権の盗用、長い輸送リードタイム、対応の遅さなども考慮しなければなりません。多くの企業が、国内生産の方が速く、信頼でき、効率的だと判断しています。

製造プロセスのあらゆる側面を自社で管理できることは、21世紀の製造業で極めて重要です。医療機器メーカーは、特定部品の完全な履歴をトレースし、規制・品質要件を満たす必要があります。政府は特定の軍用部品について、安全保障の観点から国内製造を義務付けています。特許や独自技術を持つ企業は、知的財産を守る必要があります。

人々は常に新技術に惹かれますが、伝統的金属加工の進歩こそが、メーカーの現在の業務により大きなインパクトを与えます。伝統的金属加工の最前線に立ち続けることは、莫大な生産メリットと高収益をもたらします。

その恩恵は企業レベルを超え、米国経済を強化します。成功するメーカーは、高賃金の雇用を創出し、サプライヤーや非製造業を呼び込むことで、事業所のあるコミュニティに大きな利益をもたらします。それがさらに製品需要を喚起する好循環を生みます。

積層造形は確かに魅力的な技術ですが、まだ「前座」に過ぎません。製造業こそが、チケットを売り、顧客を呼び込む「主役（ヘッドライナー）」なのです。

原稿はCTEマガジンのウェブサイトで以前公開されました。