プロトタイピングから量産へ：アディティブ製造で設計の自由とコスト削減を実現

ほとんどの人は、アディティブ製造（AM）を少なくともラピッドプロトタイピングツールとしてよく知っています。しかし多くの企業は「AMはプロトタイピング専用」という迷信を信じ、広めています。一方、航空宇宙、医療、コンシューマーグッズなど多様な市場の革新者たちは、設計、性能、コストの要素が合致すれば、すでにAMを量産グレードの製造に活用しています。

AMを生産手段として探求することは、CNC加工、ウレタン鋳造、射出成形では不可能な設計と性能の可能性を開きます。本記事では、組織が以下を実現する方法を紹介します。

• あなたの部品や製品で、量産グレードAMへの切り替えの強力なビジネスケースがあるかどうかを特定する。
• アディティブ製造のための設計（DFAM）原則を活用し、ラピッドプロトタイピングからラピッドプロダクションへシームレスに移行する。

量産グレード・アディティブ製造導入のビジネスケース構築

一般的に、部品や製品を量産グレードAMに切り替えることは、以下の観点で価値創出の可能性がある場合に合理的です。

• 製品の軽量化 
  AMによる製品軽量化は、材料使用と性能を向上させ、製品ライフサイクル全体でのコスト削減機会を開きます。AMにより航空宇宙部品の重量を最大70%削減し、年間約3,000ドルの燃料費節約を実現しました。
• 低コスト大量カスタマイゼーション
  カスタマイゼーションへの消費者需要は高まっており、アメリカ人の30%が製品パーソナライゼーションに関心を持っています。アディティブ製造は、従来の生産方法よりも低いカスタマイゼーションコストとリードタイムで、この需要に独自に応えられます。製品のベースコンポーネントがAMで検証されれば、企業ロゴや異なるテクスチャで製品をパーソナライズするのは、CADファイルの簡単な変更だけで済み、専用工具は不要です。消費者が製品を自分の設計嗜好やニーズに合わせて調整できることは、競合他社との差別化だけでなく、最終的に顧客により多くの価値を提供します。
• 製品性能の向上
  ほぼあらゆる形状、フィーチャー、機能をAMで製造できます。製品デザイナーは、リツーリングコスト（25,000〜100,000ドルの範囲）をかけずに、各設計イテレーションで全く異なる形状とテクスチャを試せます。
• サプライチェーン効率
  オンデマンド・アディティブ製造を活用する企業は、総サプライチェーンコストを50〜90%削減できると推定されています。特に大量の交換部品を販売する企業にとって、オンデマンド・アディティブ製造は倉庫コストの削減と部品陳腐化リスクの低減の機会を生み出します。
• より速い製品イテレーション
  AMにより、設計チームは各設計イテレーションで製品を改良・最適化できます。また、製品が生産される同じマシンでプロトタイピングを行うため、プロトタイプ段階で製造プロセスと製品性能の検証を開始できます。場合によっては、初期製品コンセプトから最終製品設計までの時間を最大90%短縮できます。

AMへの切り替えには多くのメリットがありますが、課題も考慮する必要があります。AMで部品を製造すると、従来製造よりも部品単価が高くなる可能性があります。しかし、AMは倉庫保管の必要性を事実上排除するため、それらの費用は相殺できます。在庫保管は生産全体コストに20〜25%上乗せされるため、これは重要です。

設計を活用してアディティブ能力を解き放つ方法について詳しく知りたい方は、AMのメリットを増幅するスマートな設計原則の適用に関する記事をご覧ください。今すぐお問い合わせください。弊社がいかにあなたの設計をアディティブ向けに最適化できるかをご紹介します。

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