アディティブ製造がグリーン産業を推進する4つの主要メリット

文：ルー・ラッセイ、CEO、Fast Radius

新しいツール群が、新製品を世に送り出す方法に変革的インパクトを与えています。インダストリー4.0の最前線にいる製造企業は、革命的な製品を作り、より速く市場投入するだけでなく、環境への影響を減らし、古い炭素集約型製造プロセスから脱却しています。

Husqvarna Groupを例に取りましょう。300年の歴史を持つ屋外動力製品の製造をFast Radiusに持ち込んだ際、同社はアディティブ製造により、より効率的かつ持続可能に作れる部品を特定しようとしました。これは確立された業界リーダーにとって大胆な一手でしたが、スウェーデンの同社は、これまでのやり方を革新することを決意しました。この探索的プロジェクトの成功は、2016年に確立されたSustainovate持続可能性プログラムにとって重要な、カーボンフットプリント削減への姿勢を示す貴重な機会を生み出しました。

第49回アースデーを記念して、今日の製造業を振り返り、アディティブ製造が環境持続可能性との関係をどう変えようとしているかを検証する良い機会です。

企業をデジタル製造へ駆り立てる製造トレンド

なぜアディティブ製造がこの時代に極めて重要な技術なのかを理解するには、まず製造業界で世界的に働く主要な力を理解する必要があります。

今後10年間で10億人の新規消費階級が到来し、消費需要が30兆ドル増加し、その多くが分散した新興経済圏で成長する中、グローバル製造の重心がシフトします。これにより、世界中で需要と物流の深刻な加速が生じます。また、経済自由化の時代から、一部の国が保護主義的傾向で積極的な役割を果たす時代へ移行しました。グローバル化の本質が変化し、サプライチェーンに直接影響を与えています。

これらの力の複合効果により、私たちの業界は、責任を持って需要に応えるために、より創造的で効率的な設計、製造、充足の方法を見つける必要があります。それをスマートかつ持続可能な方法で行うには、サプライチェーンへの新しいアプローチと、そのアプローチを実現する新技術が必要です。

アディティブ製造の持続可能性メリット

人類は確かに多くの課題に直面しています。しかし、数年前には存在しなかったテクノロジーのおかげで、産業と情報の革新の波という、歴史上前例のない時代を経験しています。ロボティクス、人工知能と機械学習、自律移動、バーチャルリアリティなどのインダストリー4.0テクノロジーは、すべてメインストリームのビジネスラインに大きな影響を与え始めています。

アディティブ製造も間違いなくこのリストに入ります。かつて3Dプリントのアイデアは未来的な異常でしたが、アディティブ製造は今やあらゆる種類の企業にとって従来製造プロセスの関連性の高い代替手段となり、サプライチェーンを大幅に地球に優しいものにしています。これまで不可能だった設計成果と、増大する消費需要を満たす方法が、今や私たちの手にあります。

持続可能性の観点から、アディティブ製造がもたらす典型的な4つのメリットは：

1. より効率的な製品設計

本質的に、アディティブ製造はより少ない材料で設計された製品を生み出します。これにはいくつかの例があります。第一に、ラティス構造のような新しい設計能力を可能にする高度なデジタル設計ツールです。これにより、はるかに少ない材料で巨大な強度を生み出せます。第二に、アディティブ製造のおかげで、多くの場合複数の部品を一つに統合できるため、その製品の製造により少ない全体材料が使用されます。

2. より効率的な製造プロセス

ほとんどの従来製造技術は減法的で、材料ブロックを削って形作るか、射出金型を作って充填します。これによりスクラップ廃棄物が生じ、一部は再利用可能ですが、一部は不可能です。いずれにせよ、リサイクルするにも再処理が必要です。一方、アディティブプロセスには金型がなく、削り出す廃棄物もありません。余剰材料の再利用能力でも大きな進歩がありました。例えば、HP High Reusability PA 12は余剰粉末の最大80%再利用率を実現しています。業界として、材料分野での持続可能性イノベーションの継続に大きな期待を寄せています。

3. より効率的なサプライチェーン

従来、サプライチェーンは陸・空・海の3つの物流モダリティで成り立ってきました。アディティブ製造は、圧倒的に効率的な第4のモダリティ「クラウド」を生み出します。ここでのクラウドは、物理的な保管をバーチャルウェアハウスに置き換えます。大量の部品や製品を一度に生産して保管するのではなく、オンデマンドでプリントできる能力は、陳腐化コストの削減に役立ちます。近い将来、企業は部品設計をデジタルでアップロードし、消費地点に最も近いグローバルネットワークでオンデマンドプリントするようになり、炭素排出量の多い輸送手段への依存を減らせます。アディティブ製造施設が世界中で複製されるため、デジタルと物理的ロジスティクスの統合が未来のサプライチェーンを定義する世界を想像できます。

4. イノベーションの加速と市場投入までの時間短縮

最後に、アディティブ製造は従来製造方法のプロトタイピング制約なしにアイデアを迅速に反復できるため、企業は製品をより速く市場投入でき、人間のニーズに迅速に対応し、材料、プロセス、人員をはるかに効率的に使用できます。

地球に優しい製造の未来を見据えて

これらのインダストリー4.0イノベーションが手の届くところにある今、私たちは将来世代のためにより良い、より効率的、より環境に責任ある業界を創る課題に取り組めます。一握りの先進的なフォーチュン100企業がすでに先導し、サプライチェーンの一部をアディティブ製造に転換して、より高性能な製品を生み出し、カーボンインパクトを削減し、全体的により機敏になっています。

今日の環境とグローバルな課題に対応するにはまだ多くの作業が必要ですが、約束と可能性は存在します。より多くのリーダーとエンジニアが集まり、新しいツールを学び理解し、ビジネスに意義深く取り入れれば、製造経済全体で効率のステップチェンジを創出する機会があります。

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