この記事では3Dプリンターでの部品生産体制を整備することで得られるメリットや、製造業界における実際の3Dプリンターの活用事例をご紹介します。

3Dプリンターの技術は、製造業界にとって革新的なテクノロジーといえます。従来の手法よりも効率面やコスト面で期待できるこの技術には、どのようなメリットとデメリットがあるのでしょうか。

3Dプリンターで部品を製造するメリット

3Dプリンターで部品を製造することは、試作品開発の精度向上や生産性の改善、そして納期を短くしてコストも抑えられるなど、実に多くのメリットが期待できます。

試作品開発の速度向上・精度向上につながる

3Dプリンターによって部品を製造できる体制を整えることは、試作品開発に良い影響をもたらします。

従来の手法の場合、一つの試作品を作るのに鋳型を用意するところから始めるなどの手間がかかっていたため、開発速度は決して早いものではありませんでした。

3Dプリンターであれば3Dモデルを読み込むだけで簡単に試作品を出力できるので開発速度は向上、そしてトライアンドエラーの回数を増やせるとともに、フィードバックをすぐに次の試作品に反映できたり、議論に時間を割けたりするため、精度の高い優れた製品開発を促します。

生産体制のリスクを低減できる

3Dプリンターを使った生産体制を整えることで、従来の設備よりもはるかに生産のリスクを抑える点も期待できます。

試作品同様、3Dモデルとプリンターさえあればあらゆる形状の部品を生成できるため、もし一部の3Dプリンターに不具合が発生したとしても、別のプリンターで同様の部品を生産することが可能です。
このように機器のメンテナンスや故障時に発生するリスクを最低限に抑えつつ、複雑な形状の部品でも簡単に生産することが可能です。

納期短縮とコストの削減につながる

3Dプリンターによる生産環境は、量産にかかる時間そのものを短縮し、納期を従来よりも短く設定することができます。スピーディーな量産で、時間当たりの収益性を高められます。

また、3Dプリンター導入で量産体制を簡便にできれば、製造に伴う人件費や原材料費の圧縮にも効果が期待できる点も注目です。

金属3Dプリンターの登場

従来はプラスチック等の樹脂が主流だった3Dプリンターですが、最近では金属を用いることも可能になりました。

金属でありながら、樹脂の3Dプリンター同様複雑な形状をプリンター1台で実現し、作業効率も高められるというメリットが期待できる反面、場合によっては別途加工が必要であったり、すでに量産体制が従来の手法で確立されている場合、そもそも導入効果が今ひとつ期待できなかったりする場合もあります。

金属3Dプリンターのメリット

これまで、金属部品の製造は鋳型を使って行う必要があり、シンプルな形であることが前提とされてきました。金属3Dプリンターでは鋳型では再現しにくい、複雑な形状でも生成が可能なので、金属を利用した製品の可能性が広がります。

また、3Dプリンター1台で業務の大半を完結させられるので作業が効率化される事や、従来製品よりも無駄のない形状で生成されるため製品や部品の軽量化も期待できます。

金属3Dプリンターのデメリット

金属3Dプリンターは便利な技術ですが、一方で注意すべきデメリットもあります。例えば、あまりに複雑な形状の部品を生成する場合、3Dプリンターでの生成とは別に加工作業が必要となることもあります。

また、従来の手法を3Dプリンターに置き換える場合、すでに高い効率化が行われていると、せっかく3Dプリンターを導入しても、期待していたほどの効果は得られないこともあるため、あらかじめ3Dプリンターでの生産能力を見積もっておく必要があるでしょう。

メーカーにおける3Dプリンターの活用事例

ここで、実際にメーカーではどのように3Dプリンターが用いられているのか、事例を確認しましょう。3Dプリンターの導入は製品の品質向上はもちろん、従来の手法では実現が難しい製品の量産や、納期の短縮に貢献している様子が分かります。

リコーテクノロジーズ株式会社

光学機器や印刷機器を手掛けるリコーテクノロジーズ株式会社では、3Dプリンターの導入が品質向上に貢献しています。

3Dプリンターは生成が完了するまでの時間があらかじめ設定されているので、量産にかかる時間が極めて明確になり、スケジュール管理が効率化した点も見逃せない改善効果です。

有限会社スワニー

3Dプリンター関連技術を開発している有限会社スワニーでは、複雑な形状の部品の量産を3Dプリンターによって実現しました。

従来のアプローチでは物理的な制約やコスト、そして品質面で利用が難しいとされてきた金属部品を、最新の3Dプリンター技術によって量産を実現し、金型レスの部品量産を推進しています。

NITTOKU株式会社

精密FAシステムやRFIDによるFAソリューションを提供するNITTOKU株式会社では、3Dプリンターを使って部品の量産効率を劇的に改善できました。

年間10万点にものぼるスピード生産を実現したことで、納品スケジュールを大幅に短縮し、結果的に以前よりも多くの発注を受けられるようになったということです。

事例を参考にしながら3Dプリンターの可能性を確認しよう

3Dプリンターの技術は、生成スピードの向上や取り扱える素材の増加など日進月歩で進化しています。

事例を参考にしながら、自社の課題解決に最適な3Dプリンターの使い方を検討し、まずは試験的な導入を進めてみましょう。