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進む活用:3Dプリンティングとエンジニアリング

用途

エンジニアリングとは、できる限り効率的に機能する設計を作り出すことです。時間の浪費は費用の浪費であり、設計上の予期せぬ欠陥やサプライチェーンの遅延のためにプロジェクトが停止すれば、費用がかかることと同じくらいストレスがたまります。そのため、時間の管理、コストの管理、プロセス全体の管理など、管理が非常に重要となります。そして3Dプリンティングでは、すべてを管理できるのです。

3Dプリンティングを使用すれば、複雑な内部構造や形状を持つものであっても、エンジニアは新しいプロトタイプを作成して、作業環境を離れることなく問題に対処したり、解決策を見いだしたりすることができます。適切な3Dプリンターをお選びいただくことで、開発時間が数か月から数日に短縮される可能性があり、同僚との共同作業が促進され、ラピッドプロトタイプや最終用途部品の作成が可能となります。こうして、プロジェクトが期限と予算の範囲内で完了し、望ましい結果がもたらされます。

設計の柔軟性

MNNTHBX(Man in the Box)社のエンジニアは、ボアの小さなオートバイのカスタムパーツを作成する際、特にアルミニウムなどの材料を使用する場合には、設計と試験の両段階において時間と費用がかかる可能性があることを把握しています。

Ultimakerの3Dプリンターを使用することで、MNNTHBX社は、設計の柔軟性を高め、製品の試験段階を改善することができます。投資収益率も顕著に増加しており、印刷部品あたり1,000ドルを超える節約が可能となりました。

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ボアが小さいオートバイ向けの部品メーカーであるMNNTHBX社が作成した部品に取り付けられた3D成果物

「プロトタイピングによる製品を初めて見たとき、導入したプリンターに価値があることはおおむね分かりました。当社では、年間およそ15製品のプロトタイプを作成するため、目に見えてコストが削減されました」と、MNNTHBX社の所有者であるGreg Hatcher氏は言います。「Ultimakerによる3Dプリンティングは、リスクを軽減し、極めて低い投資で実用性検証に足るプロトタイプを作り出すことができます。従来のCNC加工法を使って、複数のプロトタイプを作成するのに数千ドルも費やす時代は終わりを迎えました。機械工場に設計を持ち込む時点で、その設計が当社の基準を満たし、完全に機能する設計であることが最初から分かっているのです。」

概念実証モデル

思い切った新しい設計を作り出すこととその設計が意図したとおりに機能することはまったく別の話です。こういった設計を宇宙に送り込むとなると、事態はさらに複雑になります。Honeybee Robotics社は、NASAによる3つの火星探査ミッションに取り入れられた重要な惑星解析技術に貢献してきました。その中には、火星探査機キュリオシティの惑星で使用するドリルやサンプリングシステムが含まれています。

Honeybee Robotics社のプロジェクトでは、過酷な環境でも耐えられる耐荷重金属の複雑な部品が求められます。時間がかかり費用もかさむ外注製作という手法に頼りきるのではなく、3Dプリンティングを活用することで、エンジニアは迅速かつ安価にコンセプトを試し、プロジェクトのパラメーターを発見し設定することができました。

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Honeybee Robotics社が一部を3Dプリンティングによって作成したショベル部

「当社の業務の多くは、サブシステムを構築してから、その性能の試験を行うことです」と言うのは、プロジェクトエンジニアのYoni Saltzman氏です。「速度はどれくらいかといったことです。そのため、プリンターを使用するメリットとして、安価かつ迅速にロボットの重要な要素を物理的に構築できます。」

最終用途部品

スペインのセビリアにあるHeineken社の醸造所では、Ultimakerのプリンターを使用して社内で部品を作成しています。作成されたこれらの部品は、重くてボトルを倒す危険性もある金属部品に取って代わるものとして、瓶詰めラインに実装されています。再設計された3Dプリント部品は、軽量で安価な代替品となり、現在では、Heineken社の製造環境で活躍しています。

「3Dプリンティングは、当社を助け、価値をもたらし、従業員がより効率的に作業できるようにする技術であることが証明されました」と、同醸造所の包装マネージャーであるJuan Padilla氏は言います。

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少量生産

3Dプリンティングは、複雑な部品の少量生産においても役立っています。IMI Precision Engineering社は、運動制御技術と流体制御技術で世界をリードする企業です。同社は、複雑な形状の部品を作成できる新しい積層造形を必要としていました。同社は3DプリンティングとUltimaker S5を導入することで、部品の作成で数千ドルを削減、のみならず工数では年間で約2,000時間という時間を節約しました。

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IMI Precision Engineering社が作成した複雑な最終成果物

「Ultimaker S5は、すべての部品を印刷するのに必要なサイズと材料に対応しており、最高の価値を提供してくれました」と、工学部出身でIMI社のエンジニアであるKathryn Jones氏は言います。「昨年購入した別の3Dプリンターになかった新しい機能が手に入り、少量部品のコストが削減され、結果として製造効率まで向上しました。」

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