現代の製造現場では、さまざまな場面で3Dプリンターが活用されています。3Dプリンターを活用することで得られるメリットは、主に以下の3点です。
製造工程では、治具や金型、サンプル品などを製造するのに多くの費用がかかります。特に試作段階では何度も試作を繰り返すため、その分費用がかさみます。しかも試作品を外注している場合、試作品が出来上がるまでの間、社内の開発部は業務を中断しなくてはなりません。
3Dプリンターなら、3Dモデルを読み込むだけで簡単に治具や試作品を作成することが可能。外注費用を削減できますし、作業も中断しません。何度でも試作ができるので、製品開発の精度向上も期待することができます。
治具や金型、サンプルを製造するためには、何度も社内打ち合わせを行い、試作品を作り、取引先と調整を行わなくてはなりません。その都度試作品を作る時間もかかるため、決して開発速度が早いとは言えませんでした。
しかし3Dプリンターがあれば、すぐに試作品を用意することが可能です。開発期間や製作時間を短縮して、スピーディーに製品化ができるでしょう。
従来の製造現場では、各パーツが故障した場合に備えて、予備のパーツを用意しておかなくてはなりませんでした。しかし3Dプリンターなら、必要なパーツをすぐに作り出せるため、予備パーツを持っておく必要がありません。
パーツの改良を行う際も、データさえ保存しておけば良いので、改良・変更前のパーツを保管しなくてOK。各地の生産拠点で3Dデータを共有すれば、輸送費も削減することができます。
製造業では多品種小ロット化や、寸法精度の高い治具が求められています。このため、3Ⅾプリンターで治具を製作する現場が増えているようです。例えば、ニッパツ・メックでは、3Dプリンターでノズルにかぶせるコーンキャップ状の治具を製作しています。
こちらのページでは、3Dプリンターで作られた治具の事例や、利用者の声をご紹介しているので、ぜひ参考にしてください。
大量生産に欠かせない金型ですが、金型を作るためには多額の費用がかかるため、費用に見合うだけの生産量がなければ作るのが難しい、といった課題がありました。しかし近年は、3Dプリンターで金型を安価に製作できるようになりました。
こちらのページでは、3Dプリンターで金型を制作している3つの事例をご紹介します。
製造現場で導入されているロボットアームですが、製造現場によっては「使いにくい」「使いこなせない」「限られた場面でしか使えない」と不満を抱えるケースが多いようです。
そこで活用されているのが、3Dプリンターです。ニーズに合わせてハンドなどの部品を作成し、ロボットアームを最適化しています。
3Dプリンターによる
ロボットアームの
カスタマイズ事例
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自転車部品を3Dプリンターで製造することで、コストを削減でき、納期も短縮できます。多くの試作が可能となり自転車開発のスピードが向上するので、自転車部品製造に３D プリンターが取り入れられるようになっています。また、小ロットでの製造が可能なので、カスタマイズにも取り入れられています。入手困難な部品も作成できるので、修理に活用しているケースもあります。
3Dプリンターによる
自転車部品の
製造・カスタマイズ事例
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複雑な形状やさまざまな素材での制作が得意な3Dプリンターの特性を存分に活かせるのがフィギュア製造です。精巧でリアルなフィギュアを作成できます。カスタマイズが簡単にできるので、３D スキャンした人物データを元にオリジナルフィギュアを製造できます。ノベルティやイベントのキャラクターなど、企業のブランディングにも活用することが可能です。
3Dプリンターによる
フィギュア製造の
カスタマイズ事例
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楽器の製造現場でもさまざまな場面で3Dプリンターが活用されています。例えばヴァイオリンやギター、サックスなど3Dプリンターを用いて製造されている事例があります。これらの楽器の中には、3Dプリンターならではの高い造形力を活かすことによって、美しく独創的なデザインを持っているものも多く見られます。
3Dプリンターによる
楽器の製造
カスタマイズ事例
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アパレル業界では、実際の衣類の製造に3Dプリンターが使用されている例があります。また、ボタンなどを製造する際、さまざまな形状などの検証が必要なケースにおいても3Dプリンターが活躍。従来の方法で1つ1つ型を作って検証する場合には大きなコストがかかりますが、3Dプリンターで検証用の造作物を出力することで、コストの大幅な削減につながります。
3Dプリンターによる
アパレルの衣類製造
カスタマイズ事例
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食品業界においてもさまざまな場面で3Dプリンタが用いられています。こちらの業界にて3Dプリンタを活用することによって、人の手では難しい複雑な形を持つ商品の製造ができますし、同じ製品を製造する際にも再現度を高めつつ大量生産が可能となりますので、現場の人手不足解消に寄与するといったメリットもあります。
3Dプリンターによる
食品業界の製造
カスタマイズ事例
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3Dプリンターを用いることにより、1つからの製造が可能であることからひとりひとりに合ったシューズなどの製造が可能となります。そのため、個人の足にフィットする専用一体ソールの設計・開発に3Dプリンターが用いられているほか、サンダルの製造や空気を入れないバスケットボールの製造など、多彩な場面で3Dプリンターが活用されています。
3Dプリンターによる
スポーツ用品業界の製造
カスタマイズ事例
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車両や設備類のメンテナンスや整備が不可欠な鉄道業界。運行時間外に速やかな作業が求められるなかで、3Dプリンターは省人化、時間短縮化に大きく貢献。また図面や金型が現存していないような、古い車両の部品再生にも3Dプリンターは大きく貢献しています。
3Dプリンターによる
鉄道用部品の製造
カスタマイズ事例
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作品の完成度や観客の感動レベルを大きく左右する映画小道具の出来栄え。CG技術が進歩した現代においても、小道具の重要性は大きいといえます。そうしたなかで、小道具の精度を高め、短時間での作成を実現しているのが、他ならぬ3Dプリンターになります。
3Dプリンターによる
映画小道具の製造
カスタマイズ事例
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3Dプリンターを活用した都市模型製作は、手作業による製作と比べてコストや製作時間を大幅にカットできます。縮尺を自在に設定でき広範囲な模型製造もできます。持ち運びも簡単で、プロジェクションマッピングで地下鉄や交通インフラなどの情報を模型上に表現できます。精度の高い模型は、都市開発や防災に活用できます。
3Dプリンターによる
都市模型の製造
カスタマイズ事例
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アクセサリー鋳造模型はワックスを削った型を用いますが、ワックスを手作業で削るには技術が必要となり細かい複雑な形状を実現するのは簡単ではありません。3Dプリンターを使えば複雑で細かい形状のデザインでも簡単に製作できるし、品質が安定するので生産性が向上し、大量生産もできます。
3Dプリンターによる
アクセサリー鋳造模型の製造
カスタマイズ事例
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個別のニーズへの柔軟な対応に着目し、教材製作において3Dプリンターを活用するようになってきました。例えば特別支援教育では、触察可能な立体模型を製作し、視覚障害時の理解促進に活用しています。生徒の身体特性や学習進度に合わせた教材を迅速に作ることができます。3Dモデル作成のプロセスを授業に組み込めば、創造性の育成にもつながります。
3Dプリンターによる
教材製作の製造
カスタマイズ事例
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芸術・デザイン分野では、従来不可能だった表現を現実のものにできる3Dプリンターが活用されています。複雑な幾何学形状や中空構造を短時間で造形できます。素材の無駄を最小限に抑えて、実験的な表現を反復して制作でき、制作プロセスに革新をもたらしています。伝統芸術との融合や複雑なディテール・多次元表現を実物にしています。
3Dプリンターによる
芸術・デザインの製造
カスタマイズ事例
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玩具業界では、従来は試作品の金型作成などに多大な時間と費用が必要でした。3Dプリンターならデータから即座に立体物を出力でき、開発期間を大幅に短縮できます。少量生産や個別カスタマイズにも柔軟に対応でき、限定商品やオリジナルパーツの製造も容易です。自由な発想で高精度の試作ができることから、3Dプリンターを活用しています。
3Dプリンターによる
玩具の製造
カスタマイズ事例
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バイク業界では、廃盤部品の調達や多品種少量生産への対応が課題となっていました。3Dプリンターなら、廃盤部品の再現や複雑な形状の少量生産が可能です。短時間・低コストでの部品製造が可能となり、設計変更や試作もスピーディに行えます。開発効率化やコスト削減、カスタマイズ対応を実現するツールとして3Dプリンターを活用しています。
外注待ちの長さ、ブレによるスピードの上げづらさ、大型・耐熱部品の作りにくさは、現場の生産性を下げます。 産業用（業務用）3Dプリンターを選ぶ際には、各課題解決に適した機能特徴を持つ製品を選ぶようにするとよいでしょう。ここでは、主な製造現場の課題別に、おすすめの製品を紹介します。
