公開日：｜更新日：
こちらのページでは、3Dプリンターを活用し、鉄道用部品のカスタマイズを行うという事例についてご紹介しています。鉄道関連の会社にお勤めの方は、ぜひ参考にしてみてください。
鉄道は公共交通機関として重要な使命を担っています。それゆえ、車両や設備類のメンテナンスや整備は不可欠なものですが、運行時間外に速やかに行うことが求められます。そうした時間的制約が課せられた状況において、3Dプリンターによる速やかな造形作業は大きな武器となっているとのこと。
また鉄道車両というものは長きに渡って運用が可能であり、製造から50年以上経過してなお現役というケースも珍しくありません。一方で、そうした古い車両は部品の図面や金型が廃棄されてしまっている場合も多いとのこと。そこで着目されたのが、3Dプリンターを活用したパーツ再生なのだそうです。
こちらはまだ実験段階ですが、JR東日本では北海道苫小牧市の會澤高圧コンクリートとタッグを組み、3Dプリンターで鉄道施設の構造物を構築するという試みが行われています。これまでは鉄道が運休している夜間に特別料金を支払って作業を行っていたため、人件費が嵩んでいたそうですが、3Dプリンターを活用すれば、人件費を削減した上でスピーディーな構造物構築が可能であることに着目。実験では柱の型枠部材を3Dプリンターで作成し、コンクリートを流し込んで柱を構築するという実験が繰り返されており、実用化が期待されています。
こちらはフランスの鉄道車両メーカー、アルストム社の事例。日本の新幹線のライバルとして知られる高速鉄道「AGV」。車両内部のフットレスト200個の製造見積を行ったところ、それまでの金型を製造した上での生産では予算オーバーとなってしまうことが判明。試行錯誤した結果、3Dプリンターの活用に行き着いたとのこと。その結果、製造コストの25%削減を実現できたばかりか、リードタイムに至っては、何と96%もの削減に成功したと報告されています。
鉄道車両は生産から50年経過してなお現役というケースも少なくありません。一方で、古い車両の部品は設計図面や金型が破棄されてしまっている場合も多いとのこと。そこで着目されたのが3Dプリンター。既存のパーツを3Dスキャナーでデータ化し、そこから3Dプリンターで製造するというやり方によって、図面や金型のない部品でも再生が可能になったとのこと。この手法により、古い車両の延命はもとより、車両のメンテナンス管理の工数省力化も期待されているとしています。
【目的別】商品開発・
製造を加速する
おすすめ産業用（業務用）
3Dプリンター3選を見る
Q. 鉄道用部品の補修に3Dプリント品を使う場合、まず何を確認しますか？
A.
部品の役割と適用先の承認条件を確認します。
車両内装、治工具、走行に関わる部品では要求が異なります。材料特性、難燃性、耐久性、検査記録を関係者と整理してください。 まず車両や設備のどこで使い、故障時に何へ影響するかを部品ごとに整理します。取付・寸法の試作と実使用の承認を分け、必要な検査項目を管理者と確認してから材料を選びます。
次は、候補部品の管理者に使用条件と承認までの手順を確認してから試作に進みます。
Q. 古い車両の部品は、現物からデータ化して代替できますか？
A.
形状の再現は検討できますが、代替可否は性能評価で決まります。
摩耗品をそのまま複製せず、元の寸法と取付条件を確認します。試作後は嵌合と使用環境での耐久性を評価してください。 現物の摩耗や補修跡を設計形状と混同しないことが重要です。相手部品との嵌合を試したうえで、使用中の温度・振動・清掃条件に耐えるかを確認します。
Q. 鉄道向けの少量部品では、コストをどう比べますか？
A.
型の再製作費と、造形・後処理・検査費を数量別に比べます。
保守用の在庫を減らせる可能性もありますが、再造形時の品質再現と納期まで含めて判断してください。 少量でも検査と記録の負担が大きい部品では単価だけの比較が不十分です。必要数、保守期間、交換までの許容日数をそろえ、再製作できる体制も含めて見積ります。
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。
