【製造業向け】 業務用3Dプリンター活用ガイド
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鉄道用部品の製造・カスタマイズ

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。

なぜ鉄道用部品の
カスタマイズに
3Dプリンターが使われる?

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。

3Dプリンターによる
鉄道用部品の
カスタマイズ事例

3Dプリンターで鉄道施設の構造物構築

引用元:日経XTECH
(https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/02054/051100004/)

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。

参照元:日経XTECH https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/02054/051100004/

AGVの車内部品200個を3Dプリンターで作成

引用元:セカプリ
(https://sekapri.com/mold/20221213-15337/)

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。

参照元:セカプリ https://sekapri.com/mold/20221213-15337/

旧型車両の保守部品を3Dプリンターで再生

引用元:RICOH
(https://blogs.ricoh.co.jp/3dp-expert/use/maintenance/detail05.html)

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。

参照元:RICOH  https://blogs.ricoh.co.jp/3dp-expert/use/maintenance/detail05.html

【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

現場の課題別
産業用(業務用)3Dプリンター3選

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。

自動車メーカー
生産技術部向け
GX-1000シリーズ
(キーエンス)
GX-1000シリーズ(キーエンス)
引用元:KEYENCE
(https://www.keyence.co.jp/products/3d-printers/3d-printers/gx-1000/)
専門知識不要で高機能な
治具を今日すぐに作りたい
  • CAD読み込みと材料選択だけで温度も自動調整、交替要員や新任でも迷わず当日造形でき、ライン停止時間を短縮できます
  • ESD・難燃・耐薬品の材料を用途ごとに指定でき、自動車の電装・塗装・洗浄ラインでの使用可否を事前にルール化しやすく、判断基準を統一して属人化やばらつきを防げます

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電機メーカー
SI部門向け
Mark Two
(Markforged)
Mark Two(Markforged)
引用元:Markforged
(https://markforged.com/jp/desktop-series)
軽くて強いアーム先端で
ブレを抑えたい
  • 本機の連続繊維強化造形で軽量・高剛性のアーム先端を内製でき、加減速時の振れを抑えて作業のズレを減らせます
  • ナイロン系ベースに高強度繊維を積層して丈夫に作れ、先端の交換回数を抑えて運用を安定させられます

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航空宇宙/大型筐体
量試生産チーム向け
Fortus 900mc
(Stratasys)
Fortus 900mc(Stratasys)
引用元:Stratasys
(https://support.stratasys.com/jp/printers/fdm/fortus-900mc-f900)
大きい・熱に強い部品を
分割せず一度で作りたい
  • 914×610×914mmの造形室で大きな部品を一度に作れ、分割・接着工程を減らして工数と納期を短縮できます。躯体の剛性・気密も確保しやすいです。
  • 高温・難燃グレードの樹脂に対応し、高温環境向けの治具や最終部品の品質が安定し、環境試験・耐熱要件にも合わせやすいです。

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