産業用3Dプリンティングがサプライチェーンにもたらすメリット

2023年8月28日｜閲覧時間：5分

堅牢で柔軟なサプライチェーンを構築し維持することの価値は、かつてないほど明確になっており、さまざまな業界のメーカーは、産業用3Dプリンティングによってこの達成に近づくことができます。

現代のサプライチェーンは、3Dプリンターが提供できる効率性と俊敏性を必要としている

近年、効果的なサプライチェーン・マネジメントの重要性が鮮明になってきた。COVID-19のパンデミックは、おそらくここ数年で最大のサプライチェーン問題を引き起こした。しかし、健康危機が一段落したとはいえ、世界的なインフレ、金利上昇、地政学的対立、サイバーセキュリティ・リスク、資材不足、その他の大きな問題が2023年までボトルネックを引き起こし続けた。

時として、サプライチェーンの困難は、その蔓延性から、変動要因というよりもむしろ恒常的なもののように感じられる。しかし、メーカーはサプライチェーンに顕著な改善をもたらすことができるユニークな立場にある。これは、積層造形（AM）技術が進歩し続けていることに起因する。

AMは、最先端の3Dプリンティングシステムと専門家のサポートによって戦略的に導入されれば、製造サプライチェーンにプラスの影響を与えることができます。このブログでは、AMが対処するサプライチェーンのペインポイントと、AMが促進するメリットを探ります。

部品の統合による効率の最適化

工業用ポリマー3Dプリンティング技術は、機能面でも性能面でも、従来から製造されている部品とほぼ同じ部品を作ることができる。しかし、そのために使用する部品点数は20～30点ではなく、1～2点とはるかに少ないことが多い。これにより、生産量や品質を犠牲にすることなく、サプライヤーの調達やサプライチェーンの維持にかかるコストや労力を削減することができます。早い段階で部品を統合することで、設計のやり直しや、場合によっては安全要件を満たすための再認証が、より複雑で面倒なものになるのを避けることができる。

コストのかかる金型や成形を排除

産業用3Dプリントは、製造方程式から金型と成形を完全に取り除きます。これにより、2つの主要なコスト要因が削減される：減算法の製造では、単にパーツを作る前に工具や金型を設計、製造、入手（複数のサプライヤーから入手する可能性もある）しなければならないだけではない：金型は、コンピューター数値制御（CNC）や射出成形機に取り付けられ、工場でテストされなければならない。成功すれば、金型を保管しなければならず、オーバーヘッドが増加する。また、サプライ・チェーンが円滑に稼動していたとしても、これらすべてに数ヶ月を要する。

産業用3Dプリンティングにはそのようなものは必要ない。その技術や材料には多額の初期投資が必要だが、金型や成形に関連する継続的な出費を避けるだけでも、初期費用のかなりの部分を相殺するのに十分な節約になる：

ドイツ鉄道は、射出成形からポリマー3Dプリンティングに切り替えて、車内情報表示用の新しい蛍光器具を製造したところ、製造コストを80％削減できました。また、生産時間も75%短縮され、プロジェクトの開始から最初の部品納入までわずか1カ月で済みました。

最後になるが、金型や成形を省くことで、最終的に取引するサプライヤーの数が減るため、サプライチェーンの複雑さも軽減される。

在庫・予備部品管理の改善

従来型メーカーの部品在庫や材料在庫は膨大な量になることが多く、それを保管するための在庫管理コストもそれを反映している。しかし、積層造形にはこれが当てはまらない。AM製造に不可欠な部品は、ビジネスニーズに応じてオンデマンドで迅速に製造できます。部品の仕様はコンピュータ支援設計（CAD）ファイルとしてデジタル保存されるため、従来の製造のようにスペア部品の膨大なライブラリがデフォルトで必要になることはありません。

たとえ最適な環境条件下であっても、時間の経過とともに自然に劣化する倉庫に多くのスペアパーツを保管する代わりに、必要に応じてオンデマンドでスペアパーツを生産することができます。一例として、EOS Additive Minds Consultingチームの支援により、Daimler Busesは、32万個を超えるスペアパーツ（EvoBus子会社用）のコレクションが大幅なコスト非効率を引き起こしていることに気付きました。Additive Mindsの専門家は、同社がスペアパーツの在庫の中から、産業用3Dプリントを使用してオンデマンドで製造できるパーツを少なくとも2,600点特定するのを支援しました。この結果、パイロットプロジェクトが成功し、ダイムラーは当分の間、積層造形の利用を増やす計画を立てました。

産業用3Dプリンティングは、特殊な用途にスペアパーツが必要な場合のサプライチェーンやロジスティクスの要件も簡素化します。これまで述べてきた鉄道やバスのメーカーは、車両を何年も使用し続けることが多いため、積層造形を利用すれば、製造中止部品の唯一の供給元が遠く離れた（しかも高価な）サプライヤーであるというギャンブルをする必要がなくなります。AMの採用は業界で拡大している：その一例として、ドイツ鉄道は最近、10万個目の3Dプリント予備部品（具体的には、分列機関車用の重要なギヤボックスハウジング）を製造しました。

選択的レーザー焼結（SLS）のような3Dプリント技術では、元の部品と同等、場合によってはそれ以上の性能を持つ列車やバスの交換部品を製造することができ、製品寿命の延長に役立ちます。より広範なスケールで、産業用3Dプリンティングコンサルタントの助けを借りて、組織は、AM代替品の理想的な候補となる従来から製造されている部品を特定することができます。

分散生産による物流の合理化と簡素化

伝統的な製造業では、生産は一般的に集中化され、少数の選ばれた会社の施設（または、まれに1つだけ）で行われる。もし、どこかの工場で機械の故障、技術的な問題、停電、その他生産に支障をきたすような事態が発生すれば、何があっても大規模なボトルネックとなる。部品生産をアウトソーシングしても、サプライチェーンの監督責任は依然としてメーカーにあるため、問題は軽減されない。

積層造形技術は分散型生産を可能にする。多くの産業用3Dプリンティングシステムを、より多くの小規模な施設に分散させることができます。これにより、1カ所または2カ所のダウンタイムによって生産（およびロジスティクス）が大幅に遅れることがなくなります。また、設備や施設のセットアップにかかる初期費用がいくらかかっても、多くの場合、生産能力、サプライチェーン管理、注文処理に対する長期的なコスト効率のメリットは、それに見合うものです。

責任ある製造業の実現

これまで述べてきたメリットのほぼすべてが、さまざまな形で持続可能性に貢献している。世界的な気候変動の緊急事態を考えると、これが最終的に産業用3Dプリンティングが提供する最も重要な利点であると合理的に主張することができる。ポリマーAMは、持続可能なスペアパーツの製造を可能にし、メーカーの全体的なカーボンフットプリントの削減に貢献します。余分なスペアパーツの不必要な作成を回避することで、産業用ポリマー3Dプリンティングはサプライチェーンの合理化にも役立ち、生産コストを削減し、市場投入までの時間を短縮します。

サプライチェーンの効率化と持続可能性への旅を始めよう

製造ワークフローに産業用3Dプリンティングを導入する準備が整っている場合でも、詳細を学ぶ時間が必要な場合でも、EOSがお手伝いいたします。当社の主要拠点と信頼できるパートナーの拠点を合わせると、35カ国にあります。AMの知識を深めるには、産業用3Dプリンティングの初心者向けのラーニングパスをご覧ください。また、受賞歴のあるAdditive Minds Consultingチームにご連絡いただければ、サプライチェーンを含むすべての関連要因に対応するAMアプリケーションの可能性について、専門家のアドバイスを受けることができます。