3Dプリンターの導入事例とは?企業での活用方法をご紹介!

3Dプリンターは、普通のプリンターと違って立体的に材料を印刷することで立体のものを作ることができるプリンターです。
3Dプリンターを導入することによって、複雑なものを作るときにパーツごとに製造することなく、直接製造できます。そのため製造時間の大幅な短縮やコストの低下などを見込め、企業への導入が進んでいます。
この記事を読むことによって以下のことが分かります。
① 3Dプリンターとは?
② どのような企業が3Dプリンターを導入しているのか
③ 3Dプリンターを導入することで得られるメリット
では、さっそく見ていきましょう。

3Dプリンターとは?

3Dプリンターは材料を立体的に印刷し、それによってさまざまなものを作ることのできるプリンターのことです。印刷できる材料には樹脂や金属、ゴムなどがあり、3Dデータがあれば様々なものを印刷することが出来ます。
そのため、複雑な構造物の製造やパーツが組み合わさって複雑になってしまう構造物の製造などを製造する際のコスト低下や生産速度向上を狙って導入する企業が増えています。
3Dプリンターを導入することによってメリットを得られるのは製造業だけではなく、建築業や土木業、または医療分野に関してまで幅広い事業に渡っています。

各企業の取り組み

大林組

建設会社である大林組が開発・導入したのは通常の3Dプリンターでは製造できないほど巨大な建築用の3Dプリンターです。
コンクリートを使った建設ではコンクリートを型に流し込むことによって形を固定化させて建築していきます。そのため、建築物はどうしても型の形に依存してしまい曲線を描くような滑らかな建築物はほとんど不可能でした。
しかし、大林組は大型のロボットアームを使い、材料に特殊なモルタルを使用することで巨大な3Dプリンターとし、曲線を描くような立体的な建築物を印刷することに成功しました。
これによって、今までの型にはめたような建築物ではなく、高いデザイン性を維持したまま軽量化と高い強度の建築物を生み出すことに繋がりました。
大林組は『デザインの自由度と可能性を高め、安全で安心して供用できる建造物を社会に提供するため、これからも新技術の開発に努める*1』と述べています。

竹中工務店

竹中工務店は3Dプリンターを用いて様々な取り組みを行っています。アムステルダムに本社があるMX3D社と協力することによって3Dプリンターで作られた建築用の金属製コネクタを開発しました。
このコネクタは特殊な形をしており、トポロジー最適化と呼ばれる極力余分なパーツを排除して最適な構造を生み出す技術により制作されました。
しかし、この金属コネクタを設計することは可能だったのですが、実際に製造するとなると従来の技術での製造はかなり高い技術を必要といました。そこで竹中工務店とMX3Dは3Dプリンターを用いることでこのコネクタの製造を可能としたのです2。 また竹中工務店はそれだけではなく、慶応義塾大学と共同で3Dプリンターを用いてコンクリートの型を製作する技術を開発しました3。
竹中工務店が開発した3Dプリンターは樹脂を用いてコンクリートの型を作り、作られた枠にコンクリートを流し込むことによってベニヤ板の型では不可能だった複雑な構造の型を生み出すことに成功しました。

金星

株式会社金星は警備用品・防犯用品の企画や販売を行っている企業です。元々、製品の試作をするために外部に金型を外注していたのですが、実際に試作品が完成するまで3か月から4か月ほど時間がかかっていました。
そこで試作品の開発速度を高めるために3Dプリンターを導入し、わずか数日で試作品を完成させることができるようになりました。そのため、試作品を複数製造、試作品の改善速度が向上され、効率のよい製品を開発が可能になりました*4。
また、3Dプリンターを使うことで試作品を作るたびに金型を生み出す必要がなくなり、コストの大幅な削減に繋がりました。

イデオモータロボティクス

株式会社イデオモータロボティクスはドローンとカメラスタビライザーの輸入・製造・販売などを行っている企業です。スタビライザーとは、カメラに伝わる振動を軽減するための装置のことです。
イデオモータロボティクスはカメラスタビライザーなどの制作を従来は海外に依頼していました。
しかし、依頼先が海外であるため納入まで2週間から3週間と時間がかかることや、試作品の品質が安定することなくやり直しが発生することで試作品製作のコストがかなりかかっていたのです。
そこでイデオモータロボティクスは3Dプリンターを導入し、設計を内製化することによって品質の安定化と製造の高速化を図りました。
これにより試作品製作の納期は大幅に削減され、設計通りの製品作成が可能になったことから大幅なコストの削減に繋がったのです*5。

タカチ電機工業

株式会社タカチ電機工業は電子機器用筐体のメーカーです。各種筐体の新製品を作る際の試作品製作のコストが膨れ上がり、3Dプリンターを導入しました。
元々試作品の製作を外注していましたが、納期がおおよそ1週間程度で外注業者が忙しいときには2週間ほどかかっていました。そこで3Dプリンターを導入することによってコストの削減を図ることにしたのです。
人間と違って24時間動くことのできる3Dプリンターを活用することによって1週間ほどかかっていた試作品が1日ほどまで短縮することができ、かかるコストも材料費だけと時間と外注費を大きく削減することに成功しました*6。
それだけではなく、試作品の完成速度が速いため問題点の解決が解消しやすくなりました。

まとめ

業種に関係なく3Dプリンターを導入する企業が近年増えています。
3Dプリンターを導入することで製造コストの低下や、製造速度の上昇によって多くの試作品を作れるため、検証改善のサイクルを従来よりも早く回せるようになり、数々の企業でよりよい製品の開発につながっています。
この記事を参考に、3Dプリンターの導入を検討してみてください。




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参考文献
*1 https://www.obayashi.co.jp/news/detail/news20200402_2.html
*2 https://idarts.co.jp/3dp/mx3d-takenaka-3d-prints-steel-connector/
*3 https://www.nikkei.com/article/DGXMZO75366290X00C14A8000000
*4 https://www.ricoh.co.jp/3dp/case/kinboshi/?utm_source=media&utm_medium=Monoist&utm_campaign=1902-2
*5 https://cweb.canon.jp/solution/biz/case/ideomotor/index.html
*6 https://www.ricoh.co.jp/3dp/case/takachi/

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