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3Dプリンターを、

現場の改善活動に生かすとしたらどのような場面で使えるだろうか。

アイデアを出してみる、という話です。

 

新技術を導入するにあたって十分に”今”を調べ尽くしましたか?

 

現場が”あったら便利だから”

と言っているので、役に立つと思っているけど。

導入してから、現場と使い方を考えようか・・・・・・。

3Dプリンターを、

現場へ導入しようとする場合、どのようなことを考えればイイだろうか?

 

2つの視点を持ちます。

製品の高付加価値化と改善活動の加速化。

現場の改善活動では、制約条件の解消に活用することを考えます。

新技術導入にあたって、事前の検討は不可欠です。

 

 

 

1.昔はラピッドプロトタイピングと言っていた

モノづくりの業界では、

3Dプリンターがイノベーションを引き起こすキッカケのひとつになりそうです。

 

3Dプリンティングは、草創期を過ぎて、実用段階突入です。

 

3Dプリンティングは、

1990年代にラピッドプロトタイピング(RP)と呼ばれていました。

 

自動車部品の工場に勤務していた時、

社内でRP装置を購入し、試作用途に活用したことがあります。

 

私の勤務していた工場で扱う自動車部品の試作品も作ってみました。

 

図面で表現された形状を、頭の中で正確に思い描くことはかなり難しいです。

よほど想像力がたくましい方でもないかぎり、センスを要します。

 

ですから、こうした装置はとても便利であろうなと感じたことを思い出します。

短時間で手に取って形状を実感できる試作品が出来上がるのですから。

 

ただその装置には寸法上の制約条件がありました。

200×200×200程度の立方体の空間内で成形可能なモノであること。

そうした、制約もあり、本格的に使う機会は、その後ありませんでした。

研究目的でした。

 

さて、一般的に、試作では、しばしば木型(モックアップ)を作製します。

ただし、この方法では当然、時間がかかりコストも高い。

なにせ職人が手作りで、仕上げる部分が多いですから。

 

 

 

2.3Dプリンティング・イノベーションによって得られもの

いよいよ、3Dプリンティングは最終製品を造るための手段にもなりそうです。

 

日経ものづくりでも、

2014年、2015年にそれぞれ1回づつ特集を組んでいるほどです。

それだけ注目されている技術です。

 

2014年時点では、

試作品の製作が中心で、最終製品への適用は、まだまだ、という雰囲気でした。

 

それが、1年後の2015年時点では、

既に最終製品に適用し始めた事例が出ています。

 

最終製品の製造にどのように活用できるのだろうか?

というのが議論の中心になっています。

 

 

3Dプリンティング・イノベーションで何が期待できるでしょう。

日経ものづくり2015年6月号では、以下の5点を上げています。

 

1)1個ずつ製造でき、バリエーションも造りやすい。

在庫を持たずに済み、マス・カスタマイゼーションに対応できる。

 

2)伝統工芸や既存技術と組み合わせ可能

従来にない付加価値を実現できる

 

3)データを送ればどこでも同じものが造れる

開発のオープンソース化が進む

 

4)既知の工法では簡単にできないものが造れる

これまで不可能だった設計が可能になる

 

5)既存の工法より生産性向上やコスト削減の可能性

QCDの向上

 

 

工場の存続と成長のためには付加価値の拡大が欠かせません。

そのために取り組むべき方向性は次の2つです。

1.マス・カスタマイゼーション

2.超短納期化

 

自社製品や自社が持つ固有技術へ、

この2つの方向性を適用したらどうなるでしょう。

将来構想を考える時の切り口になります。

 

さて、私たち、中小モノづくり工場が

3Dプリンティングを道具として活用する場面が2つありそうです。

(1).既存技術と組み合わせて既存製品の高付加価値化を狙う

(2).治工具類へ適用し現場のカイゼン活動を加速させることを狙う

 

 

2-1 既存技術と組み合わせて既存製品の高付加価値化を狙う

いきなり製品丸ごと全部へ、3Dプリンティングを適用はしません。

製造プロセスの一部をこの装置で置換します。

既存の製造プロセスへ付加することで、既存製品の高付加価値化を狙います。

 

3Dプリンティングを最終製品へ適用する場合、次の3つがあります。

ここで既存製品として、部品A+部品B+部品Cの3部品の組立品を想定します。

これに3Dプリンティングを適用する

既存製品 部品A + 部品B + 部品C

案1   部品A + 部品B +(部品C)

案2   部品A +(部品B + 部品C)

案3  (部品A + 部品B + 部品C)

( )で括った部品を3Dプリンティングに適用します。

 

案3は製品全部丸ごと3Dプリンティングです。

トランペットの練習用消音器やヨーヨーの製造販売事例がありました。

究極のカスタマイズ化です。

 

1個ずつ顧客別に製造可能です。

 

私たちは、まず、案1と案2から検討を開始したいです。

 

案1は部品単独で付加価値を高められないかという視点です。

 

製造上の制約があって、どうしてもできなかった形状がある場合です。

 

”この部品”にこの形状を適用すれば機能アップで付加価値アップ間違いなし!

というケースです。

 

板金加工でのR形状や鋳鍛造加工での抜け勾配やアンダーカット形状等。

 

従来製法ではあり得ない形状を適用すると顧客がそれ欲しい!となるかどうかです。

 

さらに、案2は、案1と同様な考え方ですが、部品と部品を一体化します。

一体化で特殊形状を実現させます。

そうすることで、機能がムチャクチャ向上しないかという視点です。

 

案1も2も、ポイントは機能がムチャクチャアップするか否かです。

圧倒的な付加価値です。

 

 

案2の場合、単なる部品の一体化のみではコスト削減程度の効果しか得られません。

インパクトは小さいです。

狙いは、あくまで高付加価値化です。

 

2-1の考え方は、日本が得意とする、摺り合わせ型のモノづくりをベースにします。

 

既存の製造プロセスをトコトン使いこなしていることが前提です。

また、自社製品のことをトコトン知りつくしていなければ対応できません。

特にその製品を使用するユーザー目線が必要です。

 

 

 

2-2 治工具類へ適用し現場のカイゼン活動を加速させることを狙う

こんな形状の段取り治具があったら能率があがるよなぁ。

こんな検査治具があったら検査が早く精度よくできるよなぁ。

 

従来はコストや納期の制約上のため実現できなかったことができるかも。

あきらめていた希望が叶えられるかも、ということです。

 

現場としては、こちらの方が考え易いです。

3Dプリンターの特性を知ることで、カイゼン活動の幅も広がります。

 

 

例えば、ある製造現場でこんなことが以前ありました。

 

塗装工程で、マスキングが必要な製品がありました。

そのマスキングは外部に製造をお願いしていました。

 

マスキングは数万個単位で準備します。

樹脂製マスキングでした。

したがって、金型が必要でした。

いつ金型の製作にゴーを掛けるか、これがいつも問題になっていました。

 

金型の製作に時間が要する制約条件がありました。

生産開始のかなり早い時点から、

金型製作を指示していれば、金型製作時間を十分に確保できます。

準備は間に合います。

しかし、その途中でマスキング形状の不具合が見つかったりした、もう大変です。

 

マスキング形状修正のための金型修正等の影響でその後の計画が、綱渡りです。

 

また、逆に、じっくり試作を通じて、

最適なマスキング形状を見極めていては、生産管理担当者から、オソイ!!

 

意外と扱いが面倒な治工具でした。

ここで、もし3Dプリンターがあれば、担当者はこのストレスから解放されます

 

つまり、使っている治工具の改造、

あるいは従来にない視点で新規治工具へイメージを膨らませます。

 

 

 

リコーでは大型プリンターの組立工程の部品配膳トレーに適用しています。

大型プリンターは生産台数が少ないですが、仕様が多く、多品種少量生産。

手作業の組立てで対応しなくてはならない製品です。

 

部品の付け間違いや付け忘れは、最も避けなければならないコト。

従来は単純に仕切りで区分した配膳トレー(おせち料理の重箱のイメージ)でした。

 

区分されたエリアに所定の部品を入れていた。

 

ただ、仕切りで区分していただけでした。

したがって、区分箇所へ誤った部品を入れることが物理的に可能な状態でした。

 

そこで、形状にフィットした収納形状のトレーに変えました。

その部品のみしか入らないようにです。

仕様毎の専用の部品トレーを、3Dプリンターで都度製作するようにしたわけです。

治工具のカスタマイズ化と言えます。

 

 

おそらく、装置の価格を考慮すると、現時点での購入はないかもしれません。

ただし、今後、機能がアップした上に手頃な価格の装置が出てくることは期待できます。

 

今から計画的に考えて、導入の時期を探ってみたいものです。

競合が使い始めたようだからとか、

なんとなく周りから勧められたからとかではなく、主体的にです。

 

 

常に導入の狙い、目的、効果を明確にしておけば、時期が来たら、即、成果がでます。

新設備を導入する際に欠かせないことは、”今”を知り尽くしていることです。

 

 

まとめ。

3Dプリンターを現場へ導入しようとする場合、どのようなことを考えれば

イイだろうか?

2つの視点を持ちます。

製品の高付加価値化と改善活動の加速化。

現場の改善活動では、制約条件の解消に活用することを考えます。

新技術導入にあたって、事前の検討は不可欠です。

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