3Dプリンター利用ガイド: 本格検討編

3Dプリンター導入で気になるポイントを解説

導入前から導入後までの様々な気になるポイントを解説(第一回)

3Dプリンターを導入しようと考える理由は様々なものがあるだろう。開発サイクルを早くしたい。今までにない新しいものを作りたい。外注コストを下げたい。または、他が導入を進めているから、乗り遅れないようにとにかく導入するということもあるかもしれない。しかし、いざ導入しようとなると、分からないことが多く出てくるだろう。どのような造形方法、機種がいいのか?メーカーには何を伝えたらいいのか?設置の為に必要な設備や工事、手続きはどんなものがあるのか?そもそも、導入して継続的に運用するにはどうしたらいいのか?3Dプリンター導入に関して、導入前から導入時、導入後までの様々な気になるポイントを解説していく。まずは3Dプリンター導入で最初に考えるのは、どんな装置を導入するかの検討になるだろう。その際にどのような点を考慮しながら検討・選定すればいいのか。また、導入前には装置の検討以外にどのような事をやっておくべきなのか。導入前の検討・選定でのポイントを解説していく。

 

導入前:検討・選定でのポイント

 

3Dプリンターで何をやりたいのか? 造形方式、機種を検討

3Dプリンターの導入を考えたとき、大きく分けて二つの場合が考えられる。1つめは、作りたいものや、やりたいことが明確に決まっている場合。もう1つが、何を作るかなどは決まっていないが、とにかく導入して使いまわしてみようという場合だ。作りたいものが決まっている場合は、それを造形できる装置を選定していくこととなるので、比較的容易に導入機種を選定していける。しかし、何を作るかが決まっていない場合は、簡単にはいかない。

ひとまず安価な装置を導入して色々使ってみるというのも一つの手ではあるが、明確な目的が無ければ何をつくればいいかも分からず、運用的に失敗するリスクが高くなる。そもそも、試作であっても、最終製品に使うのであっても、3Dプリンターを導入することでどのようなメリットがあるのかを考えておかなければ、現状のままの方が良い場合もあり、無用なものを導入することとなる。

3Dプリンター導入の第1段階として、何を作りたいのか、何をやりたいのか、導入によるメリット、デメリットをよく考えておくことが重要だ。作りたいものが決まれば、次に考えるのは造形方式だ。造形方式により使える素材や造形精度、強度などが変わってくる。

樹脂材料による簡単な試作や、精度がそれほど高くなくてもよい治具が作りたいのであれば、設置が楽で価格も比較的安い材料押出堆積方式が選択できる。最終製品にもなる金属を使った部品などを作りたいのであれば、粉末焼結積層造形方式が選択される。滑らかな造形面が必要であるならば、光造形方式が選択される。フルカラーでの製品を作りたいのであればインクジェット方式となる。

それぞれの造形方式の特徴をよく理解して、作りたいものに最適な造形方式を選択することが重要だ。また、造形方式によっては空調や材料保管庫などの付帯設備が必要なものもあるので、それらも含めて導入が可能であるのかを検討する必要もある。

例えば、粉末焼結積層造形方式ならば粉末が飛散しないようにするための排気装置や、使用後の粉末をリサイクルする装置、材料粉末の保管庫などが必要だ。導入する場所の確保と、排気設備の工事が必要となる。防火管理などの申請も必要だ。光造形方式ならば、空調の他に洗浄するための水設備が必要となる。造形方式で必要な環境が用意できないのであれば、その造形方式は選択できない。

さらに、造形方式によって変わるランニングコストも考えておく必要がある。粉末焼結積層造形方式は、造形されなかった粉末は再利用が可能であるため、トータルのランニングコストは安くなる。

粉末焼結積層造形方式ならば、材料押出堆積方式などと異なりサポート材が不要なので、その分使用する材料が少なくて済む。造形に時間がかかればそれだけ電力を消費することになるので、造形速度も、稼働にかかるランニングコストに影響してくる。
造形方式の違いによる装置そのものの価格差だけでなく、そのような面も含めて、どの造形方式を選択するか決めていく。

造形方式が決まれば、具体的にどの装置にするか検討することになる。同じ造形方式でも、ローエンドからハイエンドまで各社から様々な機種が存在する。ハイエンドのものは、性能はいいが価格も相応に高くなる。ローエンドの機種では造形サイズが小さくなり、精度も下がる場合もあるので希望するものが作れないこともある。

導入するのが部署レベルなのか、全社的なプロジェクトとして生産ラインに入れるのかなど、状況によっても変わるが、少なくとも作りたいものに合った仕様のものを選択する必要がある。導入したのに思ったものが作れない、やりたいことがやれないということになれば、大きな損失となる。事前の調査、テストは十分に行っておくことが重要だ。
 
introducton

内部調整やメーカー/代理店の選定が重要

ネットや展示会などで調査し、候補となる機種が絞られてきたら、次は実際にどの程度の価格で導入できるのかメーカー/代理店から見積もりをとることになる。既に取引のある商社やメーカーに問い合わせることも多いが、希望する機種を扱っていない場合もあり、他のメーカー/代理店に問い合わせる事もある。この時、多くの会社の機種をあつかっているマルチベンダーのメーカー/代理店であれば、幾つかの会社の装置について一度に見積もりをとることができて比較がしやすい。それぞれの装置についての情報も多く持っているので、仕様だけでは分からない細かい点を聞いて比較することも可能だ。初めての3Dプリンター導入においては、強い味方となるだろう。

機種選定の際に、作りたいものが実際に作れるかどうか、その機種のプリントサンプルを入手したり、テストプリントの要望に柔軟に対応できるかも、メーカー/代理店を選ぶ重要なポイントの1つと言える。この時も、多くの機種を扱っているメーカー/代理店ならばプリント結果を比較できるので、選択がしやすくなる。アフターフォローも含めて導入選びも十分に検討するのが得策だ。

もう一つ導入前にやっておいた方がよい事がある。導入時の計画と導入後の運用を考えた内部調整だ。それほど大きくない装置を、1つの部署内の数人で使用するというのであれば、個々の対応で処理できるので特に問題はない。

しかし、大型で付帯設備が必要な装置の導入や、複数の部署にまたがって使用するという場合は、部署間で内部調整を事前にしておく必要がある。導入までの段取りを誰がたてて、どう進めていくのか。導入後に誰が、どのように、何の目的で3Dプリンターを使用していくのか。導入前の段階である程度決めておかなければ、導入時、導入後に混乱し、効率的な運用ができなくなる。関係する各部署が参加して、導入時から導入後までの流れを綿密に計画しておくことが、効率的で高い効果を生み出す3Dプリンターの運用につながる。

造形方式や機種の選択はもちろん重要なことだが、導入メーカー/代理店の選定や、社内での様々な調整も3Dプリンターの導入においては忘れてはならない大切なことといえる。

 
3Dプリンターのイメージ

 

(まとめ)

3Dプリンターの導入から運用までで一番大切なことは、それで何ができるのかを考えるよりも、それで何がやりたいのかということだ。やりたいことが決まれば造形方式、機種が決まり、導入後の運用においても目的が明確なので、達成したい目的に沿って運用計画がたてられる。まずは3Dプリンターで何が作りたいのか、何をやりたいのか、3Dプリンターを使う事で、どのようなメリット、デメリットがあるのかを考えてみることが重要だ。

 

導入前のポイント

  • 3Dプリンターで何をつくりたいか、何をやりたいのか、導入によるメリット、デメリットをよく考える。
  • 作りたいものがどの造形方式でできるかを考える。
  • 導入にかかる別の費用や、ランニングコストなども含めて造形方式、機種を検討。
  • どのようなメーカー/代理店から導入するかを検討する。
  • 関係部署間で内部調整し、導入時から導入後までの計画を綿密にたてる。

(取材協力:リコー)