3Dプリンター利用ガイド: 本格検討編

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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(第四回)

前回は今回は発注から設置、運用開始までどのような流れで進むのかを紹介した。その後導入・設置されていよいよ運用を開始した3Dプリンター。しかし、多額の費用と時間をかけて導入したのに、思うようなものが作れず、運用もうまくいかずにそのまま使用されずに終わってしまう場合がある。3Dプリンターを有効活用するにはどのように運用すればいいのか。今回は運用のポイントを解説する。

3Dプリンター運用での重要ポイント

なぜ運用がうまくいかないのか

導入された3Dプリンターの運用がうまくいかなくなる原因は幾つか考えられる。1つめに挙げる原因は、明確な導入目的や造形したい対象が無く、無計画に導入を進めてしまった場合だ。例えば、導入することだけが先に決まり、各部署から選抜されたメンバーで、3Dプリンター導入活用プロジェクトチームがつくられる。何を造形したいのか決まっていなかったので、現在製造している製品そのものや、使用している治具などを作れそうな3Dプリンターで、予算に見合いそうな装置を決定してひとまず導入。導入後に色々なものを造形して試してみるが、上手く出来たり、出来なかったりする状態が続く。やがて、プロジェクトチームの責任者が色々試しているだけで徐々に使われなくなり、そのまま放置されていくという例だ。

導入計画の初期の段階から、どのような用途で何を造形したいかを明確に決め、それに従い装置を選定し、正式運用までの計画は綿密に立てておく必要がある。とにかく導入し、何ができるのかを色々試して検討するというのも一つの手ではあるが、その場合も何を試すか、検討期間はどの程度とるかなどを計画しておくべきだ。導入して即座に運用開始とはいかない。先を見越した計画を十分に立てておくのがよい。

2つ目にあげる原因は、希望した物が造形できなかったという場合だ。例えば、用途や造形したい物を明確に決め、機種を選定して導入。さあ、希望の物を作ろうとなった時、装置の調整が上手くいかず、何度やっても思い通りに造形できない。やがて諦めて使用をやめてしまうという例だ。どのような装置にも言える事だが、装置を使いこなせるというのが運用において第一歩と言える。装置の特性を十分に理解し、調整や操作に慣れなければならない。そのために、正式運用前に十分な試験運用の期間を設けておく必要がある。疑問点があれば、事前に専門家に相談し、全て解消しておくのがよい。

また、操作の習熟が浅く上手く造形出来ないという場合の他に、装置のスペック的に希望する物の造形に無理があって出来ないという場合もある。例えば、希望する物のサイズが造形可能サイズのギリギリの大きさで、精度が出なかったり、造形そのものに失敗したりするという例だ。装置にはそれぞれ特性があり、仕様ギリギリのところで使うと、仕様をオーバーしてしまう可能性がある。造形物のサイズが大きくなればそれだけ造形に時間がかかり、小型の装置では使用に耐えられないほどの長時間になることもある。装置の特性をよく理解した上で、余裕をもったスペックで操作し、導入時には入念にベンチマークを繰り返しておくことが必要だ。

息抜きのイメージ

 

計画だった無理のない導入が安定運用のカギ

3Dプリンターの運用では、データを作る、装置の操作をする、それらを統括するという、3つの立場の人が必要となる。それぞれに1人を決めるか、部分的に兼務する形であっても、この3つがあれば最低限の運用は可能だ。

データを作る人は、造形を行うためのモデリングデータを、装置の特性を理解した上で作成していく。サポート材のつけかたなども含め、どのように造形していくのかを考えながら、3D CADでデータを作成していく能力が必要となる。これらは設計や開発に携わる者が担当する場合が多い。
装置の操作をする人は、3Dプリンターの基本的な操作、調整ができることはもちろん、ある程度の日々のメンテナンスが行える必要がある。さらに、3Dプリンターで使用する材料やメンテナンスパーツの在庫管理、付帯設備の運転や調整管理なども行わなくてはならない。主に現場で製造装置を操るオペレーターがこれにあたる。
統括する人は、3Dプリンターの運用状況全体の管理統括を行う。実際に造形して出てきた問題を、オペレーター側から設計側へ橋渡しして、フィードバックをかけるといった、運用に係る調整事項も行う必要がある。担当部署の部門長などがこれにあたる。

3Dプリンターの運用チームは、この3者を軸に構成され、生産管理部門の者など、必要に応じて様々な部門の者が入り構成される。いずれにしろ、何の用途で、何を造形したいのか明確に決め、期間を決めて計画的に試験運用から正式運用へと進めていかなければならない。十分な試験運用期間と評価スケジュールを設けて、自分たちが造形したいとと思った物が、どのようなアプローチで造形できるのか、色々なデーターパターンを作り、装置の調整を重ね、独自の評価基準で評価していく。これを繰り返すことで、装置の使い勝手や特性が理解されると共に作業手順が明確化され、運用チーム各人の能力の向上につながる。そして、それが個人のノウハウではなく、継承できる体制が整っていることも、安定した運用を行っていく上では重要だ。

3Dプリンターの導入を一回のステップで終わらせるのではなく、次のステップを見越しておくことも必要である。1台目を入れて運用までもっていければそれで終わりと考えるのではなく、2台目の導入まで含めて考えておくと余裕が持てる。全く新しい加工方法の装置を導入するので、どのような結果になるかは正確には予測できない。導入コストはどうしても抑えられるため、思ったほどの性能を出せない場合もある。
それらを回避するためには、各種のセミナーなどに参加し、まずは小さなマシンを導入、実際に利用して自社における経験値を高める。そうして、さらに大きいサイズ、別の素材、より精度の高いものを製作できる大型マシンへとステップアップしていく方が、導入、運用における成功率は確実に高くなる。導入後はメーカーや代理店のサポートなどを最大限活用し、3Dプリンターの活用を、一つのプロジェクトとして運営していくべきだ

小さなマシン導入イメージ
 

まとめ

3Dプリンターの運用では、導入検討時から運用を見据えた綿密な計画をたてておくことが重要だ。正式運用前の試験運用期間なども、十分に設けておく必要もある。最初から明確に、特別に大きなものや特殊な素材で造形することが決まっていないのであれば、小さなものから計画を立ててステップアップをしていくのがよい。無理せず、十分な余裕をもって導入、運用計画をたてていくことが、結果的には導入成功への近道になる。
 

設置、運用開始前のポイント

・無計画に運用するのではなく、目的、造形したいものを明確にして導入、評価、運用する。
・余裕をもったスペックの装置を選定しておく。
・運用では、データを作る、装置の操作をする、それらを統括する。3つの立場の人が必要。
・テスト運用の期間は十分にとり、評価スケジュールと独自の評価基準を設けて評価を繰り返す。
・小さいところから導入、運用して、徐々にステップアップしていけば、導入に成功する確率は高くなる。
 
(取材協力:株式会社リコー、リコージャパン株式会社)

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