歯科技師のクリストファー・イェーレ氏が率いるドイツの歯科技工所「ジルコン・カスタムズ」は、成長の頭打ちに直面していました。同技工所はインプラント治療を専門としており、精度、信頼性、そして細部への細心の注意が求められる複雑なサージカルガイド、歯型、軟組織用歯肉マスクなどを製作しています。
チームは毎日7台のデスクトップ3Dプリンターを稼働させていたが、そのセットアップには1日最大6時間ものオペレーターの手作業を要し、約20％の不良品が発生していた上、増え続ける需要に追いつくことができなかった。
人手不足の厳しい労働市場で技術者をさらに採用しようとする代わりに、イェーレ氏は多材料対応の歯科用3Dプリンティングとデジタル歯科技工所の自動化に目を向け、自動化されたGrabCAD Printワークフローを備えた1台のStratasys J5 DentaJetに生産を統合しました。 現在、Zirkon Customsは、1日1時間の作業時間で生産能力を50％向上させ、不良率はほぼゼロとなり、1年間を通じてプリントの失敗は1件も発生していません。
Stratasys J5 DentaJetを導入する以前、Zirkon Customs社は複数の単一材料対応DLP/SLAプリンターに依存していました。このワークフローでは、1日あたり約30件のジョブを処理するのに約6時間の作業時間を要し、頻繁に印刷ミスが発生し、廃棄率は約20％に達していました。 技術者は、設計やインプラント計画といった付加価値の高い業務に集中する代わりに、洗浄、後硬化、手作業による仕上げ作業に多大な時間を費やしていました。
Jehle氏は次のように説明しています。「生産を管理するために、7台の異なるデスクトッププリンターが必要でした。それらのシステムはメンテナンスに手間がかかり、非常に労働集約的でした。」
Zirkon Customs社は、現地のStratasysパートナーであるCINTEG社と協力し、Stratasys J5 DentaJet、GrabCAD Printソフトウェア、AM Solutions C1自動後処理システムの3つの主要コンポーネントを中心に、ワークフローを再構築しました。 これら3つのシステムは現在、1つの生産ラインとして稼働しており、従来の断片化された体制に代わり、デジタル歯科技工所の自動化に向けた、より整理された、予測可能性の高いモデルを実現しています。
「このシステムを選んだのは、1回のジョブで5種類の異なる素材を印刷でき、同じトレイ上で複雑な外科用ガイド、あらゆる種類の歯科模型、軟組織用の歯肉マスクといった、さまざまな用途の製品を同時に製造できるからです」とイェーレ氏は語る。 「部品は毎回すぐに使える状態で仕上がります。必要なのは、サポート材を取り除くことだけです。」
これにより、臨床医はより迅速な納期を実現できるようになり、ラボの一日はプリンターの稼働管理ではなく、計画や設計作業を中心に回っている。
Zirkon Customsでは現在、無人での一晩のプリント処理を行っています。翌朝には造形が完了し、後処理の準備が整っているため、技術者は生産管理ではなく、設計や計画に時間を割くことができます。
「ワークフローは、シンプルで効率的な後処理工程に集約されました。今では基本的に、パーツの洗浄を行うだけで済みます。以前は、洗浄、乾燥、硬化、手作業による仕上げ、そしてプリンターの清掃まで行わなければなりませんでした。そうした作業はすべてなくなりました。」
「ワークフローは、シンプルで効率的な後処理工程に絞り込まれました。今では、基本的に部品を洗浄するだけで済みます。以前は、洗浄、乾燥、硬化、手作業による仕上げ、そしてプリンターの清掃が必要でしたが、それらはすべて不要になりました。」
CINTEGが導入したAM Solutions C1システムは、手作業による仕上げや二次硬化を必要とせず、約1時間で全ての部品からサポート材を除去します。
「J5 DentaJetの導入により、作業時間を6時間から1時間に短縮できた上、モデルの精度もかつてないほど向上しました」とイェーレ氏は説明する。
効率の向上は著しい。同ラボでは、手作業による生産作業を1日あたり約6時間から約1時間に削減し、80％の時間短縮を実現した。
「1人あたり毎日約3時間の時間を節約できています。」この時間の節約は、生産性の向上とサービスレベルの向上に直結しています。処理時間の短縮により、ラボは高い精度基準を維持しつつ、臨床医への対応をより迅速に行うことが可能になりました。
「総じて、労力を増やすことなく生産能力を約50％向上させることができました。」
多材料歯科用3Dプリンティングの導入により、同ラボでは現在、毎晩1回の印刷で、歯肉マスク約20個、模型16個、サージカルガイド10個を生産しています。イェーレ氏は、「まるで従業員が1人増えたようなものです」と述べています。
このレベルの精度は、PolyJetテクノロジーによって実現されています。この技術では、印刷中に部品がゲル状の素材で支えられ、サポートを取り外した後も寸法安定性と滑らかな表面品質が確保されます。適合性の向上と再現性の向上は、チェアサイドでの調整の削減、より予測可能な臨床結果、そして臨床医と患者双方の信頼感の向上に直結します。
「新しい製品をしばらく使用した後、たまに旧型プリンターで作成された製品を受け取ると、もはや旧型製品には満足できなくなっていました。Stratasysの精度との差は非常に大きく、ラボでも歯科医師が使用する際にも、あらゆる面でその違いがはっきりと感じられます」とイェーレ氏は述べています。
「私にとって最高の経験の一つは、1年間を通じて印刷の失敗が1回もなく、作り直しも一切なかったことです」とイェーレ氏は熱く語る。
不良率はおよそ20％から事実上ゼロにまで低下し、以前の設備では達成できなかったレベルの生産の一貫性をラボにもたらした。1日あたり約30件のジョブを処理するラボにとって、再印刷がほぼゼロであるということは、納期が予測可能になり、材料費のロスがなくなり、スケジュールを乱す土壇場の再印刷も発生しないことを意味する。
この新しいワークフローにより、Zirkon Customsのチームの日常業務も改善されました。「これほど満足し、リラックスした従業員たちを見たことがありません。技術者たちは、従来のDLPやSLAプリンターの問題に対処することに時間を取られることなく、高品質な作業に集中できるようになりました。」
手作業の負担を軽減し、プロセスを簡素化したことで、当ラボは複雑な症例により多くの時間を割き、安定した納期を維持し、臨床医に対してより高水準のサービスを提供できるようになりました。
Zirkon Customs社にとって、多材料歯科用3Dプリンティングは、効率化だけでなく戦略的優位性ともなっています。複数のアプリケーションを単一の自動化されたワークフローに統合したことで、同ラボは精度、信頼性、処理能力のすべてにおいて著しい向上を実現すると同時に、成長を続けるデジタル歯科市場で評価されるような拡張性の高い業務体制を構築しました。
一貫した高品質な成果物と迅速な納期により、同ラボは既存の歯科医師からの信頼を強め、新たなビジネスチャンスを切り拓きました。Zirkon Customsは現在、大学や臨床プログラム向けの研修・教育用モデルへの事業拡大を模索しており、これは従来の単一材料の体制では対応できなかった分野です。 このレベルのデジタル歯科技工所の自動化と精度を実現しているインプラント専門の事業にとって、ワークフローこそが次の成長段階を可能にする鍵なのです。
