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20以上の製造拠点をつなぐ共通プラットフォーム:GMがStratasys F900をグローバルに標準化した理由


デトロイトのGM冷却水パイプのエラー防止対策

5万人の問題解決者

GMのアディティブ製造プログラムを支える数字。6カ月という投資回収期間から、数百万ドル規模のコスト削減実績まで。

GM Badge
GM Badge Locator Tool

どの工場でも、3Dプリンティングを活用して、現場の生産課題を解決することができます。しかし、その可能性はそれだけにとどまりません。ある工場で生まれたソリューションを、つながった製造ネットワーク全体で共有し、再現し、さらに改善していくことで、その価値はより大きくなります。

GMでは、ストラタシスのFDM技術が20以上の製造拠点で活用されています。さらに、メキシコをはじめ、北米・南米の各拠点、インドのGMデザインセンターが連携し、国や地域を越えた取り組みを進めています。

こうした仕組みを実現するためにGMが選んだのは、シンプルでありながら、活用が広がるほど大きな効果を生み出すアプローチでした。FDMプラットフォームを統一し、検証済みの材料と設計手法をネットワーク全体で共有することです。その共通プラットフォームとして採用されたのが、Stratasys F900です。

Lansing GM Trim Striker 33
GM Trim Striker Tool

どの拠点でも使える、共通のプラットフォームと材料

F900は、GMの各拠点に共通の製造基盤を提供しています。造形サイズは914.4 × 609.6 × 914.4 mm。ASAやABS-M30といった汎用性の高い材料から、Nylon 12CFやULTEM™ 9085 resinなどの高性能材料まで、幅広いエンジニアリンググレードのFDM熱可塑性樹脂に対応しています。これにより、GMの組立工場で求められる多様な用途に、ひとつのプラットフォームで対応できます。

しかし、GMが標準化したのはハードウェアだけではありません。3Dプリンタのプラットフォームから使用する材料、さらに治具・工具を設計する際のベストプラクティスまで、幅広く標準化しています。

GMでアディティブ製造のアプリケーションエンジニアを務めるMoses Harrisは、次のように説明しています。「私たちが標準化において最も重視したのが、ストラタシスの装置です。これにより、3Dプリンタ本体だけでなく、そこで使用するストラタシスの材料も標準化することができました」。その結果、ある拠点で生まれたソリューションを、世界各地の拠点でも同じように展開できる環境が実現しました。

南米で生まれたアイデアを、フォートウェインへ

標準化によって、ある工場で生まれた解決策を、他の工場にも展開できるようになります。 たとえば、ある工場がASA製の固定治具、ABS-M30製の安全用ツール、ポリカーボネート製の品質改善ツールを開発した場合、同様の工程を持つ別の工場でも、その部品のデータをダウンロードして造形できます。使用する3Dプリンタと材料が同じため、他の拠点でも同等の性能を再現できるという安心感があります。

これは単なる構想ではありません。GMでは、こうした取り組みを大規模に展開するための仕組みをすでに構築しています。毎月開催されるグローバルミーティングに加え、アディティブ製造の担当者が既存のソリューションを検索できる共通のデジタル部品データベースや、ネットワーク全体で効果の高い活用事例を共有する各工場のユーザーグループセッションなどを運営しています。

GM -for Quote

南米で生まれたアイデアを、同じような課題を抱えているフォートウェインの拠点に展開することもできます。

「各工場が一から同じものを開発する必要はありません。ひとつの工場で生まれたソリューションを、すべての組立工場に展開し、同じように活用することができます」  。

これは構想だけの話ではありません。GMでは、こうした取り組みを大規模に展開するための仕組みを構築しています。毎月開催されるグローバルミーティングに加え、アディティブ製造の担当者が既存のソリューションを検索できる共通のデジタル部品データベースや、ネットワーク全体で効果の高い活用事例を共有する各工場のユーザーグループセッションなどを運営しています。

Lansing GM Cat Lift Assist 9
GM Cat Lift Assist Tool

なぜ標準化にF900を採用したのか?

F900は、汎用的な熱可塑性樹脂から、ULTEM™ 1010 resinやNylon 12CFなどの高性能ポリマーまで、幅広い材料に対応しています。そのため、ひとつのプラットフォームでさまざまな用途に対応できます。たとえば、ABSによる人間工学に配慮したハンドツール、ASAによる耐紫外線性を備えた屋外用治具、カーボンファイバー繊維強化ナイロンによる高剛性の構造用治具、ULTEM™による耐熱性の高いツーリングなどです。こうした幅広い用途への対応力が、ネットワーク全体でF900を標準化できる大きな理由となっています。
 

事後対応から、先を見据えた活用へ

この標準化戦略によって、GMの製造エンジニアリングに対する考え方も変わりました。現在では、工場に導入する新しい設備を設計する段階から、各拠点に展開されたストラタシスのFDMネットワークを活用することを前提に検討しています。

Odegaardは次のように説明しています「工場に導入する設備を設計するときには、すでにこの分散型ネットワークを活用できることを前提にしています。また現在では、サプライヤーにもアディティブ製造の活用を検討してもらうことで、予備部品の在庫についても見直せるようになりました」。
 
その効果は大きく、GMでは予備部品の在庫をデジタル化することで、多数の拠点で現物の部品を保管するための手間やコストを削減しています。部品が破損した場合でも、デジタルデータがすでにシステムにあれば、必要な拠点のF900で造形し、その日のうちに取り付けることができます。
Stratasys F900 Printers at GM, Silao
Stratasys F900 Printers at GM, Silao

グローバル連携を実践

メキシコのシラオでは、国や地域を越えた連携が実際に行われています。 シラオのチームは、メキシコ国内や北米のGM各拠点と緊密に連携するほか、ブラジルやアルゼンチンのチームと知識を共有し、インドにあるGMのデザインセンターとも協力しています。
 
GMシラオ組立工場の工場長 Victor Cabrera 氏は、次のように述べています「メキシコ国内の拠点間だけでなく、グローバルでも強固な連携を築いています。インドのデザインセンターをはじめ、南米のブラジルやアルゼンチンとも緊密に連携しています。ベストプラクティスやアイデアを共有するとともに、コスト削減やダウンタイム短縮によって得られた成果も共有しています」。 
GM -for Quote

活用事例だけでなく、部品カタログも共有しています。1個だけ必要なら1個、100個必要なら100個を造形します。

Detroit GM Coolant Pipe Error Proofing
GM Coolant Pipe Error Proofing Tool
必要な場所で、必要な数だけオンデマンドで造形できることで、GMは外部ベンダーからの部品調達における供給上の課題を軽減し、特殊部品を少量発注する際の手間も省いています。
 

なぜプラットフォームとしてのパートナーシップが重要なのか 

GMの経営陣は、ストラタシスとのパートナーシップがうまく機能している理由として、F900プラットフォームへの長期的な取り組み、生産現場での信頼性、そしてF900が他の生産設備と同様に安定して稼働する必要があるという共通認識を挙げています。
GM -for Quote

この装置を製造現場で安心して使える堅牢な設備にするため、ストラタシスとは緊密に連携してきました。F900の信頼性を確保し、私たちの製造チームを支えるというストラタシスの取り組みは、非常に重要です。

その取り組みは、ストラタシスだけによるものではありません。GMもストラタシスの3Dプリンタを、他の設備投資と同様に厳格に管理しています。稼働時間や稼働率を継続的に把握し、ROIについても明確な目標を設定しています。そして、ある拠点で生産能力が上限に達した場合、導入そのものを見直すのではなく、2台目の3Dプリンタを追加します。
 

ネットワーク効果  

標準化の本当の価値は、1台の3Dプリンタや1つの工場だけにあるのではありません。その価値は、ネットワーク全体で生まれます。 どこかの拠点で新しいソリューションが生まれれば、すぐに他の拠点でも活用できます。GMではアディティブ製造の展開地域を拡大しており、最近では南米にも展開しています。ネットワークが広がるほど、そこで生まれる価値もさらに大きくなっていきます。
 

GMのストーリーを動画で見る 「GMが3Dプリンティングを工場間で展開する方法」

 

産業用FDM 3Dプリンタを比較

生産現場へのFDM導入をご検討ですか?Stratasys F900と次世代FDM 3DプリンタF3300を比較し、量産環境におけるそれぞれの特長をご紹介します。

このブログシリーズでは、GMのアディティブ製造プログラムを数字でご紹介します。6カ月という投資回収期間から、数百万ドル規模のコスト削減実績まで、その成果をご覧ください。