どの工場でも、3Dプリンティングを活用して現場の生産上の課題を解決することができます。さらに大きなチャンスが生まれるのは、そうした解決策が、連携した製造ネットワーク全体で共有・再現・改善されるようになったときです。
ゼネラル・モーターズ（GM）では、ストラタシス社のFDM技術が20カ所以上の製造拠点を支えており、チームはメキシコ、南北アメリカ全域、さらにはインドにあるGMのデザインセンターとも連携しています。
ゼネラル・モーターズは、一見単純だが相乗効果をもたらす決定によってこの課題に答えを出しました。それは、1つのFDMプラットフォームへの標準化、検証済みの材料オプションの採用、そしてネットワーク全体での設計手法の共有です。彼らが選んだプラットフォームは、ストラタシスのF900です。
F900は、GMの全拠点において共通の製造基盤を提供します。造形領域は914.4 × 609.6 × 914.4 mm（36 × 24 × 36 インチ） 、ASAやABS-M30といった汎用素材から、ナイロン12CFやULTEM™ 9085樹脂のような高性能オプションに至るまで、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の組立ネットワーク全体で直面するあらゆる用途に対応可能です。
しかし、この決定は単なるハードウェアの選定にとどまりませんでした。GMは、プリンタープラットフォーム、供給される材料、そしてツールの設計方法を規定するベストプラクティスに至るまで、すべてを標準化しました。
「私たちが標準化した最大の要素は、Stratasysの機器です」と、GMの積層造形アプリケーションエンジニアであるモーゼス・ハリス氏は説明します。「これにより、プリンター本体だけでなく、プリンターに供給されるStratasysの材料も標準化できるようになりました。」
その結果、製造業者がめったに達成できないもの――グローバルな事業拠点全体にわたるソリューションの真のポータビリティ――が実現した。
標準化により、解決されたあらゆる課題が相乗効果を生み出します。ある工場がASA製の治具、ABS-M30製の安全ツール、あるいはポリカーボネート製の品質向上用補助具を開発した場合、同様の工程を持つ他のすべての工場は、その部品をダウンロードして印刷することができます。機械と材料が同じであるため、その部品がまったく同じ性能を発揮すると確信できるからです。 これは単なる理論ではありません。GMは、これを大規模に機能させるためのインフラを構築しています。具体的には、毎月開催されるグローバル会議、積層造形担当者が既存のソリューションを検索できる共有デジタル部品データベース、そしてネットワーク全体で影響力の大きい活用事例が紹介される工場ユーザーグループセッションなどです。
「工場側が一から作り直す必要はありません。これをすべての組立工場に展開し、同じ仕組みを再現できるのです。」
これは単なる理論上の話ではない。GMは、これを大規模に機能させるためのインフラを構築している。具体的には、月例の世界規模の会議、積層造形担当者が既存のソリューションを検索できる共有デジタル部品データベース、そしてネットワーク全体で影響力の大きい活用事例が紹介される工場ユーザーグループセッションなどだ。
F900は、汎用熱可塑性樹脂からULTEM™ 1010樹脂やナイロン12CFといった高性能ポリマーに至るまで、幅広い材料に対応しているため、単一のプラットフォームですべての用途クラスに対応可能です。 ABS製の人間工学に基づいた手工具、ASA製の耐紫外線性屋外用固定具、炭素繊維充填ナイロン製の高剛性構造用治具、ULTEM™製の耐熱性金型などです。この汎用性こそが、ネットワーク全体にわたる真の標準化を可能にするものです。
この標準化戦略により、GMの製造エンジニアリングの考え方は変化しました。工場向けの新しい設備を設計する際、エンジニアたちは現在、最初からStratasysの分散型FDMネットワークを設計に組み込んでいます。
オデガード氏は次のように述べています。「工場に導入する設備を設計する際、分散型ネットワークが利用可能であることを認識しています。そして今や、サプライヤーに対し、積層造形技術の活用を検討するよう働きかけることで、当社の予備部品在庫の見直しが可能になりました。」
その影響は甚大だ。GMは予備部品の在庫管理をデジタル化し、数十カ所の施設にまたがる実物在庫の維持に伴う複雑さとコストを削減している。部品が破損しても、デジタルファイルはすでにシステム内に存在する。F900で現地で印刷し、その日のうちに取り付けることができる。
メキシコのシラオでは、チームが国境を越えた協業が実際にどのように行われているかを実証しています。同チームは、メキシコおよび北米の他のGM拠点と緊密に連携し、ブラジルやアルゼンチンの同僚と知識を共有し、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。
「私たちは、メキシコ国内の各拠点間だけでなく、グローバルな規模でも強固な連携を築いています」と、GMシラオ組立工場の工場長であるビクター・カブレラ氏は述べています。「インドのデザインセンターや、南米のブラジル、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、さらにはコスト削減やダウンタイムの短縮から得られるメリットを共有しています。」
必要な場所で、必要な数量をオンデマンドで印刷できる機能により、GMは外部ベンダーによる部品の供給問題から解放され、特殊な部品を少量発注する際の煩わしさも解消されました。
GMの経営陣は、特にストラタシスとの提携が成功した理由について率直に語っている。それは、F900プラットフォームへの長期的なコミットメント、生産環境における信頼性、そしてこの設備が他の製造用設備と同様に機能する必要があるという共通認識である。
その取り組みは双方向のものだ。GMは、ストラタシスの3Dプリンターを他の設備投資と同様に厳格に管理している。稼働時間の監視、稼働率の追跡、そしてROIに対する明確な期待値の設定などだ。ある拠点の生産能力が限界に達しても、その対応は再検討することではない。2台目のマシンを追加することだ。
標準化の真の力は、個々のプリンターや単一の工場にあるわけではありません。それはネットワーク効果にあります。システム内のどこかで生み出された新しいソリューションは、即座にどこでも利用可能になります。GMの3Dプリンティングの展開範囲が拡大するにつれ（同社は最近、南米にも進出しました）、そのネットワークの価値は相乗的に高まっています。
GMのストーリー全文はこちらをご覧ください 「GMが工場間で3Dプリンティングを拡大する方法」 | Stratasys
このブログシリーズでは、GMの積層造形プログラムの背景にある数字――6ヶ月という投資回収期間から、実証済みの数百万規模のコスト削減まで――をご紹介します。
