Japan (日本語)
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Boom 1
Case Study

Boom Supersonic uses 3D printing to challenge what’s possible in commercial flight.

September 29, 2020

新たなスピードで壁を破る

多くのビジネスリーダーが最も恐れるもののひとつは、間違いなく不確実性です。しかし、コンコルド以来の超音速旅客機を目指して新会社を立ち上げるなら、それを受け入れ、機敏に、そして大きく考える必要がありました。これが、デンバー近郊にある航空宇宙企業、ブーム・スーパーソニックのストーリーです。ブーム社は、超音速飛行機を主流にするという大きなアイデアを持つ成長企業ですが、商業的な超音速飛行の初期の試みは、経済的にも環境的にも持続可能性を達成することができませんでした。技術の進歩と世界的な旅行の普及が、同社の主力旅客機であるオーバーチュアの市場機会を生み出しています。オーバーチュアは世界最速の旅客機となり、長距離フライトの飛行時間をほぼ半分に短縮することになります。これを実現するため、ブームは航空機開発のほぼすべての面で3Dプリンティングを採用したのです。

3Dプリンタを使うことで、非常に迅速にパーツを入手し、それがうまくいくか、変更が必要かを判断できるようになりました。

ブームが成し遂げようとしていることは、決して簡単なことではありません。前回の超音速飛行は、政府主導の冷戦時代の威信をかけたプロジェクトであり、その実現には大手航空宇宙企業のコンソーシアムが10年以上の歳月と膨大な開発資源とリスクを費やしました。今回、ブームは民間企業として、最終製品であるオーバーチュアが顧客と会社自身にとって利益を生むよう、ビジネスの中で取り組んでいます。幸いなことに、航空機技術は過去50年間で大きく進歩しました。今日の空力設計能力、材料特性、エンジン性能は、前回の超音速機を墜落させた問題をほぼ克服しており、3Dプリンタでの製造上の利点と組み合わせることで、ブームは目標を達成する態勢を整えています。現在、同社は今年10月のお披露目イベントに続き、来年には3分の1スケールのデモ機XB-1を初飛行させ、究極の目標に向けて大きな一歩を踏み出そうとしています。

Boom 1
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3Dプリンターによる高速かつ軽快な動き

Boomチームは当初から、3DプリンティングがXB-1、ひいてはOvertureの開発で重要な役割を果たすことを知っていました。その後、プロトタイピングだけでなく、金型や生産部品のAM造形にもStratasys F900™ 3Dプリンタを追加しました。3Dプリンタの最大のメリットの1つは時間の節約であり、同社はこの技術によって数百時間を節約できたと考えています。さらに、3Dプリンタで造形した部品を使用して適切なフィットとアライメントを確認することで、エンジニアリングにかかる貴重な時間を節約しています。

「3Dプリンターを使うことで、非常に迅速にパーツを入手し、うまくいくか、変更が必要かを判断できるようになりました。」とヤーゲマン氏は語ります。「スペースの制約をチェックするためにCADで8時間費やすよりも、エンジニアは他の作業を続けることができます。部品が造形されたら、フィット感をリアルにチェックできるのです。」

従来の方法でこれらのパーツを製造すると、コストが高くなり、時間もかかりすぎます。XB-1で飛行する油圧ラインクランプのような部品を造形できることも、時間の節約につながる。この利点は、エンジニアリングのワークフローを最適化できることであり、これらの部品は社内で素早く造形することができるため、設計プロセスの最後の工程まで残すことができます。「これにより、3Dプリンタ造形に適した特定のコンポーネントのサプライチェーンも短縮されました。」(ヤーゲマン氏)

これまでのところ、コストと時間の両面で最大の節約となったのは、XB-1の機体を埋め尽くす多数のファスナー穴を正確に位置決めするためのカスタム・ドリル・ブロックを作れるようになったことです。当初、ブームは、一度に1つの穴を位置決めするための計測学に依存した工具を開発したのですが、組み立てが進むにつれ、この方法では時間がかかりすぎることが明らかになりました。チームは方向転換し、代わりに、複数の穴を組み込んだドリルブロックをさらに3Dプリンタにて造形しました。そうすることで、一度に1つの穴だけでなく、20個以上の穴を正確に位置決めするために計測を使うことができるようになったのです。

「大量の穴を持つドリルブロックを造形することができるため、製造時間が大幅に短縮されました」(ヤーゲマン氏)ヤーゲマン氏が予想していなかった3Dプリンティングの驚きの1つは、Boom社のエンジニアの効率化に役立っていることです。「部品を3Dプリンタで造形することで、エンジニアがCADで見たものと実際の部品の仕上がりを物理的に結びつけることができます。このループを閉じる3Dプリンタがなければ、代わりに機械加工部品を使用することになり、コストがさらにかかったでしょう。」(ヤーゲマン氏)

どんなビジネスも、競争や経済の不安定さなど、コントロールできない要因による不確実性に直面するものであり、それはブームも同じです。しかし、ブームはコントロールできることに集中し、リスクを減らすために3Dプリンタのような最新技術を積極的に取り入れています。3Dプリンタは、イノベーション、コスト制約、実行スピードの面から、製造、サプライチェーン、ワークフローの障壁を軽減することが可能です。そしてこの技術は、ブームが音の壁を突破するのに重要な役割を果たすために必要なものとされているのです。

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