3Dプリンタと治具治具改善による生産性向上

3Dプリンタの利用

これまで商品開発の設計検証に利用されてきた3Dプリンタですが、治具の設計検証や小ロット治具にも活用されるようになりました。
これにより、治具をクオリティアップできて製造現場の生産性向上に役立つ事例が増加しています。3Dプリンタを使用することでどのような効果があるのかを、いくつかの活用例でご紹介します。

1 商品開発での生産性向上

商品開発の効率化を進めるために、近年は開発プロセスのフロントローディング化が進んでいます。これまで商品開発の終盤になってから、治具などの製造工法の検討がスタートするのが一般的でした。
しかし、フロントローディングの浸透により、商品開発の段階から製造工法まで検証することが求められています。
商品開発の段階で難易度の高い製造工程を予測して、治具の検証まですることにより、組立性の向上による製造コストダウンや、スムーズな製造立ち上げによる余計な費用の削減につながります。

2 加工工程での生産性向上

昨今のものづくりでは小ロット化の流れが加速しています。
それにより加工工程で使用する受け治具の種類も増加の傾向にあります。金型を起こして治具を製作している場合には、品種分の金型が必要になりコストアップにつながってしまいます。そのため、受け治具の標準化のニーズが高まっています。
切削などでは複雑な治具を作るには手間が掛かるため、躊躇してしまいがちですが3Dプリンタがあればアイデアを容易にカタチにできます。
治具の標準化検証を現場に取り組むことでコストダウンにつながります。

3 組立工程での生産性向上

ものづくりのグローバル化により、製造立上げが国内と海外で同時にスタートするようなケースもでてきました。
これまでは治具も国内で検証をした上で海外への展開ができましたが、それができないために現地で立上げに苦労するケースが増加しています。特に海外で調達する治具は、ミスコミュニケーションによる製作ミスなどが発生してしまう場合があります。
3Dプリンタがあれば実物を利用して現地に説明ができるために、伝わらないことによる製作ミスが減らせるので余計な費用の発生が抑えられます。

4 検査工程での生産性向上

デザイン性が優先されるコンシューマ向け商品では、自由曲面を多用した設計が多くあります。自由曲面は3D CADで設計することは比較的容易ではありますが、できあがった製品を検査するのはどうしても難易度が高くなります。
そこで反転データを利用して3Dプリンタで検査治具を製作します。検査が簡単にできれば、デザイン性や組立性の高い設計ができる可能性が高まり、結果として生産性の向上につながります。

3Dプリンタで治具を造形するメリット

1 治具の設計品質向上に

小型化や高密度化が進む「ものづくり」では製造工法も悩みのタネとなりつつあります。商品のことをもっとも理解している設計者が、開発段階から製造治具まで検証しておくことでスムーズな立ち上げができます。
これにより現場との摩擦が減るだけでなく、トラブルによる製造遅れや余計な費用の削減ができます。

2 製造現場とのコミュニケーションツールとして

製造現場のグローバル化により多くの工場が海外に進出しています。また、近年は国内と同時に海外での製造スタートが当たり前になりつつあります。そのため同時に治具を現地へ展開する必要があります。
造形モデルを利用することで言葉の壁を越えたスムーズなコミュニケーションができるため、トラブルを回避して製造のスタートができます。

3 小ロットの治具として

製品の小ロット多品種化により、製造工程で使用する治具も多品種化しています。多品種の治具を外部に発注すると、どうしてもコストは割高になり、納期もかかります。
3Dプリンタであれば、品種が多い治具も必要な分を必要な時に造形できます。また、品種の追加にもすぐに対応できて安心です。