Additive Manufacturingとは
「Additive Manufacturing（AM）」とは、一般に3Dプリントと呼ばれている技術を指す名称であり、3DCAD等により作成された3Dデータを元に、素材を加算的、つまり積み重ねていくことで形状を作り出す製造技術です。一般的な製造技術である「除去加工」（素材から形状を削り出す加工法）や「塑性加工」（素材を型などを用いて変形させる加工法）などと比較して加工の自由度が高く、これまでは技術上の制約で実現の難しかった形状も製造することが可能となりました。近年では試作技術としてのみならず、製造技術としての活用が広まっており、今後主要な製造技術の一つとなることが予想されています。
1.Rapid PrototypingからAdditive Manufacturingへ
3Dプリント技術は当初「Rapid Prototyping」と呼ばれていました。その名の通り高速な試作を実現する技術として、ものづくり業界に評価されメーカーを中心に導入が広まったからです。これは、当時の3Dプリンターの多くが技術としてまだ未熟であり、物性の優れた材料を使用できなかったこと、精度的な問題があったことから”試作のみ”に活用できる技術であると評価されたからであると考えられます。
全く新しい加工技術である3Dプリントを「試作技術」としてではなく、「製造技術」として有効活用するためには、製品企画や設計の段階からその利用を前提にする必要があります。近年、「Design for AM」（AMのためのデザイン）という考え方が提唱されるようになり、これまでの生産技術を前提とした設計思想を元に3Dプリンターの活用を考えるのではなく、3Dプリントでの生産を前提としてその技術を最大限活用するための設計がなされるようになりつつあります。これにより製品の生産段階における3Dプリント活用を前提とした製品の開発事例が世界で急速に増えてきてきました。
3Dプリントは「Rapid Prototyping」とされていた黎明期から、「Additive Manufacturing」つまり新たな製造技術として普及期を迎えつつあります。
2.Additive Manufacturingの可能性
Additive Manufacturing（以後AM）の可能性について、「これまで加工が難しかった形状の加工ができるようになることで、形状の最適化が進みコスト削減に繋がる。」というように語られることが少なくありません。しかし、AMの可能性は単に既存のものづくりプロセスの一部を改良するだけのツールではなく、モノの開発・生産・流通のプロセスそのものを根本から変化させものづくりに革命を起こす可能性を有している技術です。
AMの可能性を一部ですが、列挙してみました。
- カスタマイゼーションの実現
AMは、一点一点形状が異なる（カスタマイズされた）形状であっても追加のコストを発生させることなく加工することが可能です。そのため、例えば1人1人に最適化（パーソナライズ）されたフットウェアなどをこれまでより低コストで生産することが可能です。価値観の多様化しつつある社会の中で求められる、超多品種超少量生産を実現可能とする技術です。
- 製品化可能領域の拡張
AMには、形状の自由度が高いことや低コスト・短期間での単品生産が可能といった技術的特徴があります。この技術的特徴により、AMはこれまで加工できなかったものを低コストかつオンデマンドで生産することが可能です。つまり、AMによる生産を前提として製品の企画・開発を行うことで、形状面や生産ロットなどといった制約条件を取り払う又は、緩和して製品案の検討・設計を行うことが可能となります。これにより、これまでは技術的ないしコスト的制約より、上市に踏み切れなかったような製品アイデアも製品化できるようになる可能性が広がります。
- 発展可能性
AM/3Dプリンターという言葉はあくまで加工方法の概念を示すものでしかなく、実際には様々な造形方式・材料が存在しています。さらに、比較的新しい技術であるAMは今も技術革新が急速に進展しており、日々新たな造形技術、造形材料、造形機械、関連ソフトウェアが登場しています。これによりAMの可能性は日々拡張し続けており、運用面での進化と合わせて、今後様々な分野で急速に活用が広まると考えられます。