Raise3Dで自動車部品のプロトタイプ設計製作

Unitycoon Co.,Ltd.(以下、Unitycoon)は、台湾における自動車部品の設計・製造に特化した総合サービス企業です。設計、開発、革新に特化したUnitycoonは、複数の自動車部品生産ラインを拡張し、主に米国、日本、韓国の中高級自動車ブランドにサービスを提供しています。同社は、自動車部品のカスタマイズに注力し、各部品の性能を向上させると同時に、車の外観を向上させることに成功しました。

Unitycoonでは、Raise3D社の3Dプリンターを使用して、試作やテスト用のスペアパーツモデルを製作し、コスト削減と試作品検証の成功率向上を実現しています。

Unitycoonでは、Raise3D Pro2プリンター（販売終了）を使用して、大型モデルをプリントしています。（※現在は後継のRaise3D Pro3をご案内しています。）

“Raise3Dプリンターをプロトタイプテストに使用することで、開発サイクルを短縮することができます。開発スピードは5倍になり、コストは90％削減されました。” -Unitycoon社のシニアマネージャー。

Unitycoonは、そのデザインとイノベーションの能力を頼りに、幅広い自動車部品カスタマイズの顧客基盤を持っています。ルーフラック、ボディキット、ラジエーターグリル、スポイラーなどの自動車部品を製造しており、それぞれの顧客の非常に細かいニーズや美的要求に応えています。Unitycoonの開発チームは、完成したパーツを製造する前に、すべてのアイテムの使いやすさと実現可能性についてプロトタイプテストを行います。

従来のプロトタイピングプロセスには多くの欠陥があった

3Dプリンターを試作に活用する以前、開発チームは手作業でパーツを計測して大まかなデータを得た後、従来のCNC技術を用いて大量の型を作成していました。その後、型を加工して鋳造の準備をします。例えば、FRPを型に流し込んで、最終的なテストプロトタイプを得ます。一つ一つの型がスタッフの手で作られるため、広範なコミュニケーションと調整が必要となり、生産プロセスが複雑になり、生産時間も長くなってしまっていました。
型が完成して車に搭載されてテストされる前に、その型に設計上のミスや欠陥があるかどうかを開発チームが判断することは困難です。型の再設計・再生産は、生産スケジュールを大幅に遅らせ、生産コストを増大させます。また、この伝統的な生産方法では、豊富な専門知識を持った技術者と多くの時間とエネルギーを必要とするため、より複雑なデザインを完成させることは困難でした。

Unitycoonチームは、自動車部品のプロトタイピングに3Dプリントを導入するという先駆的な試みに取り組むことにしました。従来の試作方法から、3Dプリンターを使った新しい試作方法への移行は、大きな変化をもたらします。
まず、自動車の改造箇所を適切なツールでスキャンし、正確なモデルデータを取得します。その後、CADソフトを使ってパーツを詳細に観察し、ソフトウェア上で直接修正して、その部分を構成するパーツの外観を再設計します。その後、3Dプリンターで出力します。3Dプリンターを使うことで、完成度の高いモデルを簡単に作ることができます。また、実際に車に装着してサイズや外観を確認するなど、すぐに修正が必要かどうかを確認することもできます。

生産に3Dプリンターを使うメリット

3Dプリンターは、試作の効率を大幅に向上させ、生産時間とコストを削減します。Unitycoonのシニアマネージャーによると、3Dプリンターを使用した場合、スペアパーツの生産スピードが5倍に加速したそうです。これは、成形や鋳造などの中間工程を経ずに、3Dプリンターで直接試作品を作成し、実車で検証できるからです。これにより、生産工程と生産時間が大幅に短縮されます。

3Dプリンターによる生産コストの低減には、3Dプリンター用の素材、フィラメントの利用があります。フィラメントのコストは従来の材料費と比較して安価です。
さらに、3Dプリンターは加算的にモデルを造形するため、廃棄物がほとんど出ず、生産材の購入費用を削減することができ、最大で90％ものコストを削減できます。

その上、3Dプリンターを使うことで、制作スタッフのデザイン力や制作力に余裕が生まれます。手作業で型を作る必要がなく、パソコンのCADソフトを使って設計するだけで、精度の高いモデルを作ることができます。また、3Dプリンターは夜間も無人で稼働するため、生産スタッフの負担が軽減され、生産時間も短縮されます。

最後に、3Dプリントはあらゆる幾何学的形状をプリントできるため、デザインの柔軟性が大幅に向上します。3Dプリントを使えば、開発者はどんな車のモデルでも、どんな複雑な部品でも問題なく作ることができ、顧客の個々のニーズによりよく応えることができます。

Raise3Dは、大量なバッチプロトタイプの製作と管理をサポートします

Unitycoonは、3DプリントのパートナーとしてRaise3Dを選び、プロトタイプ製作の全工程にRaise3Dのデュアルエクストルーダー3DプリンターPro2を購入しました。Pro2は、高品質の3Dプリントパーツを生産します。Pro2プリンターの0.2mmのノズルは、0.01mmの印刷層の高さを達成することができます。Pro2でプリントされたパーツの品質と精度は、手作業で作ったパーツよりも優れています。

デュアルエクストルーダー方式の3Dプリンター「Pro2」は、大型モデルに対応するために305×305×300mmという大きな造形容積を持ち、その大型モデルを一度にプリントすることができます。特にスポイラーなど、1回のプリントでは完成しない大型のパーツについては、Raise3D社が開発したスライスソフト「ideideMaker」を使って、モデルを複数の連動するパーツに分割できます。
そして、Raise3Dのクラウド管理プラットフォーム「RaiseCloud」を使って複数のプリンターにタスクを割り当て、各プリンターが異なるセグメントを制作します。各プリンターは同時並行で稼働し、各モデルの制作時間を大幅に短縮することができます。

また、開発チームはRaiseCloudを通じてプリンターの印刷状況をオンラインで監視し、いつでも各プリンターの印刷進行状況を調整することができます。これにより、制作スタッフの作業時間が短縮され、管理効率が向上します。Raise3D Pro2プリンターとクラウド管理プラットフォームRaiseCloudのスムーズな接続は、Unitycoonチームのバッチおよびマルチタスク印刷のニーズを満たし、Unitycoonが量産の軌道に乗ることを可能にしています。

Raise3Dのエコロジカルチェーン生産プロセスに加えて、Unitycoonのシニアマネージャーは、Raise3Dが提供するプリセールスとアフターセールスのサービスについても賞賛しており、従来の製造会社が3Dプリンティングをベースとした新しい生産プロセスに移行するのに役立っていると述べています。Unitycoonは現在、自社製品の開発をスピードアップできる3Dチームを結成しています。

3DプリントはUnitycoonの将来の開発にメリットをもたらします

3Dプリンティング技術は、設計、モデリング、生産、繰り返しの検証など、プロトタイプテストのすべてのプロセスにメリットをもたらします。Unitycoon社は、3Dプリントによる大量生産や大規模な生産能力の優れたメリットを実証しました。これらの利点には、コストと時間の削減、複雑な従来の「手動による生産-テスト」プロセスからの脱却、「見たものを手に入れる」プロトタイプ生産方法の確立などがあります。Raise3Dのデュアルエクストルーダー3DプリンターPro2とRaiseCloudプラットフォームは、Unitycoonチームのモデル製作と管理を支援し、チームは新しい生産ラインとより広い市場を拡大することができました。

※現在は後継となるRaise3D Pro3をご案内しております。