活用事例：スバルオブアメリカ社「生産効率を向上」

導入事例 FDM スバルが独自に 実現した 生産効率の向上 スバルが3Dプリンティングで治工具の 開発期間を50%短縮した方法

2 「スピードこそが命」という言葉は、さまざまな業界で受け入れられています。ジェット機の操縦、スタートアップ企業の立 ち上げ、製品製造など、スピードを出して効率を高めることには目に見えるメリットがあります。製造業においては、精度 とともに「スピード」が重要です。スピードが競争優位を生み出し、市場の要求により柔軟に対応できるからです。 米国スバル社のプロジェクト・エンジニアリング・マネージャーであるMatt Daroff 氏もこの現実を理解していまし た。Daroff 氏と同僚のスバルアクセサリー製品開発(APD)チームは、米国で販売されているすべてのスバル車種向けの 幅広い純正スバルアクセサリーのカタログ開発を担当しています。これらのアクセサリーを正確に取り付けるために必要 な治工具や固定は、金属やプラスチック部品を加工しボルトで固定する従来の方法で開発・製造されてきました。これは 特に試作機の検証や反復において、時間がかかり、しばしば高価なプロセスでした。スバルはアディティブ製造がこれらの 工具製造プロセスの合理化に寄与するポテンシャルを予見し、そのアイデアからチームの3Dプリンタ導入の道が始まり ました。 簡単なビジネスケース 大規模な設備投資に共通するように、自動車メーカーの より重要なのは、アディティブ製造が治工具開発プロセス 3Dプリンタ購入は強力なビジネスケースをクリアする必 に与えた影響でした。スバルによれば、アディティブ製造へ 要がありました。しかし、従来は製造を外注していた治工 の切り替えはチームのワークフローを一変させ、特に治工 具のコストが高かったため、これを実現するのはそれほ 具設計のプロトタイピングや開発に大きな恩恵をもたら ど難しくありませんでした。3Dプリンティングに切り替え しました。「治工具のプロトタイピングの反復サイクルは、 ることで、スバルのAPDチームは大型のStratasys 従来の製法では新しい製品ごとに数週間ほどかかってい F770™3Dプリンタの購入を承認することができ、プリンタ ました。アディティブ製造ではこのサイクルは数日に短縮 のコストを除けば、最小限の設備投資で効果的に治工具 されました。これにより、この製品ラインの開発時間を 製造を内製化することができました。「当社は多くの製品 50%以上短縮できました」とDaroff 氏は話します。また、 を正確にな取り付けのための特殊な治具や固定具を開 外注されていたバッチ生産から、内製化された単品および 発しています。これらの開発の1つだけでも製造コストが ジャストインタイム生産への切り替えも可能となり、リーン 非常に高かったため、私たちが試算を始めた時点で、実 で柔軟かつ迅速な製造による利点を享受しています。 際に紙に書いてみると、F770を購入するビジネスケース を正当化するのは簡単でした。そのプログラムだけで も、F770をプロトタイピングと治工具の生産に使用する ことで、約70%のコスト削減と約2年のROIが見込まれま した」とDaroff 氏は述べています。 位置決め固定具は高可視性の黄色ASA材料で造形されていました。ハンドルは標 準的な市販のストックです。

3 ワークフローは大きく改善されましたが、既存のアディティブ 製造機能で大型部品を造形するということに縛られていまし た。F770プリンタはFDM®フィラメント技術を採用し、車両の アクセサリー取り付けに必要な大型固定具を収容できる広 々としたビルドチャンバーを備えています。プリンタの造形ベ ッド長の100cmを超える固定具がある場合、スバルの治工具 設計者は治工具を切断し、複数の部品に分けて造形して接 合します。しかし、大きな部品と押出成形プリンタの一般的な 速度を組み合わせると、造形時間が長くなる可能性がありま す。 スバルのAPDチームによると、それは予想していたことでし た。しかし、それを理解していたとしても、生産スケジュールを 治工具の造形できるペースに合わせる必要がありました。ア ディティブ製造は従来の製造に比べてコスト削減を実現しま したが、つぎの課題はアディティブ製造がもたらす可能性の あるつぎの利点、すなわち造形作業を迅速して時間短縮を実 現する方法でした。 この図は、FDM製の治工具を使って車体側面のモールディングを取り付 ける位置を正しく決める方法を示しています。 高速化された3Dプリンタ その答えは、F770プリンタの速度を少なくとも1.5倍向上 させる新しいプリントヘッドのベータテストという形でも たらされました。新しいT25プリントヘッドはより高速な材 料押出速度を実現し、より大きな先端オリフィスを採用し て造形までの時間を短縮します。T25プリントヘッドも標準 のT14プリントヘッドと同じ高さ0.33 mmの積層で造形 し、ほとんどのジオメトリで同等の表面仕上げが得られま す。 ストラタシス社内で行った各種部品のテストでは、標準の F770 T14プリントヘッドと比較して1.86倍から2.27倍に 造形時間が向上することが実証されました。スバルチーム が36インチの長さの治工具を造形した結果、1.96倍速度 が向上し、T14プリントヘッドの約半分に相当する造形時 間でした。 新しいT25プリントヘッドを導入する前、APDチームは生 産需要を満たすためにF770ともう一台の大型押出プリン タの2台を使用していました。高速化されたT25プリントヘ ッドの導入により、スバルはF770プリンタだけでスループ ットを増やし需要を満たすことができ、もう一方のシステム は他の緊急作業に使えるようになりました。 Daroff 氏はこう語ります「F770の造形速度向上を検討す る機会が訪れたとき、私たちは皆賛成しました。これまで は別の機械で補っていました。これで、そのすべてのスルー プットを1台のF770マシンで実現できます。これによってよ り堅牢で柔軟な作業が実現し、設備全体を他の仕事に割 り当てることができました」。 磁石で治工具が車に密着します。造形後に治工具に接着されたソフトタッ チパッドは表面の傷を防ぎます。

4 その大きさによらず、ツールはスパースフィル密度で印刷さ れており、軽量で扱いやすくなっています。 全体像 T25プリントヘッドは時間とコストの面でスバルのアクセサリー開発業務をより効率的なものにしましたが、この解決策 がどの程度役立っているかについては、より広い視点でみることができます。簡単に言えば、チームが通常の業務過程で 直面してきた課題のいくつかを軽減し、これまでよりも速く対応できるようになったのです。この迅速な対応は、作業が遅 延に伴う影響やコストに悩まされなくなったことを意味し、損失と無駄を削減します。 スバルは、緊急の工具の要請に迅速に対応できることで、設置グループの作業遅延を防いで無駄を減らし、失われる可能 性のあるビジネスチャンスを守ることができる事例として挙げています。「私たちの業務の無駄の多くは時間に関係して います」とDaroff 氏は言います。「失われた時間の代償は機会の損失です。もし私たちのチームが自信を持って正確に製 品を設置する治工具を持っていなければ、そもそも取り付けを行うことができません。ですから、チームに必要なものをよ り早く提供するほど、お客さまにそれに見合った価値をより早く提供できるのです。逆に、現場で破損や紛失した治工具や 新しい治工具の要請に迅速に対応できなければ、製品の納品機会を失うことになります」と彼は付け加えています。 コスト削減はさておき、これは廃棄物削減、資源の節約、自然空間の保全という自動車メーカーの環境への取り組みを 支えており、すべてのスバル製品はゼロ埋立地生産工場で製造されているという事実に直接結びついています。 なぜストラタシスなのか スバルが社内でのアディティブ製造の導入を検討した際、さまざまなアディティブ製造関連メーカーを視野に入れていま した。社内顧客との協議に基づき、開発チームは大型の押出造形技術に絞り込みました。「世界中のメーカーから評価す るために7、8台ほどの異なる装置を選んだと思います」とDaroff 氏は語ります。「当時、ストラタシスは候補ではありませ んでした。既知の予算を考えると、ストラタシスは現実的に考えられる範囲を超えていると感じました。コスト、品質、効率 のバランスを検討していました 」。 スバルは検討対象の各メーカーからサンプル部品の評価を依頼しました。しかし、これまでのストラタシスの技術を使っ たこれまでの良好な経験を踏まえ、ベンチマークとして使用するためにストラタシスにサンプルを依頼しました。提出物 を比較した結果、スバルチームはストラタシスの産業用プリンタの出力に明確な違いがあることに気づきました。「その評 価において、ストラタシスの装置の品質と出力結果の違いを見た時点で、管理職に対して『これは投資としては大きくなる かもしれないが、それだけの価値がある』と伝えるのに強力な証拠を手に入れることができました」とDaroff 氏は語りま す。

5 スピードを実際の利益に変える 自動車メーカーが単純な装置のアップグレードでプロセス効率をほぼ100%向上させることは、そうそうありません。しか し、それがスバルがF770プリンタに搭載したT25プリントヘッドで実現できたのは、まさにそれです。その結果、治工具開発 のペースを数日から1日、場合によっては数時間に短縮するなど、下流プロセスの大幅な改善への扉が開かれました。こ うした効率化とジャストインタイムのワークフローへの切り替えを組み合わせることで、APDチームは顧客へのサービス 提供とコラボレーションをより迅速に行えるようになりました。 Daroff 氏は次のように指摘しています「部品を早期に顧客に届けることで、開発段階で見落としている点をテストした り、既存の優れた設計に合理的な改善の機会を見出すことができます。これにより、修正や改善を早期に行い、欠陥製品 の時間や資材の無駄を最小限に抑え、継続的な改善の機会を最大化できます」。 スバルにとってスピードとは単に造形速度を上げることではなく、問題をより早く発見し、無駄を減らし、アクセサリーをよ り自信を持って市場に投入することです。T25プリントヘッドを搭載したF770が、それを可能にしました。 株式会社 ストラタシス・ジャパン 東 京本社 / ショールーム 大 阪支店 / ショールーム Stratasys.co.jp 〒104-0033 〒540-6319 ISO 9001:2015認証取得済 東京都中央区新川1-16-3 大阪府大阪市中央区城見1-3-7 住友不動産茅場町ビル 3F 松下IMPビル 19F TEL. 03-5542-0042 TEL. 06-6943-7090 FAX. 03-5566-6360 FAX. 06-6943-7091 導入事例 FDM © 2025 Stratasys. All rights reserved.Stratasys、ストラタシス、StratasysのSignet Logo、FDMはStratasys Inc.の登録商標です。F770は Stratasys Inc.の商標です。その他の商標はすべて各社の所有物であり、Stratasysはこれらの非ストラタシス製品の選択、性能、使用に関して 責任を負いません。製品仕様は予告なく変更される場合があります。CS_FDM_AU_Subaru_A4_JP_0925a