金型レスでの小ロット量産を3Dプリントで行う際に知っておくべき前提と、そのソリューションを解説。
成形や切削などの従来工法は大量生産には極めて有効ですが、現在のような多品種少量生産の時代では採算性に大きな課題があります。そこで脚光を浴びる3Dプリンタによるアディティブマニュファクチャリング（AM）ですが、少しお待ちください。製造方法の検討の前に、その製品企画やビジネスモデルに知っておくべきことがあります。
このカタログについて
| ドキュメント名 | 金型レスの小ロット量産を3Dプリントで：その前に知っておくべきことは？ |
|---|---|
| ドキュメント種別 | ホワイトペーパー |
| ファイルサイズ | 4.9Mb |
| 登録カテゴリ | |
| 取り扱い企業 | Formlabs株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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Seminars
配布用
金型レスの小ロット
量産を3Dプリントで：
その前に知っておくべ
きことは？
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Who is the Formlabs?
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⚫ 本社所在地 ：アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 サマービル
⚫ 創業者 ：マキシム・ロボフスキー（現CEO）ほか2名
⚫ 年商 ：約1億8,000万ドル（2021年グローバル連結）
⚫ 市場シェア ：第3位（樹脂3Dプリンタ）
⚫ 累計販売台数 ：世界100,000台以上（世界第1位）
⚫ ポリシー ：誰もが簡単にものづくりに参加できる世界を実現する
⚫ 日本法人設立 ：2017年
⚫ 日本法人所在地 ：東京都品川区北品川3-6-9 Ubiz品川 1階
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金型レスでの小ロット量産：
従来の製造方法にあるギャップ
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はじめに
昨今多くのメディアでは、3Dプリンタを活用したアデ
ィティブマニュファクチャリング（AM）での実製品、
最終部品の事例が紹介され、「欧米に比べて日
本はAMやデジタル製造が遅れている」という論調
も多く見られます。本当でしょうか？
Formlabsという業務用3Dプリンタの世界累計
出荷台数第1位の米メーカーとして、それは真実
ではないと考えています。そもそも、3Dプリンタでわ
ざわざ実製品を作らなければいけないわけではあり
ません。それが必要な時のみ、使えば良いのです。
そこで本書では、どんなケースで3Dプリンタでの量
産でメリットが生まれるのか、そしてそのソリューショ
ンはどんなものがあるのかを解説します。
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量産＝大量生産：多品種小ロットには不向き
金型を使用する量産：
⚫ 開発段階での簡易型
⚫ 量産用金型設計
⚫ 金型の試作
⚫ 検証→設計調整→再試作
【課題】
金型による量産は大量生産に最適化された技術のため
少量～中量生産には特にコスト面で不向きである
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従来工法だけではカバーできないニーズが増加
課題：成形などの従来工法は、大量生産を前提とした技術であるため小ロット量産には不向き
従来工法は不向き
従来工法は不向き
従来工法は不向き 従来工法が有利
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生産方法とコストの相関図
成形
採算性が難しいエリア 切削
AM
製
造
コ
ス
ト
単
価
月産200～300点
Max: 500点程度
が金型を起こすか否か
の分かれ目になることが多い。
生産ボリューム
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3Dプリントによる小ロット量産手法
3Dプリンタ 直接プリントする以外
にも量産手法は存在
小ロット量産に対応する3Dプリンタで、直接
製品（部品）をプリントする以外にも、3Dプ
リンタで金型（樹脂型）を製作することで量
産を行う方法や、ロストワックスに対応する材
料でマスターを3Dプリントし、そこから砂型等
で鋳造するといった、間接的な3Dプリントの
利用法も存在。
ダイレクト（直接） インダイレクト（間接）
プリンティング プリンティング
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3DプリントおよびAM量産の基本的原則
【押さえておくべき前提】
AMが得意とする付加価値創出
大量生産品より製造単価は
高く、販売価格も高くなる。
製造コストには「数の経済性」が如実に反映されま
す。数が多いほど単価は抑えられ、逆に少ないほど
単価が上がります。3Dプリンタでの量産においても その人だけに合わせる あり得ない形もできる
同様で、結果として大量生産品以上の売価で販
売することになります。 マス向けではなく、そのお客様 アンダーカットという概念がなく、
固有のニーズに最適化した世 カットパスも不要。デザインの
そこでポイントとなるのが「AMによってどんな価値 界に1つだけの製品を届ける 自由度を生かし、その形状に
「サービスとしてのものづくり」 由来する機能も活用
提供ができるのか」「その価格に見合った製品が
作れるのか」という点です。
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AMの付加価値 #1：
パーソナライズ／カスタム品
その人だけに合わせる
MaaS（Manufacturing as a Service／サ
ービスとしてのものづくり）という言葉があります。
多様なニーズに合わせて多くのパターンにカスタム
したり、パーソナライズと呼ばれるお客様個人のニ
ーズに特化した世界で唯一の製品を作ることで、 自身の顔をスマホで3Dスキャンすること
多様化の時代である今、今後の成長分野として で、自身の顔を持ったフィギュアをマス・
期待される新たなビジネスモデルです。 カスタマイゼーションで製造したHasbro。
事例詳細へ
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AMの付加価値 #2：
デザインの自由度
あり得ない形もできる
成形や切削では表現できないジェネレーティブデ
ザインなどで生み出される複雑な形状やラティス
（格子）構造。外観の面白さや美しさという意
味以上に、New Balanceの事例のように形状
に由来する弾力と材料特性を掛け合わせた「機 軽量化と理想的な弾性を実現すべく、
能」を得ることも可能です。 New Balanceが採用したのは3Dプリ
ントでしか実現できない形状でした。
事例詳細へ
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メーカー側の利点：
開発・設計・製造の
すべてのプロセスで
同一の技術・設備・材料
を一貫して使用できる。
だから・・・
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一般的なものづくりのプロセス（概念図）
従来の開発・量産プロセス
プロセスの特徴 コストと生産量
⚫ プロセスは右側へ一方通行で不可逆的。 ⚫ 注型だと10個前後が限界→新たな型を
リスク低減のために多くのステップを刻む。 作る手間が必要。
⚫ 万全を期してからでないと次工程に進め ⚫ 最低100万円前後する金型だと、1000
ない（それでも万が一は起こる）。 ～1万個規模でないとコストが合わない。
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アディティブマニュファクチャリングのプロセス（概念図）
AMでの開発・量産プロセス プロセスの特徴
⚫ プロセスは可逆的。量産開始後で
あっても前工程に戻れる
⚫ より多くの議論・試行錯誤が可能
⚫ 「とりあえず」で作ってしまえる
⚫ 製造業におけるPDCAを高速で回
すことができる
コストと生産量
⚫ 型を作る必要もなく、デザイン完了
後すぐに量産。
⚫ 数百個規模の少量生産でもコスト
負けしない。
単なる製作／製造手段ではなく
新規事業の可能性も
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SLS方式3Dプリントとは
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Selective Laser ❶ 1層分の粉末を敷き詰め、 ❷ 造形品の形状に合わせて
パウダーにレーザーを照射 粉末を溶融させて造形
Sintering（SLS）
高出力レーザーで粉末材料を焼結させること
で、凝固剤等を使用することなく1層ごとに造
形を行う。高さ方向に積み重ねてプリントが
行えるため、バッチでの生産に対応することか
ら製造対応の方式として知られる。
❸ 周囲の溶融されない粉末に ❹ 1層分の造形が終わると次の
支えられるためサポート材不 1層分の粉末を敷き詰める
要
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FDM vs SLA vs SLS
積層痕と呼ばれる特有の縞 成形品に準じる表面品質と 多孔質によるざらりとした触
模様の外観と強度の異方性。 非常に高い精度 感。平滑化処理が可能。
FDM SLA SLS
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FDM vs SLA vs SLS
多孔質によるざらりとした触
感。平滑化処理が可能。
SLS
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旧来のSLS製品と
Fuseシリーズ & Siftの違い