視点: 付加技術が防衛製造に革命をもたらす

ものづくりの視点

防衛省の写真

独自の部品の印刷から現場での迅速な修理の実現に至るまで、積層造形は産業基盤を破壊しています。 材料とプロセスの革新により新たな可能性が開かれ、この技術への関心が高まっています。

自動車、航空宇宙、ヘルスケアなどの市場が付加機能を採用するにつれ、その機会は増える一方です。 Grand View Research Inc. のデータによると、世界の積層造形産業は 2030 年までに 761 億 6,000 万ドルに膨れ上がる可能性があります。これは年間平均成長率 20.8 パーセントに相当し、より広範な製造部門の軌跡をはるかに上回っています。

軍事の場合、積層造形には、従来の製造方法を使用した製品の物理的弱点などの設計の脆弱性に対処する能力があります。 一方、連邦政府や業界団体は、サプライチェーンの長年の問題を解決できる可能性に賭けている。

しかし、有望な進歩にもかかわらず、防衛部門にはまだ克服すべき大きなハードルが残っています。 広範な導入を実現するには、販売ネットワークのあらゆる層のメーカーが積極的に投資する必要があります。 しかし、現時点では大企業が導入者の大半を占めています。

積層造形は新興技術とみなされることが多いですが、最初の軍事利用はエンジニアが積層造形技術の開発を始めた 1980 年代後半に遡ります。 ただし、初期の用語の使用はさまざまでした。 業界評論家によって「積層造形」という用語が普及したのは 2000 年代になってからです。

新しいテクノロジー、特に業界全体の標準に欠けているテクノロジーの導入は困難な作業です。 米軍部門は、世界で最も大規模かつ複雑な組織の一部です。 陸軍だけでも200万人以上の人員がいる。 一貫した言語がなく、技術に関する知識も限られていたため、1980 年代と 1990 年代に業界で働いていた人は積層造形の可能性を理解していませんでした。 その結果、防衛分野は他の分野に比べてその受け入れが遅れました。

とはいえ、過去 30 年間にわたり、軍は研究開発機能にそれを統合するために一貫して取り組んできました。 各部門が積層造形技術をプロセスに組み込む新しい方法を模索する中で、研究者やエンジニアは積層造形がギャップを埋め、課題に対処できるスペースを特定しました。 当初、これらは主に、このテクノロジーが従来の製造技術を補完できるユースケースでした。たとえば、ツーリングガイド、治具、治具の印刷などです。

転機は、国防総省が軍事における 3D プリンティングの使用を検討する一連のワークショップを開始した 2016 年の初めに起こりました。 これらの発見は、軍がこの技術を広く利用するためのロードマップを提供する報告書に成長した。

現在、陸軍研究所の高度な製造実践コミュニティから海軍積層造形技術交流まで、軍のあらゆる部門の研究開発ポートフォリオに積層造形が含まれています。 過去 10 年にわたり、これらの組織部門は基地および現場での生産努力を強化するために積層造形にますます依存してきました。

2022 年 11 月、海軍は初めて金属 3D プリンターを艦船に恒久的に設置しました。 ステンレス鋼を印刷するこの機械は、作業員に産業レベルの製造能力を提供し、以前は利用できなかったオンデマンドの製品を生産できるようにします。 このテクノロジーにより、サードパーティのプロバイダーへの依存が軽減され、船舶と乗組員の新たな自給自足が可能になり、海軍がリードタイムの​​遅延や陳腐化の問題を克服できるようになります。