3D プリントが Hyde Park パートナーの創造力とROIの促進に貢献

3D Systems の ProJet MJP 2500 は、より優れた設計、より速い市場投入、より低いコスト、それにお客様のインプットをより速く物理的実体にする機能を可能にします

ノースカロライナ州シャーロットの Hyde Park Partners (HPP) はテクノロジ製品とソリューションのプロバイダとして、70 年前に米国東南部で事業を始めましたが、今では全世界の個人や事業所に製品と技術ノウハウを供給しています。

HPP の系列会社である American Engineering Group (AEG) には使命があります。彼らの目標は、アフリカの村々が慢性的に苦しんでいる問題を解決するため、長期的な使用が可能で安価な対策案を提供することです。

危機的状況にある何百万もの人々のクオリティオブライフのために、HPP の製品開発チームには、同社の無電源ソーラーパワー LED 照明システム、Firefly を継続的に改良する緊急のニーズがあります。同社のこの緊急ニーズへの対応を手伝う、中心的な協力者が 3D Systems の ProJet® MJP 2500 Plus 3D プリンタです。

機能を超えた設計

2010 年、HPP は製造供給会社から製品開発会社に転換し、2014 年にはこれらの製品を全世界に供給する AEG を設立しました。当初、この会社はプロトタイプ作製業務を、別の会社に外注していました。しかし、HPP は間もなく、新しいアイデアの始まりからそれを物理的な形にするまでの間に、受け入れ難い時間差があることに気付きました。

「私たちがプロトタイプを手にするまでに、私たちには別のアイデアが浮かび、また、繰り返しと新しいプロトタイプが必要になります。」と、Hyde Park Partners の CEO である Clifton Vann IV は語ります。

同様に、Firefly にも検討すべき進化がありました。この製品は、5 個の LED、ソーラーパネル、コントロールボックスからできていますが、その機能は最も優れたものです。5 個の LED は連続 12 時間発光できますが、完全に充電するまでに 6 時間しかかかりません。しかしながら、製品がより広く消費者市場に参入して行くにつれて、魅力的なパッケージが主要な問題になりました。

「機能面が解決したら、今度はルック、フィール、フォームファクタがそれまで考えていたよりもっと重大になるだろう、ということに気付きました。」と Vann は言います。

3D プリントのプロトタイプを使用して、Firefly をより速くより低コストで開発

Firefly システムの周りに集まるタンザニアの村民。

2 回目の成功

HPP は 3D プリンティングがその製品開発の遅れに対するソリューションになると考えました。しかしながら、同社が最初に購入したのは、3D Systems 以外のメーカー製の熱溶解積層法 3D プリンタで、HPP の期待に応えることはできませんでした。

「そのプリンタは、私たちの成長や開発に応えられる品質も速度も生み出すことはできませんでした。」と Vann は続けます。「それから作られたプロトタイプは、お客さんに見てもらえるほどのものではありませんでした。」

また、Hyde Park Partners のエンジニアリング担当副社長である Scott Draffin によれば、このシステムには難しくて面倒な、腐食性化学薬品を使用する後処理が必要でした。

そのため、HPP は再びその方法を探る必要がありました。しかし、今度はうれしいサプライズが待っていました。それは、3D Systems の現地の販売店である Duncan Parnell社が推奨した ProJet MJP 2500 Plus 3D プリンタです。

True-to-CAD プロトタイピング

ProJet MJP 2500 Plus は CAD そのもの (true-to-CAD) の部品品質をプラスチック材やエラストマ材で実現し、実物同然の機能試験を可能にしました。マルチジェットプリントテクノロジがもたらした高解像度は、小さなフィーチャさえも、超微細な細部をシャープなエッジやコーナーと合わせて実現しました。大きなボーナスにしては、価格も HPP には適正でした。

「ProJet MJP 2500 Plus のテクノロジの進歩は衝撃であり、驚きでした」Vann は語ります。「部品品質は、価格が 5 倍以上のマシンより優れていました。このマシンのようなことができるシステムを、私たちに手の届く価格で手に入れられるとは思ってもみませんでした。」

Draffin にとって大きなセールスポイントは、複数の材料でプリントできる機能でした。

「私たちはエンクロージャを作るだけでなく、ライトや他の部品も作ります。ですから、無地の色や透明な材料は本当に重要です。ユニットケーシングのプロトタイプやガスケットを作る必要があれば、ゴムのような材料も使うことができました。

Duncan Parnell 社は ProJet MJP 2500 Plus を納品して設置すると、HPP の設計エンジニアが同社に特化した用途でシステムを十分に使いこなせるようトレーニングを実施しました。

「私たちは数時間のうちに部品がプリントできるようになりました」と Draffin は言います。「Duncan Parnell は販売だけでなく、パートナとして継続的なサポートを提供してくれます。」

初の Firefly 製品は 3D プリントのプロトタイプを使用することでより速くより安価に作成されました

タンザニアで、壁に取り付けられた Firefly 太陽光照明システム用コントローラ。

簡単な管理と後処理

Draffin の職務は、 ProJet MJP 2500 に付属する 3D Sprint™ ソフトウェアによってさらに楽になりました。このソフトウェアは、誰にでも、プリント用の 3D データを作成し、スケジュールや、プリント時間、材料の状況などの重要な機能や、その他の機能の分刻みのデータを設定することを可能にします。ユーザーは、どこでも望む場所から (セキュリティが確保されたパブリッククラウドでも、デスクトップでも、自分自身のプライベートクラウドでも)、データを保存、アクセス、または選択した誰とでも共有することができます。

「昼間の内に新しい部品の設計を作成し、夜にはそれを 3D プリントすることが可能になります。システムは無人で運転できるからです」と Daffinは言います。

HPP の以前の 3D プリンタでは必要だった面倒な洗浄も過去のものとなりました。MJP EasyClean システムは、MJP 部品のワックス製サポートを 30 分以内に自動的に溶解し、手で擦ったり、高圧で水を噴射したり、腐食性化学薬品に漬けたりする必要、または特殊設備の必要をなくしました。

「EasyClean は私たちが最初に購入したシステムの後処理よりずっと簡単です」と Draffin は言います。「ワックスと溶かして流すプロセスは、より短い時間でクリーンな部品を手にすることを可能にします。」

投資収益の収支

HPP では、ProJet MJP 2500 Plus で作製される部品の製品開発期間とコストに、従来の射出成型プロトタイプに比べて、即効性のある、測定可能な改善が認められました。

Vann 氏は「私達は、Firefly や別の製品の新たなイテレーションの市場投入時間を少なくとも 50 % 短縮しました。プロトタイプ作成のコストは、ProJet MJP 2500 により部品 1 個当たり平均 500 ドルから約 8 ドルに低減されました。スピードとコストが低減されたことで、作成できるプロトタイプの量を増やすことができ、より優れた製品をより速く生産できるようになります」と語りました。

プロトタイプ作成のスピードが速くなり、エンジニアリングの時間やコストの大きな削減が可能になりました。Daffin は続けます。
「私たちは、プロトタイプを作成してから、テストとデモンストレーションの目的で市場に出す期間を、10 日から 1 日にできました。」プロトタイプの 9 日間の短縮は、眼を見張るほどのコスト低減をもたらしました。1 時間当たり 125 ドルの、高い技能を持つエンジニアの 1 日を 8 時間とすれば、9 日以上短縮すれば、プロトタイプ当たり合計で最大 9,000 ドルになります。

Vann によれば、これらすべては品質を妥協することなく実現します。

「当社のエンジニアは、2500 を使用して、高品質で高精細度の部品を作ることができ、それには射出成型プロトタイプと同じタイプの機能試験を受けられる強度があります。」

値段が付けられない客先との対話

実際の時間やコストの測定基準では計り知れない、ほとんど値段が付けられない何かを、3D プリンタはもたらしました。それは、客先とのより親密でインタラクティブの関係です。
「お客様の声はパワフルです。」と Vann は言います。「ProJet MJP 2500 は、フィードバックを、すぐに目に見える製品のイノベーションに変える能力を、私たちに与えてくれました。」

フィードバック、新しい設計のアイデア、そして機能を備えた実物同然のプロトタイプの間の迅速なループは、トレードショーなどのイベントでは特に役に立つと Daffin は言います。

「2500 のプリント品質はすばらしく、部品を 1 日で作成して主なイベントで展示できます」彼は続けます。「プロトタイプは、プリンタからそのままセールスチームのデモンストレーション用に使用できます。一方、以前は設計を、コストの高いプラスチックの射出成型やアルミによって数日間かかる製造に送る必要がありました。」