3Dプリンティングが中国の製造業をどのように変革するか(Op-Ed)

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メルバカーマン、著者、および ホッドリプソン、機械工学および航空宇宙工学のコーネル大学准教授は、「製作:3Dプリンティングの新しい世界"(John Wiley&Sons、2013)と3Dプリンティングの分野の主要な声。彼らはこの記事をLiveScienceの エキスパートの声:Op-Ed&Insights新しいLiveScienceシリーズの一部として、3Dプリント技術の問題と開発に焦点を当てています。

米国やヨーロッパと比較して、中国は3Dプリンティングの強大国としてのスタートが遅い。しかし、それは急速に変化するでしょう。

最近の中国でのブックツアーでは、3Dプリント(中国語では「サンダーエーン」のように発音されます)が人々の想像力を刺激している様子を直接目にしました。最近、中国の宇宙飛行士は、歴史的な宇宙飛行の3Dプリントされた座席に座っていました。プリントされた各シートは、その特定の宇宙飛行士のユニークなサイズと形状に合わせて特別に調整されました。産業面では、中​​国は現在、UP!と呼ばれる消費者レベルのモデルを含む7つの3Dプリンターメーカーの本拠地です。また、米国を拠点とするStratasys(世界最大の3Dプリンター会社)は、香港のオフィスに約150人の従業員を雇用しており、北京にオフィスを開設する予定です。

中国の誰もが3Dプリント技術の可能性を受け入れているわけではありません。 Foxconnの著名な会長であるTerry Gouは、3Dプリンティングが新しい産業革命を引き起こすという考えに対して率直な懐疑的でした。江氏は最近、記者団に「3D印刷は仕掛けです。本当にそれが良ければ、姓を「Gou」と書き直します」とメディアの話題を巻き起こしました。中国の文化では、あなたの姓のスペルを再配置することを提案することは大胆な声明です。

UP! 「いつでも、どこでも、誰でもできるマイクロファクトリー」として請求される3Dプリンター。 UP! Delta Micro Factory Corporationの子会社であるPP3DPによって販売され、価格は約1,500ドルです。 (画像クレジット:Hod Lipson)

剛は有効な主張をする。中国の3Dプリント業界は、工場や大量生産に取って代わるものではありません。実際、大量生産が続くと誰もが疑う場合は、産業用ロボットの動作を観察するだけで済みます。

北京では、3Dプリント会議のすぐ隣にある製造見本市に足を踏み入れました。ゴウ氏は、最先端のロボットによる高速大量生産機械のデモを楽しんだでしょう。次の産業革命と3Dプリントについて話し合う専門家の集まりから数ヤード先の展示会フロアで、産業用ロボットが部品を素早く選択、配置、組み立てるのを見て、人間の労働者は言うまでもなく停滞しているように見えましたさらに動きの遅い3Dプリンター。 (ビデオクリップを参照してください。)

短期的には、3Dプリンティングが中国の大量生産帝国に影響を与えることはありません。中国では、米国と同様に、大量生産される商品は、他の商品と同じで大丈夫ですが、常に伝統的な工場の機械を使用して作られます。代わりに、3Dプリント技術は、ハイテク製造および関連サービスの提供への中国の進化を容易にする触媒として機能します。

デジタルコンピュータモデルから3Dソリッドオブジェクトを作成するプロセス。 (画像クレジット:ロストロ、Livescience寄稿者)

3Dプリントされた製品は、顧客がカスタム製品に割増料金を払っても構わない医療、歯科および航空宇宙産業に浸透し続けるでしょう。 「1つの市場」に基づいて構築されていない業界では、3Dプリントは製品設計者が設計プロセスを加速するのに役立ちます。実際、家電業界は、製品設計の概念をテストして改良するために、3Dプリンティングの最も重いユーザーの1人であり、今後もそうです。そして、それは仕掛けではありません、Gouさん。

ハイテク製造への移行

中国での3Dプリンティングに関する興奮を理解するには、国の12番目(および現在)の5か年計画を見ると役立ちます。中国経済は政府によって中心的に運営されており、政府は5年ごとに国家に幅広い目標を設定しています。今後5年間で、中国は「世界の工場」であるということから、革新的な製品とプロセスに基づく知識主導型の経済へと進化するつもりです。

3Dプリントに関連する5か年計画の主な目標のいくつかを次に示します。

-強力な量産ベースを維持しながら、バリューチェーンをバイオテクノロジー、新素材、IT、および専門的なハイエンド製造における利益率の高い熟練労働者製品に移します。

-研究開発(R&D)ベースを拡大し、大学に投資する。

-バイオテクノロジーおよび医療機器産業を発展させ、特に航空宇宙および通信機器向けのハイエンド機器製造を拡大する。そして

-低賃金の非熟練労働者と中国の成長している中流階級および上流階級の間の成長する所得格差を減らします。

大規模な国内人口の利点

将来に目を向けると、中国の大規模な人口は3Dプリント製造の採用を加速させるでしょう。中国の消費者の巨大な国内市場は、味がより洗練されてきています。このますます豊かになる消費者ベースは、高度なエンジニアリングおよび製造能力を必要とする新規およびカスタム製品を要求します。

中国政府は、より高度なスキルを持つ製造経済への移行を見越して、高等教育に投資しています。中国はすぐに米国がすでに取り組んでいる同じ労働課題に直面するでしょう。中国政府はその人口の多くを教育することにより、工場の自動化とさらに安価な労働市場に失われた仕事の潜在的に壊滅的な二重の影響を軽減することを望んでいます。その結果、中国の熟練労働力は急速に成長しています。中国国家統計局によると、中国の大学に入学および卒業する学生の数は、1999年の160万人から2012年には750万人に急増しました。

中国の大学の大学研究プロジェクトチームも同様にリソースが豊富です。中国のトップ大学の1つにある工学部の1つの研究プロジェクトでは、50人の大学院生が同じ問題のさまざまなニュアンスに取り組んでいる可能性があります。中国は何百万人もの新卒大学生、大規模な消費者人口、そして十分な資金のある学術研究を誇っています。その結果、膨大な量の知的馬力が生まれ、国の科学および産業の知識ベースが急速に豊かになります。

約2階建ての高さで、これは世界最大のメタル3Dプリンターかもしれません。西安にあるノースウェスタン工科大学(NPU)の黄偉東教授(左から2人目)は、長さ2メートルを超える正確に成形されたチタン飛行機のパーツの印刷に成功しました。写真には、Hod Lipson(右から2番目)とShuguang Li(左から4番目)の3Dプリンティングのエキスパートであり、中国初のパブリック3Dプリンティングハッカースペースの作成者もいます。 (画像クレジット:Hod Lipson)

しかし、中国はまた独特の課題に直面しています。中国のR&Dおよび3Dプリンターメーカーは、3D印刷用の新しい材料の開発において、欧米の企業よりも遅れています。

もう1つの課題は、オープンコミュニケーションです。インターネットは、デジタル製造を特徴付ける迅速なイノベーションの重要な要素です。それでも、中国政府は、グレートファイアウォールと呼ばれることもあるフィルタリングシステムを使用して、まだインターネットを検閲しています。

中国のインターネットユーザーの創意工夫と、率直に発言するという彼らの決意が高まる中、中国政府はWebベースの反対意見を取り締まる取り組みを強化することで対応しました。政府の検閲は、Twitter、YouTube、Facebook、Googleニュース、およびWeb検索の集合的な話題から生じる新しいアイデアの急速な広がりを抑制します。

おそらく中国に固有ではないもう1つの課題は、大量生産のサプライチェーンが3Dプリントされた製造に適さないという事実です。量産メーカーは、集中管理されたもの、または「モノリシックサプライチェーン」と呼ばれるものを使用して商品を製造しています。このような集中管理されたアプローチは、高度に専門化された3Dプリントされた部品が量産製品でますます役割を果たすようになるため、うまく機能しません。

将来的には、製造会社がカスタムメイドの3Dプリント部品の少量のバッチを従来のサプライチェーンに導入しようとするにつれて、正確で応答性の高い在庫管理が重要になります。何百万ものシンプルで同一のトースターを作成するのに適した運用戦略では、複雑な最終製品の3Dプリントされたコンポーネントを追跡できません。

最後に、3Dプリント技術を設計および製造プロセスに深く統合するために、中国は知的財産法を積極的に再考する必要があります。ただし、変化が起きている可能性があります。中国の大部分が工場ベースの経済からハイエンドの製造と知識の仕事に基づいた経済への進化を見越して、中国政府は知的財産法を厳しくし始めています。グローバルマネジメントコンサルティング会社のマッキンゼー&Co.は、2012年に「知的財産権侵害の起訴で起訴された中国政府省庁は最近、2012年に2,347件の訴訟を処理したと発表しました。数十億の違反です。」

中国の国家的課題は、3Dプリント技術が重要な役割を果たす知識ベースの経済の構築にしっかりと目を向けています。中国の文化は、自己規律、勤勉、権威の尊重、中国が世界最大の経済へと急速に変化することを可能にした信念を尊重しています。中国の世界の工場が3Dプリント技術を活用するのは興味深いことです。

LiveScience.com.

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ビデオを見る: Lisa Harouni: A primer on 3D printing (七月 2024).