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日本AM協会が進める「日本で3Dプリンターが普及しない問題」への打開策

AM協会 澤越氏

日本は海外に比べて製造業の3Dプリンター活用が遅れていると評されることが多い。シェアラボ編集部では、「3Dプリンター活用の普及が進まない壁とは何か。どのように乗り越えるべきか」を企業間の連携を目指し組織されている業界団体に直撃して展望を伺っている。

今回は 2022年3月に設立した一般社団法人 日本AM協会の専務理事 澤越俊幸氏にオンラインでお話を伺った。(資料:AM協会提供)

「AM技術をより多くの企業に」一般社団法人日本AM協会の取り組み

2022年3月設立の一般社団法人 日本AM協会は、ものづくりのデジタル化技術であるAM(Additive Manufacturing)を日本国内の企業に広く普及させ、ビジネスの場面での導入・実用化をサポートする団体だ。AMに関する技術の向上と、AMを適用した構造物の品質・性能の高度化を図り、ものづくり産業の発展に寄与することを目指している。まさにAMを普及させるべくして設立された団体だが、現状をどのようにとらえ、活動につなげているのだろうか。

日本AM協会 設立時のプレス
日本AM協会の沿革

日本のAM普及を阻む諸問題とは

――「国内のAMの普及は海外に比べ遅れている」という声がよく聞かれますが、具体的にどんなことが障壁になっているのですか。

澤越氏:設計開発を進めるうえで、形状や一部機能の確認をする際に3Dプリンターを使うのは、日本でも中小企業を含め実施しています。しかし、それをもって「日本が3Dプリンターを活用している」というのは大きな間違いです。私たちの身の周りで使っている製品で使える形にするには、品質保証や法定管理といった複雑な要素が絡んでくるからです。

例えば、今まで上下左右の3軸で動く加工機だったものが、傾斜・回転を加えた5軸に変わったとします。そのときに「今までと機械が変わったから、製品保証はどうなるんだ」という議論はありませんでした。というのは、製鉄会社が鉄の塊で物性を保証しているものを削っても、物性は変わらないため製品を作っている側も「製鉄会社が保証しているのだから、削って出しても保証は成り立っている」という考え方だからです。

ところがAMでは、ワイヤー材を溶かして積み重ねたり、サラサラの粉にレーザーを当てて固めたりする作り方に変わります。そうすると途端に、今までのような塊の保証が無くなってしまうわけです。もちろん、粉やワイヤーなどの素材・材料メーカーは保証をしています。しかし、AMの製造工程でそれらに熱を加えることや、レーザーの設定によって温度を変えれば全く物性が変わってしまうことは、簡単に想像できますよね。

――今までの作り方からAMに変えると、様々な要因に対して保証や検証をしなければいけなくなるということですね。

澤越氏:はい。ものづくりに関わるすべての工程の方々、設計から部品管理、製造管理、あとの保証や品質管理の方々など全員が、AMのために今まで学んできたことと違うマインドを持ち、AMに準じた生産ラインなど新たなものを構築しなければいけないということです。つまりこれは、大手企業になればなるほど莫大な時間とお金がかかることを意味します。

海外では既に取り組んでいるこれらの事柄を、「いずれやらなければいけない」というのは、日本の製造業に携わるの皆さまの共通認識としてあります。ですから、展示会やセミナーには多くの方が情報収集に来られます。でも、同じ状態を目指して行動を起こすかというと、「今はそのメリットがないから」という話になるわけです。結局は、AMに対してコストをかけても、それを取り返せる見通しが立たない、自信を持ってスタートを切るだけのビジネスが描けないんです。ここが一番の要因ですね。

企業がAMへの投資に一歩踏み出せる環境づくりが重要

――海外では莫大な投資に関して、個別の企業が負担しているんですか。それとも、国として何かサポートがあるから海外は進んでいるんでしょうか。

澤越氏:なぜ海外が進んでいるかというと、AMの特徴である「複雑かつ軽量化した形状、1グラムでも軽く、1ミリでも小さく」、これに対して多額の開発費をかける軍需・航空・宇宙分野が盛んだからです。宇宙に行くのなら、1ミリ1グラムでも軽くするのにたくさんコストをかけます。そこはまさにAMでしか実現できない領域なんですね。

そういった分野にビジネスがあるから莫大なお金をかけて投資しますし、投資に見合うだけの仕事が得られます。また、国の基幹産業として大きな割合を占めているため、国も補助を出しています。そして優秀な研究員が集まって、ますます高い技術が培われていく。航空・防衛・宇宙の技術に関わる企業は民生品も手掛けているので、相対的に民生品のレベルも上がっていく事例がたくさんあります。

自動車を含むマスプロダクションの民生品については、当協会の前身である「3Dものづくり普及促進会」で2014年から説明会を開催してきました。さまざまな活動を展開してきましたが、将来的にはやらないといけないと思いつつも「それを使ったらいくら安くなるのか」が見えないと、国内の企業は実際の設計に取りかかり、一歩踏み出すことはできないんです。日本はそういう文化なので、これは変えられないと言う人も多いですね。

――そこをどう打開するかは難しい課題だと思いますが、どんなステップやアクションが必要になると思いますか。

澤越氏:前身の団体「3Dものづくり普及促進会」 から活動を続ける中で、皆さまが悩むポイントが同じだとわかったので、それならしっかりと基盤が整えられる団体を作ってAMを広く知っていただく必要があると考えました。活動を推進する中では、官庁の力を巻き込んで国策として実施してもらうことも大事です。

2015年頃からは近畿経済産業局、その後に中部・関東と当協会の活動に入っていただきました。2019年から21年までの3年間は委託事業と補助事業をいただき、大手5社・中小企業32社にAMをご理解いただくための具体的な補助や、国の費用で様々な経験をしていただく活動に取り組みました。経済産業省からは2020年に1億円の補助をいただいき、「3Dものづくり普及促進会」のメンバーで中小企業をフォローし、色々な実績を出しました。

AM協会の事業活動「Knasai-3D実用化プロジェクト」
3Dものづくり普及促進会が大手5社・中小企業32社 と共に実施した「Kansai-3D実用化プロジェクト」

ただ任意団体のままではできることが限られることと、3年間の補助事業・委託事業で実績も出ていたことから、これは続けるべきだという経産省さんの後押しもあって、社団法人として活動をさらに加速させることが必要ではないか、という結論に至り、今年の3月に日本AM協会という社団法人にした流れなんです。

――官庁を巻き込んでの活動に至った背景には、どのような想いがあったのですか。

澤越氏:日本でAMを広く普及させるには、官庁や発注権のあるところが「AMを使って作りなさい」と言う状態を作るしかない、というのが我々のたどり着いた結論です。発注元からお金をいただいて、AMで作るという実際のビジネスになれば、企業は必ず実行に移すと思うからです。では、ビジネスとして実行するよう発言できるのはどこかというと、1つは防衛省です。最近、軍需事例のセミナーを開催したのですが、防衛装備庁の技術トップの方のご挨拶ではっきりと「AMでの3Dプリンティングに取り組んでいかなければならない」と明言していただきました。

官庁が「AMを使いなさい」と発注すれば、企業もそれに従って作らざるを得ません。そして、その企業が手掛ける民生品にも技術が活用されて、海外の例にならい品質が向上するイメージです。そういったことを実現し、事例として積み上げていきたいと思います。保証の問題からしても、事例は大きなポイントになりますから、実事例を発生させるために発注権のあるところを説得するのが大事です。

AM協会の事業活動「航空・宇宙・防衛」
AM協会として、航空宇宙防衛の政府発注でAM部品を掘り起こす働きかけを実施

ものづくり企業サポートを通して、その底力に触れ希望を感じた

――「3Dものづくり普及促進会」で37社をサポートしたプロジェクトを通して、何か見えてきたものがあればお聞かせください。

澤越氏:我々が感じたのは、ものづくり企業は一旦取りかかると飲み込みが早くて鋭いということです。最初は確かに、受け身の姿勢で「国の補助金で色々経験できるからやっておこう」という部分もありました。でも、続けるうちに「今回はこういう結果が出たが、ここをちょっと変えてみたら、もっと違う結果が出るかもしれない」など、ものづくりの魂、プロの感覚というのがAMにおいても目覚めるのが見て取れました。

私たちが思いつかなかったテストをやっていたり、想像していなかった方法を試してご意見をいただいたりもしました。最初は手取り足取り説明することもありましたが、いざ取りかかってみるとどんどんスピードが加速して興味が広がっていく部分に、非常に希望を感じました。

――現状の業界全体を見ると、3Dプリンターの活用は海外では量産ができる一方で、日本では試作止まりです。日本においてAMを活用した試作には、どういった課題があるのでしょうか。

澤越氏:試作にも色々な段階がありますが、今までの設計の形状での試作には取り組んでいる企業もあります。ところが、AMだからこその試作は、多くの企業で実現できていません。なぜなら、「AMにしかできない形状の設計データ」がないといけませんし、AMならではの3Dデータを設計することは難しく、時間もかかるからです。つまり、ここでもまたコストがかかるということです。

使えるかどうかわからないが、軽量化という視点だけでデザインを出すことはできるでしょう。でも、実際に使うための試作となると、きちんとした検証・シミュレーションが必要です。色々と出る問題点に応じてデータを変えて、シミュレーションを何度も繰り返すのは時間がかかる作業ですし、それをさらに3Dプリンターで作りやすい形状に変えていくのも大変な作業です。これらの手間を考えると、やはり「将来的にどんなビジネスに広がるのか」がわかっていないと、試作・設計・テストには踏み込めません。

大企業になればなるほど、行動管理・作業管理は厳しくなりますから、会社が認めないテストや作業に時間をかけるのは難しいです。昔は「それ面白そうだから、ちょっと隠れてやってみなよ」という流れがあって、そこからウォークマンやVHSテープなどの商品が生まれました。でも今はそれをやらせてもらえないのが実情です。

会員の力を総動員してAM普及に努めたい

日本AM協会の正会員・賛助会員(2022年9月27日時点)

――AMでビジネスを生み出すには長期的なスパンでの活動が必要だと思いますが、今後さらに加速するために必要なものは何でしょうか。

澤越氏:当協会には、設計関係の企業やデジタルデータ・スキャナーを扱う企業、そして材料メーカーも所属しています。当然、プリンティングの機械を持っているところもあり、プリントした後のものを熱処理する加工業・熱処理業者もたくさんあるんですね。生産過程でAMを使うとなると、生産に関わる色々な工程が変わることになりますが、それをサポートできるメンバーがこの会には揃っています。

そんなさまざまな知見を持ったメンバーをこれからも集めていき、AMを導入した際に必要な対応を当協会でサポートすることを通して、AMの実用化に取りかかれる環境づくりのお手伝いができると思います。これは企業団体だからこそできることですね。ですから、今後もぜひ活動を普及・促進させるために、多種多様なメンバーを増やしていき活動を加速させたいと思います。

***

「新技術であるAMには可能性はあるが直近のニーズがない」の解決方法としてのロビー活動と政府系案件の開拓

AM協会というとお堅い業界団体のように聞こえるが、実態は非常に熱いビジネスマインドをもった活動をしている。マーケティングや営業活動だけでは、イノベーションのジレンマに陥っている日本の製造業は変わらなかった。その反省を踏まえ、日本AM協会は「新技術であるAMには可能性はあるが直近のニーズがない」の解決方法としてのロビー活動と政府系案件の開拓を着実に行い、官民一体となったAM推進の波を作り出そうとしている。

かつて護送船団方式とよばれたように産業育成と行政の旗振りは密接な関係にある。AMに対する取り組みが活発とされているアメリカでも、バイデン大統領が「AM Foward」というスローガンで中小企業にAM関連の発注を行うように企業に働きかけている。日本でもこうした活動があることは非常に心強いといえるだろう。

フォームネクストフォーラム 東京 2022などの展示会でも会員向けに出展ブースを割安で提供したりとマーケティング面での配慮もされているAM協会だが、各社が個別に進めてしまいがちな基礎研究などの知見も共有するなどの活動も着実に行っている。JAXAや防衛省のAMパーツ発注などの働きかけ以外にも、参画企業による生態系を作り出し、日本でAM産業を根付かせようとする同協会の取り組みは今後も見逃せないだろう。

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「日本の製造業のAM活用はなぜ海外より遅れているのか」をテーマにAM(アディティブマニュファクチャリング)業界団体の幹部に連続で取材した今回の企画に関して各団体がどのように語ったか気になる方は、ぜひ下記リンクから読み比べていただきたい。

ひょうごメタルベルトコンソーシアム
>>海外と日本の決定的な違い。日本のAM活用推進に必要なたった1つのポイントーひょうごメタルベルトコンソーシアム

群馬積層造形プラットフォーム
>>日本の3Dプリンター活用を阻む3つの壁と闘う!群馬積層造形プラットフォーム(GAM)の挑戦

日本3Dプリンター産業技術協会
>>「AMに取り組まない3つの理由」を乗り越えるためにはバリューの理解が必要ー日本3Dプリンティング産業技術協会(J3DPA)

伊藤 正敏
シェアラボ編集部

2019年のシェアラボニュース創刊以来、国内AM関係者200名以上にインタビューを実施。3Dプリンティング技術と共に日本の製造業が変わる瞬間をお伝えしていきます。

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