Formlabs カスタマイズされた3Dプリント部品の製造において、リードタイムを20％短縮
受注生産（プリント）施設で用紙に関する問題が発生
Formlabs 3Dプリンティング技術の分野をリードする企業であり、高品質なデスクトップ型SLAおよびSLS 3Dプリンターで定評があります。同社は、エンジニアリング、医療、教育などの業界向けに、プロ仕様のプリンター、樹脂、ソフトウェアソリューションを提供しており、高精度な印刷を身近なものにし、先進的な積層造形技術を広く普及させています。
Formlabs オハイオ州に試作部品の製造を専門とする拠点を有しており、顧客にスムーズな発注体験を提供するとともに、部品に必要な後処理工程に応じて1～5日の納期を実現しています。
同施設では、手作業による紙ベースのプロセスや、業務の追跡にGoogle Sheets を使用していたため、運用上の課題に直面していました。この手法により、データの不整合が生じ、部品の追跡が困難になり、顧客ごとの要件を効果的に管理することも難しくなっていました。MESシステムが導入されていなかったため、業務を合理化し、効率を高めるための包括的なソリューションの必要性が最優先課題となりました。
クラウド型MESによる受注生産業務の効率化
こうした運用上の課題に対応するため、Formlabs のオペレーションシステムチームは、Tulip を活用し、オハイオ州の施設における受注生産型の部品印刷および後処理プロセスを管理するためのアプリベースの製造実行システム（MES）を構築しました。現地チームが新施設の建設を進める一方で、同チームは数ヶ月で一連のアプリを開発し、完全に構築されたMESを用いて生産を開始しました。それ以来、彼らは継続的にシステムの調整と機能強化を行っています。
彼らが構築したMESは、顧客および現場のオペレーターにとって、受注生産プロセスを効率化することを可能にします。顧客が「Formlabs 」発注ソフトウェアを使用してカスタム部品を注文すると、その注文は「Tulip 」に送信され、生産開始から仕上げオプションに至るまで、エンドツーエンドの追跡とオペレーターへのガイダンスが行われます。 プリントジョブが完了すると、Tulip がオペレーターに対し、注文プロセスで定義された後処理工程へ部品を移動するよう指示します。オペレーターは、洗浄、ブラスト処理、硬化、品質チェック、仕上げといった主要な手順について、ガイドに従って作業を進めます。
1. 注文確認：お客様は 、注文ポータルを通じてFormlabsの「PreForm」ソフトウェアで注文を行います。これらの注文は、外部スクリプトおよびTulip APIを利用して、Tulip に送信されます。
2. 印刷： Tulip は、APIベースのロジックを用いて、印刷ジョブを稼働中のプリンターに割り当てます。3Dプリンターでの印刷が開始されると、各パーツの進捗状況は、Tulip 内で、出荷準備が整うまでの各段階を通じて追跡されます。
3.洗浄ステーション：部品はビルドプラットフォームから取り出され、QRコードラベルが貼られます。その後、Tulip の指示に従い、イソプロピルアルコールによる洗浄が行われます。このシステムは、樹脂の種類や部品の仕様に基づいて、オペレーターに具体的な洗浄基準を提供します。
4.データ収集：バーコードをスキャンして、各部品のデータを収集します。工程の最適化を図るため、洗浄サイクルの所要時間やステーション間の待機時間に関する情報が記録されます。
5.検査ステーション： 洗浄工程の後には2つの検査ステーションがあります 。オペレーターは、視覚的なガイドやSTLファイルを用いて、部品が正しく、数量も合っているかを確認します。不具合は特定・記録され、品質追跡のために画像が撮影されます。
6. 硬化：検査終了後 、樹脂の種類に応じて、必要な硬化時間と温度に関する指示が作業員に伝えられます。作業員は、これらの指示に従って適切に硬化を行います。
7.仕上げオプション：お客様の希望に応じて、部品は仕上げステーションに送られ、サポート材の除去や研磨などの後処理が行われる場合があります。Tulip は、お客様からのご要望や部品ごとの具体的な要件に基づき、必要な仕上げ工程についてオペレーターに指示を行います。
8. 最終品質管理（QC）および集荷： 最終品質管理（QC） に合格した後、 1つの注文に含まれる複数のロットからの部品が、指定された収納箱に集荷されます。注文通りにすべての部品が収納箱に集められた時点で、Tulip はそれを「梱包準備完了」としてマークします。品質管理（QC）段階の担当者は、合格基準に関して不確実性がある場合、特定の部品を隔離する選択肢があります。これはエスカレーションの手順として機能し、必要に応じてADMマネージャーが関与したり、顧客の承認にエスカレーションされたりすることがあります。
9. 3Dスキャン：固化後、オペレーターはフォトブース型のデバイス「Ortery」を使用して完成した部品をスキャンし、360度の画像を作成します。この画像はGIF形式で顧客に提供されます。
10.出荷：出荷拠点では、荷送人は梱包済みのコンテナが出荷準備完了であることを示す通知を受け取ります。荷送人は最終的な品質チェックを行い、数量を確認した上で、寸法や重量などの梱包詳細情報を提供します。Shippoとの連携により、出荷ラベルや梱包明細書の作成が可能となり、梱包前に確認用の写真が撮影されます。荷物が発送されると、システムはTulip や注文管理システムを含むすべてのプラットフォームを更新し、部品が出荷されたことを反映させます。
オペレーターが手順の各ステップを完了するたびに、「Tulip 」が更新され、監督者は特定の部品が製造工程のどの段階にあるかを確認できます。このリアルタイムデータを活用し、Formlabチームはパフォーマンスを監視するためのダッシュボードも構築しました。
「部品が洗浄工程を通過するのにどれくらいの時間がかかるかは、正確に把握しています。各工程間の待機時間も追跡可能です。」
オハイオ州の施設で使用されているアプリを開発しているオペレーションシステムチームは、その一部がマサチューセッツ州に拠点を置いています。このチームは、リモートおよび定期的に現地に赴き、オハイオ州の現地チームと定期的なミーティングを行い、機能強化について協議し、フィードバックを収集し、ユーザーの意見に基づいて調整を行っています。 ユーザーエクスペリエンスを最適化し、業務を効率化するために、色、フォント、ボタンの配置、機能などの変更が実施されており、アプリの更新が協働的かつ反復的なプロセスとなるよう確保されています。さらに、チームは運用データを分析し、業務効率を高めるための継続的な改善と洗練の機会を特定することができます。
Tulipのプラットフォームが持つコンポーザブルな特性により、Formlabs は業務を容易に適応させることができます。再利用可能なモジュール式のアプリやコンポーネントを活用することで、同社は新しい生産ライン向けのアプリを追加したり、変更が行われているラインに合わせて既存のアプリ群を調整したりすることを、わずか数週間で実現できます。
新型プリンターの発売に伴い、Formlabs 社はオハイオ州の施設にこの新型プリンターを数台導入し、部品を発注する顧客向けの選択肢を拡充しました。また、顧客は自社拠点に新型プリンターを導入する前に、テスト用部品や樹脂を注文することも可能です。オペレーションシステムチームは、既存のアプリを活用することで、生産体制の変更を反映した新しいアプリを迅速に稼働させることができました。
「Tulip のプラットフォームは、比類のない柔軟性を備えており、絶えず変化するビジネスニーズに対応するため、ワークフローを迅速かつ効率的に適応させることができます。」
業務改善の推進
Tulip の導入により、当施設には次のような大幅な改善が見られました：
- ワークフローの自動化、リアルタイムのデータ収集、および問題解決の迅速化により、サイクルタイムが20％短縮されました。
- 検査や一貫した品質チェック、リアルタイムのフィードバックなどを含む品質管理の改善により、不具合の記録にかかる時間を60％短縮し、 不具合発生率を低減しました。
- スケジューリングの改善、生産計画の最適化、および受注処理の迅速化により、リードタイムを20％短縮します 。
- データ入力の自動化、リアルタイムの作業指示、効率的なタスク管理により、生産性が30％向上しました。これにより、作業者は同じ時間内により多くの部品を処理できるようになりました。
- 記録管理の自動化、一貫性のある文書化、および過去のデータへの容易なアクセスにより、コンプライアンスとトレーサビリティが向上します。
注：Tulip とFormlabs は、Tulip のCEOであり、Formlabs の取締役会会長を務める共同創業者を共通に持つなど、共通の歴史を有しています。
Tulipの柔軟なデジタルソリューションで、業務を変革しましょう
業界をリードする受注生産メーカー各社が、品質上の欠陥を排除し、継続的な改善を推進し、リードタイムを短縮するために、なぜTulip を信頼しているのかをご覧ください。