COVID-19は世界のサプライチェーンに深刻な被害をもたらし、製造業を顧客に近づける傾向がさらに発展し、人々の居間にマイクロ製造工場を配置する可能性があります。

アメリカの家庭のほとんどの製品には「MadeinChina」というラベルが付いていますが、「Made in America」という言葉が付いた製品でさえ、中国製であることが多く、現在では遅れていることがよくあります。 コロナウイルスのパンデミックにより、中国の多くの工場が閉鎖されたため、NASAはその結果としての宇宙汚染の減少を観察でき、一部の製品を見つけるのはますます困難になっています。

しかし同時に、3Dプリンターを使用して数百万のプロジェクトを作成できるオープンソースの無料デジタルデザインがあり、その数は飛躍的に増加しています。 これは、オープンハードウェア設計に関する学界の焦点でもあります。 オープンソースの医療用ハードウェアは、フェイスマスク、マスク、人工呼吸器など、パンデミックの際に役立ついくつかの設計を共有しています。 無料のデジタル製品設計は、パンデミックハードウェアをはるかに超えています。

3Dプリンターの価格は、ほとんどのアメリカ人に受け入れられるほど十分に下がっています。 人々は自宅でさまざまな製品をダウンロード、カスタマイズ、印刷することができ、最終的なコストは通常​​、製品の購入コストよりも低くなります。

ラピッドプロトタイピングからホームファクトリーまで

少し前まで、業界は一般的に、最も低コストの製造業は中国のような低人件費の国での大規模な大量生産であると信じていました。 当時、2000年代初頭には、フォーチュン500企業と主要な研究大学だけが3Dプリンターを使用できました。 これらのマシンは、部品や製品のプロトタイプをすばやく作成するために使用される巨大で高価なツールです。

3年以上前、最初のタイプの3D印刷技術に関する特許は失効していました。 英国の教授は、自分で印刷できるXNUMXDプリンターを作るという興味深いアイデアを提案しました。 彼はRepRapプロジェクト（短い自己複製ラピッドプロトタイピング）を開始し、Web上でオープンソースライセンスを使用して設計をリリースしました。 これらのデザインは山火事のように広がり、すぐに世界中の何千人ものエンジニアや愛好家によって侵略され、改良されました。

これらのメーカーの多くは、これらの3Dプリンターのバリエーションを製造するために独自の会社を立ち上げ、現在、人々は3Dプリンターを250ドルから550ドルで購入できます。 今日の3Dプリンターは、一度にXNUMX層ずつ製品を製造できる成熟した積層造形ロボットです。 アディティブマニュファクチャリングは多くの業界に浸透しています。

テクノロジーがグローバルなバリューチェーンに大きな損害を与える恐れがあるため、同僚と私は明確な傾向を観察しました。 多くの場合、企業はプロトタイピングに3D印刷を使用することから、必要な製品を社内で生産するために3D印刷を使用することへと移行しています。 また、3D印刷を使用して製造を顧客に近づけ、在庫と出荷の要件を軽減します。 一部のお客様は、すでに3Dプリンターを購入し、独自の製品を製造しています。

これは小さな傾向ではありません。 Amazonは現在、「Amazon Basics」の下に、3D印刷フィラメント（3Dプリンターの原材料）とバッテリーおよびタオルをリストしています。 一般的に、人々が家で製品を印刷するとき、彼らは商業価格の90％から99％を節約することができます。

より多くの人々がより多くの製品を印刷するにつれて、3D印刷の採用と分散製造への移行は遅いプロセスになると予測していました。 しかし、これはコロナウイルスが広がる前に製品を使用できないという本当のリスクです。

3D印刷製品に対する強い需要の良い例は、個人用保護具（PPE）です。 国立衛生研究所の3D印刷取引所は、相対性理論の小さな設計データベースであり、その新しいPPE設計はセンセーションを巻き起こしました。

コロナウイルスの世界的な影響により、フォーチュン94企業の1000％のサプライチェーンが混乱し、世界的な調達に依存している企業は困難な選択に直面しています。

コロナウイルスはメーカーの閉鎖と潜在的な顧客の検疫により需要を大幅に弱めたため、工業製品の価値は低下し続けています。 これは、コストを増加させながら、製品を使用する人々の機会を制限します。

世界の先進工業国では、厳格な隔離、住宅注文、その他の社会的距離の措置により、グローバルなサプライチェーンが崩壊し、満たされていない需要を満たすための分散型製造の機会が提供されています。 短中期的には、多くの人が特定の製品が入手できないか、高すぎることに気付くかもしれません。

多くの場合、彼らは必要な製品を製造することができます（彼らがプリンターを使用できる場合）。 グローバルバリューチェーンに関する調査では、特にプラスチックの3D印刷が非常に進んでいるため、ポリマー含有量の多い製品（部品が柔軟であっても）も3D印刷できることがわかりました。

プラスチックを超えて

初心者でも、家庭で機能的なおもちゃや家庭用品を作るのは簡単です。 同じことが関節炎の患者や他の医療製品、そしてスケートボードなどのスポーツ用品の適応補助にも当てはまります。

金属およびセラミックの3D印刷はすでに利用可能であり、高コストの医療用インプラントからロケットエンジン、低コストの改良、3Dプリントステントを使用した単純な大量生産製品まで、さまざまな製品で急速に拡大しています。 プリンテッドエレクトロニクス、医薬品、および家具などのより大きなアイテムが利用可能になり始めているか、近い将来登場する予定です。 これらのより高度な3Dプリンターは、たとえ人々の家に表示されなくても、分散型製造への傾向を加速するのに役立ちます。

特に消費者向け3D印刷には、いくつかの障害があります。 3D印刷フィラメント自体は、グローバルサプライチェーンの混乱の影響を受けますが、リサイクルボットテクノロジーにより、廃プラスチックを使用してフィラメントを作成できます。 一部の金属3Dプリンターは依然として高価であり、原材料として使用される金属微粉末の多くは吸入すると危険な場合がありますが、現在では、よりアクセスしやすい溶接ワイヤーを使用する1,200ドルの金属プリンターがあります。 これらの新しいプリンターや、さまざまな素材を扱える新しいプリンターの開発が必要です。 すべての製品とそのコンポーネントを自宅で3Dプリントできるようになるまでには、まだ長い道のりがあります。 コンピュータチップを考えてみましょう。

この記事へのリンク： 3Dプリント革命がついに登場

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