Formlabs社、カスタマイズ3Dプリント部品製造のリードタイムを20%短縮

紙の問題を抱える受注生産工場

Formlabs 、高品質のデスクトップSLAおよびSLS 3Dプリンターで有名な3Dプリンティング技術のリーディングカンパニーです。エンジニアリング、ヘルスケア、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、精密印刷を身近なものにし、高度な積層造形技術を広く利用できるようにしています。

Formlabs オハイオ州にサンプル部品製造に特化した施設を有しており、お客様にシームレスな注文体験を提供し、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。

この施設では、手作業による紙のプロセスや、業務の追跡にGoogle Sheets 使用していたため、運用上の障害に直面していました。このアプローチでは、データに一貫性がなく、部品の追跡に課題があり、カスタム要件を効果的に管理することが困難でした。MES システムを導入していなかったため、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が最も必要とされていました。

クラウドベースのMES受注生産の合理化

このような運用上の課題に対し、Formlabs オペレーションシステムチームは、オハイオ州の施設における受注生産部品の印刷と後処理工程を管理するアプリベースの製造実行システムMES構築をTulip 依頼しました。チームは数カ月で一連のアプリを構築し、同時に現地チームが新施設を立ち上げ、完全に構築されたMES生産を開始しました。それ以来、彼らは継続的にシステムを調整・強化しています。

同社が構築したMES 、顧客とオペレーションの最前線に合理化された受注生産プロセスを提供します。顧客がFormlabs 注文ソフトウェアでカスタム部品を注文すると、その注文はTulip 送られ、生産開始から仕上げオプションまで、エンドツーエンドの追跡とオペレーターガイダンスが行われます。印刷ジョブの完了後、Tulip 注文プロセスで定義された後処理工程に部品を移動するようオペレーターに促します。オペレーターは、洗浄、ブラスト、硬化、品質チェック、仕上げなどの重要な手順を案内されます。

1.注文の確認 お客様は注文ポータルを通じてFormlabsPreFormソフトウェアに注文を行います。これらの注文は、外部スクリプトとTulip APIを利用してTulip 流れ込みます。

2. 印刷： Tulip APIベースのロジックでオープンプリンターにプリントを割り当てます。注文が3Dプリンターでプリントを開始すると、パーツが出荷できるようになるまで、さまざまな段階を通じて各パーツの進捗がTulip 内で追跡されます。

3.洗浄ステーション：部品は製造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。Tulip指示に従い、部品はイソプロピルアルコールで洗浄されます。システムは、樹脂の種類と部品の仕様に基づいて、洗浄のための特定の基準をオペレーターに提供します。

4.データキャプチャ：バーコードをスキャンして各部品のデータを取得します。プロセスの最適化のため、洗浄サイクル時間やステーション間のアイドル時間などの情報が記録されます。

5.検査ステーション： 洗浄後の検査ステーションは2箇所。オペレーターは、ビジュアルガイドとSTLファイルを使用して、正しい部品と数量を確認します。欠陥は特定され、記録され、品質追跡のために画像がキャプチャされます。

6. 硬化： 検査後、必要な硬化時間と温度について、樹脂の種類に応じた指示がオペレーターに提供されます。作業者はこの指示に従って適切な硬化を行ってください。

7.仕上げオプション：顧客の希望に基づき、部品はサポート除去やサンディングなどの後処理のために仕上げステーションに移動することができます。Tulip 、顧客の入力と特定の部品要件に基づいて、必要な仕上げ工程をオペレータに案内します。

8. 最終QCと統合： 最終QCに合格した後、1つの注文に含まれる複数のビルドの部品は、指定されたビンに統合されます。すべての部品が注文通りにビンに集まると、Tulip それを梱包準備完了としてマークします。QC段階のオペレーターは、合格基準に関して不確かな点がある場合、特定の部品を隔離することができます。これはエスカレーションのステップとなり、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します。

9. 3Dスキャン：連結後、オペレーターはフォトブース装置Orteryを使って最終パーツをスキャンし、360度画像を作成します。

10.出荷：出荷：出荷ステーションで、荷送人は梱包されたビンが出荷可能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、寸法や重量などの梱包の詳細を提供します。Shippoとの統合により、出荷ラベルや梱包伝票を作成し、梱包前に確認用の写真を撮影することができます。荷物の発送後、システムはTulip 受注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、部品が発送されたことを反映させます。

オペレーターが各手順を完了すると、Tulip 更新され、スーパーバイザーは特定の部品が生産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使って、Formlabチームはパフォーマンスを監視するダッシュボードも構築しました。

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・システムズ・チームは、一部マサチューセッツ州を拠点としています。このチームは、オハイオ州の現地チームと定期的にミーティングを行い、機能強化について話し合い、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います。色、フォント、ボタンの配置、機能の変更は、ユーザーエクスペリエンスを最適化し、オペレーションを合理化するために実施され、アプリのアップデートが協調的かつ反復的なプロセスであることを保証します。さらに、チームは生産データを分析し、業務効率を高めるための継続的な反復と改良の機会を特定することができます。

Tulipプラットフォームはコンポーザブルなため、Formlabs 業務への適応が容易です。再利用可能なモジュール式のアプリとコンポーネントにより、新しい生産ライン用にアプリを追加したり、変更中のライン用に既存のアプリを数週間で調整したりすることができます。

新しいプリンターのリリース後、Formlabs オハイオ州の施設にこれらの新しいプリンターを数台設置し、部品を注文する顧客の選択肢を広げました。顧客はまた、自社のサイト用に新しいプリンターに投資する前に、テスト部品や樹脂を注文することもできます。既存のアプリを使用することで、オペレーション・システム・チームは、生産への変更を反映させるために、新しいアプリを迅速に立ち上げて実行することができました。

業務改善の推進

Tulip 採用したことで、施設は大幅に改善されました：

• 自動化されたワークフロー、リアルタイムのデータ取得、迅速な問題解決により、サイクルタイムを20%短縮。

• 検査、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、品質管理の向上により、不良ログの記録時間を60%削減 し、不良率を低減。

• スケジューリングの改善、生産計画の最適化、注文処理の迅速化により、リードタイムを20%短縮 。

• 自動データ入力、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。オペレーターは、同じ時間でより多くの部品を処理できるようになりました。

• 自動化された記録管理、一貫性のある文書化、履歴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 Formlabs 、Tulip最高経営責任者（CEO）とFormlabs取締役会会長である共同創業者を含め、歴史を共有しています。