【導入事例】Broseが自動車部品の試作・金型準備期間中の生産に活用｜Formlabs Fuse 1+ 30W・Form 4L

自動車の開発では、試験用部品を迅速にそろえることに加え、量産金型が完成するまでの部品供給を確保する
ことも重要です。

自動車部品メーカーのBroseは、FormlabsのSLA・SLS方式3Dプリンターを組み合わせ、シート部品の試作、
溶接ロボットの動作設定、生産ラインの改善、金型完成までの代替生産など、幅広い用途に3Dプリントを活用しています。

開発期間の短縮に対応するBroseの取り組み

Broseはシート、ドア、リフトゲートなどのシステムを手がける企業です。

Formlabsの2024年11月7日付公式事例は、米国ミシガン州の北米本社とNew Boston工場を取り上げています。

製品の開発期間が短くなる中、試作用部品や治工具を早く準備し、製造へつなぐことが課題でした。
同社では、試作段階でも数百個単位の部品が必要になることがあります。

Formlabsの公式事例によると、試験用の試作品では社内外の規格や法規制への適合確認に必要な数量として、700～800個程度を造形するケースもあります。

2022年に始まった「Plant Goes Additive」の取り組みでは、3Dプリントを設計部門だけでなく
製造現場にも展開しています。

事例掲載時点では、Fuseシリーズ3台を試作、製造補助具、最終使用部品の製造に活用していました。

材料と方式を使い分けた4つの活用例

1．SLAとSLSでシートのサスペンションマットを試作

シートのサスペンションマットでは、柔軟な半透明部品をFormシリーズのSLA方式3DプリンターとDurable Resinで接続チューブをFuseシリーズのSLS方式3DプリンターとNylon 12 GF Powderで製作しました。

1組あたりSLS部品6個とSLA部品3個を使用し、試験用に150組を組み立てました。

これに必要な部品は、SLS部品900個、SLA部品450個です。

SLS部品はワイヤーにスナップ式で取り付け、SLA部品は未硬化の状態でワイヤーに取り付けてから硬化させる方法を採用しました。

これにより、複雑で高価な金型を用意したり、外注したりすることなく、試験用の組立品を製作しました。

2．Form 4Lでロボットの動作設定用部品を当日製作

北米本社の溶接ロボット2台は、複数の製品ラインのシート試作を担当しています。

製品を切り替えるたびに動作設定が必要ですが、そのための金属プレス部品が間に合わないことがありました。

BroseはForm 4LとFast Model Resinを使用し、ロボットの動作設定に用いる部品を4分割して造形しました。

造形は2時間未満で完了し、洗浄・二次硬化を行った後、45分でロボットに取り付けられました。

造形開始から取り付けまでの工程は3時間未満で、金属製の試作部品が届く前に、溶接ロボットの動作設定を
進められるようになりました。

3．磁気コネクターでコードの断線を防止

New Boston工場の最終検査では、シートを電源へ接続して確認した後、コードを外して次工程へ送ります。

接続を外し忘れたままシートを動かすと、コードが引っ張られ、組立ラインの設備損傷や生産停止につながっていました。

そこでチームは、シートを移動させる際にコードが引っ張られると、自動的に外れる磁気コネクターを
設計しました。

作業者がコードを外し忘れても、コネクターが分離することで、コードの断線や設備の損傷を防ぐ仕組みです。

3Dプリントによる製造補助具を活用し、修理や生産停止につながる問題の解消に取り組みました。

4．金型完成までの供給を補うシート用クリップの生産

量産金型が完成するまでの供給を補うため、BMW X7のシート用クリップをFuse 1とFuse 1+ 30Wで製作する
計画が紹介されています。

材料にはNylon 12 GF Powderが使用されており、公式事例では、
1回のビルドチャンバーで1,440個、月間16,000個の生産能力と、総数250,000個の生産計画が示されています。

なお、250,000個は2024年の公式事例に記載された生産計画の数量です。

3Dプリントへの移行にあたっては、既存部品のスキャンや設計変更に加え、最終使用部品としての安全性・
耐久性も検証しています。

試作から製造補助具、金型完成までの代替生産へ

Broseの事例は、SLAとSLSの方式や材料を使い分け、試験用部品の確保、溶接ロボットの動作設定、
生産ラインのトラブル対策、金型完成までの代替生産に3Dプリントを活用した例です。

短時間での造形だけでなく、用途に応じた検証や必要な数量の確保にも取り組むことで、
試作から実際の製造工程まで活用範囲を広げています。

出典

Formlabs「How Brose Leverages SLA and SLS Technology to Bolster Automotive Production」（2024年11月7日）。

数量・時間・設備規模・生産計画は同事例掲載時点の情報です。

画像4枚も同公式ページから取得しています。