2014年1月27日月曜日

3Dプリントが変えるアパレルの未来

ランジェリーブランドの Victoria's Secret は毎年恒例のファッションショーで、エンジェル(同社所属のファッションモデル)の1人、Lindsay Ellingson の衣装用に、3Dプリンターで制作されたスノーフレーク柄の翼を採用した。これは 3Dプリンティング業界に起きた最高の出来事だったはずだ。

3Dプリントは航空機部品の試作や補聴器が手軽に作れる道具から、徐々にではあるがライフスタイルのあり方を変えるテクノロジーへと進化しつつある。われわれは今、想像もつかないような方向へ社会を変える変革の入り口に立っている。この変革で新たなビジネスが無数に生まれ、流通や知的財産管理の方法も刷新され、そして起業とカネの流れを一変させるような大きな波が押し寄せてくるだろう。それはいずれはインターネットさえも呑みこむほど巨大なスケールと破壊力を有することになるかもしれない。

世界はマクロ生産-サプライチェーンから、マイクロ生産( 分散型生産 )-サプライチェーンへと変わるだろう。後者は広大な流通ネットワークを必要としない。言わば月産 1,000万個の玩具を製造する工場ではなく、月産1個の玩具を製造する 1,000万の工場だ。そしてそれは遠い海外にあるのではなく、キッチンやガレージなど、3Dプリンターが設置可能な場所ならどこでも生産拠点に変わる。

CNN は足裏矯正用インソール、iPhone ケース、ニンニク絞り器、安全剃刀、ピロシキ型、スプーン置きなど 20品目について、3Dプリントアウトした場合と購入した場合のそれぞれにおけるコストを比較検証した。その結果、20品目すべてを 3Dプリンターで自作すると 25時間を要し、かかったコストは樹脂材料と電気代の総額 18ドルのみで、市販同等品と比べて 294-1,926ドルの節減になったという。そしてこれは2013年の話であり、「ムーアの法則」に従えば、6年後の 2020年には生産に要する時間はわずか1時間、コストも5ドルしかかからないことになる。

Victoria's Secret のショーで使用された翼は Shapeways が制作した同社 CEO で共同創業者の Peter Weijmarshausen 氏はこう述べている。「昨年、弊社は 3Dプリンティングをショーの花道から小売へと広げるためにアパレル産業と協業したが、これはまだ始まりに過ぎない。素材の改良と技術革新、そして大胆な創造的イマジネーションが生まれれば、その時アパレル産業において 3Dプリンティングは爆発的に開花する可能性がある。3Dプリンティングでカスタムメイド、クチュールがすべての人の手に入る」。

1942年、経済学者ヨーゼフ・シュンペーターは「創造的破壊」なる用語を編み出し、自由な市場が進歩を促進させるとした。3Dプリンティングで起きていることは、この「創造的破壊」の最高の例ではないだろうか。ある試算によると、2025年にはコンシューマー向け商品の約10%が 3Dプリントで作られるという。

ファッションブランドも、これまで以上に顧客の心をつかむ努力が必要だ。なにしろ何千何万というデザイナーたちの手によって、従来の生産流通方式を通さずに、米国最大の玩具メーカー Mattel の向こうを張る「工場」が何千何万もできるのだから。インターネットは一夜にしてスーパースターを作ってきた。3Dプリンティング業界版ジャスティン・ビーバーが1人か2人、出てきたっておかしくはない。

インターネットはすでに旧来のビジネスモデルの多くを覆してきた。かつて巨人と呼ばれた小売業者もいまやそうではない。Tower Records しかり、Blockbuster しかり。15年前には思いもよらなかったことだろうが、げんにそういった会社の小売店舗はどんどん姿を消している。

では、この波がファッション界にどんな変革をもたらすだろうか? まず影響を受けるのは、ジュエリーやアクセサリーといった分野だろう。一夜にして業界を一変させることはないものの、相当な変化はあるだろう。Shapeways などの有する技術を利用してグローバルな活動を展開する能力を身につけた世界各地のデザイナーは今や対等の立場で、従来の販路を介さずに直接、市場に売り込める力を持っている。

最近、ニューヨークで才能豊かな 3Dデザイナーの何人かと会って意見を交わした。彼らは 3Dプリンティングの未来について、卓抜な考えを豊富に持っていた。会話を重ねるうち、「4Dプリンティング」というアイディアも出てきた。これはプログラマブル要素を作ることで、プリントアウトした製品が別の用途の製品に自己改変することを可能にするというものだ。たとえばブレスレットに、食事の時はフォークになり、用が済んだらまた元のブレスレットになる、というプログラムを実装する。あるいは Victoria's Secret の発想をさらに進化させ、ジーンズが女性用下着になり、また元のジーンズに戻るプログラムを埋め込む。

これらはいずれも実現するにはまだまだ先は長い。その可能性についてあれこれ思いを巡らせるのは楽しいが、この問題については期待に胸弾む一方、立ち止まって考えるべき事柄でもある。これまでにはなかったような、素晴らしい何かが起こりつつある。そして、3Dプリントによる変革が今後のわれわれの生活に及ぼす影響についての議論は、オープンソースから生まれるものなのだ。

参照元記事

2014年1月26日日曜日

「3Dプリントピザ」開発が進行中

昨年、NASAから 12万5000ドルの助成金を受けたメカニカル エンジニア Anjan Contractor 氏および Systems and Materials Research Corporation( SMRC )は、目下、将来の有人火星探査計画など、宇宙に長期滞在する飛行士のための「3Dプリントピザ」開発を進めている。

昨年 11月に公開された下の動画を見るかぎり、Contractor 氏の試みは一定の成果を上げているようだ。同氏の開発した方法では、カートリッジに入った粉末状の食材をレイヤー状に積み重ねてピザを作る。まずピザ生地、そしてチーズ、最後にトッピングに当たるプロテイン層という順番で出力し、その間に加熱調理も済ませる。使用するカートリッジは約 30年は持つという。このピザ生成 3Dプリンターはまだ開発初期段階にあるが、ChefJet などの 3Dフードプリンターとともに、「スタートレック」に登場するような「レプリケーター」にほんのちょっぴり、近づいたことになる。

Contractor 氏は試作したピザについて、「おいしい」と胸を張るが、ピザの試食会を開くべきだろう。



参照元記事1.
参照元記事2.

2014年1月20日月曜日

トロント公共図書館が 3Dプリンター体験を利用者に提供

図書館はもはや、ただ静かに勉強をする場所ではなくなった。
トロント公共図書館は同図書館のデジタルハブ化プログラム、「Digital Innovation Hub」の一環として、同レファレンス図書館とフォートヨークに完成した新図書館の2館に 3Dプリンターを含むハイテク機器を導入し、今年度前半にもオープンさせる。
デジタルハブ化プログラムで導入されたデジタル機器には iMac や MacBook Pro をはじめ、Adobe Creative Suite、Final Cut Pro など、初心者向けから高度なプロユース製品まで揃える。
「あらゆる人に情報と知識のアクセスを開放することは、図書館の仕事の1つ。当図書館は無料のインターネット回線を利用する地域住民の集う場になり、また数年前に、館内のワークステーションのほとんどで Microsoft Office を利用可能にした。このようなデジタル テクノロジーが存在すること、そしてそれをいかに活用するかについて、利用者の皆さんに認識してもらうことがその目的だ」と、同図書館情報アクセス管理担当の Paul Trumphour 氏は言う。
3Dプリンターに関して言えば、銃の製造が可能になったなどのニュースが話題に上ったり、また 3Dプリンター自体もコンシューマー向け普及機種が多数売られているものの、一般的には 3Dプリントと聞いてもピンとこない人がほとんど。図書館利用者に実際に 3Dプリンターに触れてもらうことでこの状況も変わるだろう、と Trumphour 氏。
トロント公共図書館の利用者は、3Dプリント講座やワークショップに申し込みができる。各講座では使用材料の種類、3Dスキャンしたデータから 3Dプリントアウトするプロセス、安全な作業について学べる。
「利用者には Thingiverse のような 3Dデータ配布サイトにアクセスしてもらい、配布サイトからダウンロードした 3Dイメージからスタッフの指導の下、自ら3Dプリントできるようにすることを目指したい Trumphour 
トロント市 レファレンス図書館における「Digital Innovation Hub」の正式なオープン日時はまだ未定だが、数週間後になるという。

2014年1月19日日曜日

3Dプリントした義肢をウガンダの子供たちに ―― トロント大学の試み

コンシューマー向け 3Dプリンターは今や銃からキャンディーまで作れるが、トロント大学チームが取り組んでいるのは、手足を失ったウガンダの子供たちの人生を、3Dプリントした義肢を提供して変えることはできないか、という試みだ。
「我々は、ともすれば '動く' という能力を当たり前のように考えがちです。ですが発展途上国では、切断手術を受けたり先天性の病気により、自分たちだけでは体を自由に動かせない子供たちが大勢います。世界保健機関( WHO )によると、途上国では義肢の技術者が現在約4万人も不足しています。今後 15年間、技術者養成に取り組んだとしても、送り出せる技術者は18,000人に過ぎません」と、同大学情報学部教授 Matto Ratto 氏は指摘する。
Ratto 教授のチームはこの問題解決のため、コンシューマー向け 3Dプリントおよび 3Dスキャン技術を活用している。この2つの技術があれば義肢製作も容易になるから、それだけ義肢技術者の需要も減らせるという。
「まず残った部分の 3Dスキャンを取り、それを 3Dモデルデータ化して義肢を支える樹脂製の受け口を 3Dプリンターで出力することを目指します」と、同教授は取材に対して語った。
通常、義肢に合う受け口製作には高い技術を有する専門技術者が必要で、しかも製作に数日はかかり、人為的ミスの入り込む可能性も高い。だが、トロント大学チームは 義肢の受け口を3Dプリントすることで、高度な専門技術がなくても製作可能で、製作に要する時間も劇的に減らしたいと考えている。3Dプリント化すれば製作時間は7-10時間に短縮され、また一貫して安定した品質で出力可能だという。
トロント大学チームはウガンダの NGO、Comprehensive Rehabilitation Services in Uganda CoRSU )病院でプロジェクトを試行する。最終的には 3Dスキャニングおよび 3Dプリントをすべて現地で実施する予定。

2014年1月18日土曜日

Photoshop CC が 3Dプリンターに対応

Adobe は 16日、同社の「Adobe Creative Cloud」経由で有償提供されている「Photoshop CC」に、「3Dプリント」を含む新機能を同日付一斉アップデート( Adobe Photoshop 14.2 )で配布した。今回のアップデートにより、同製品ユーザーはメニューから 3Dデータを構築、修正、プレビューできるようになり、対応する 3Dプリンターに直接、3Dデータを送信することができるようになる。

「3Dプリント」機能にはこの他に 3Dメッシュの自動修復や、造形中のオブジェクトを安定させる上で重要な支持体構造も自動生成され意図したとおりの造形が可能になるという。

「今回、新たに追加された 3Dプリント機能によって、従来勘に頼りがちだった 3Dモデル生成作業が誰でも確実に行えるようになった」と、Adobe の広報担当 Winston Hendrickson 氏。「これまでは 3Dモデリングツールで生成した 3Dデータが、実際にプリンターからそのまま高品質の造形物として出力されるとは限らなかったが、これからは '3Dプリントを設定' メニューから簡単にプリントアウトできる」。

3Dプリント機能はローカル接続された 3Dプリンター( 対応機種は「MakerBot Replicator」シリーズ、「3D Systems Cube」シリーズなど )に対応し、また 3Dプリンターを所有していなくてもオンライン 3Dプリントサービスの Shapeways や Sketchfab にも直接 3Dデータを送信して完成品を受け取ることもできる。

今回のアップデートでは 3Dプリントの他に 20の新機能が追加され、その中には画像の特定部分の遠近感を調整可能な「遠近法ワープ」、外部ファイルにリンクして容易にレイヤーオブジェクトの更新ができる「スマートオブジェクトのリンク」などが含まれる。

2014年1月13日月曜日

層間解像度 100nm のデスクトップ光造形 3Dプリンターが登場

2013年に設立されたばかりの 3Dプリンターのベンチャー、Old World Laboratories ( OWL )は現地時間 1月 8日、2000-5000米ドル価格帯のデスクトップ型 3Dプリンターとしては世界初となる層間解像度 100nm という超高精細な光造形が可能な「OWL Nano」のリリースを発表した。

「OWL Nano は従来、非常に高価格で大型の 3Dプリンターでなければ得られなかった正確で信頼性の高い造形出力が可能だ。精密な小型部品および金型を少量生産することを望むメイカーすべてにとって、OWL Nano はまさに理想的なツール。頭に思い描いたとおりに、寸分違わず造形できる」と、同社の Nicholas Liverman 氏。デザインおよび生産現場で極めて正確かつ強力なソリューションを求める個人や団体にとって、3Dプリント テクノロジーはさらに身近なものになる」。

「OWL Nano」は、光造形タイプの従来機種ではミラーで反射させていたレーザー光をできる限り造形物に近接させて直接照射することにより、従来機に比べて層間解像度 100分の1というきわめて高精度の積層造形を可能にした。ミラーレスのため、光線の歪みも抑えられている。このためレーザー光が、直上の造形物に対して正確な垂直面で当たり、従来機種に比べて完成品のバラツキがないという。同製品の製造組み立ては、ヴァージニア州にある自社工場で行われる。

「OWL Nano」の主要な仕様は以下の通り。

出力方式:   
光造形 ( SLA )
層間解像度:
100 ナノメートル
最大造形サイズ:
288 in3 ( 6L x 6W x 8H in )

4,500,000 mm3 ( 150L x 150W x 200H mm ) 
重量:
45 lbs( 約 20kg )
電源:
1.4 A, 120 V
造形温度:
72 – 77 F( 22-25°C )
使用可能素材:
アクリル樹脂、フォトポリマー樹脂
3Dプリント ソフトウェア:
Netfabb製品に同梱 )
ファームウェア:

サポート OS:
Marlin  Filmare( 製品に同梱 )
Mac,  Windows,  Linux 


参照元記事

2014年1月12日日曜日

Formlabs が Bitcoin 決済に正式対応

ラスベガスで10日まで開催されている今年の Consumer Electronics Show(CES 2014 ) では、3Dプリンティング関連ブースも盛況だ。たとえば 3D Systems が出品している「ChefJet / ChefJet Pro」は、砂糖菓子をさまざまな形に造形可能な「食品用」3Dプリンター。同社によれば食べられるお菓子の出力専用 3Dプリンターは「世界初」だとし、今年後半にも発売開始予定。

一方、光造形法式による高精細な造形を売りにする「Form 1」の製造元 Formlabs は CES 開催初日の7日、3D CAD の知識がなくても 3Dデータ生成可能なプリントソフトPreForm 1.0」の正式版提供と、暗号仮想通貨 Bitcoin 決済への対応を発表した。

PreForm 1.0」は同社製 3Dプリンター「Form 1」向け 3Dデータ プリントソフトで、サポート材の自動生成やオブジェクト完成時にサポート材を素早く切り離せる機能を搭載、obj ファイルにも対応する。CES の同社出展ブース( 31520 )でデモが体験できる。ベータテストの結果、FormLabs チームは、この作成ソフトによって究極の目標、すなわち「クリック1つで 3Dプリントアウト」に一歩近づいたという。

デジタル通貨 Bitcoin による決済については、同社オンラインストアの製品・サービス購入の際に利用可能となる。同社の Sam Jocoby 氏は、Bitcoin 決済に対応することでユーザー層がさらに拡大すると説明する。「われわれは今、デジタルテクノロジー時代の入り口に立っている。それはわれわれの顧客も同じで、Bitcoin のようなデジタル通貨決済の利用も急速に増えている。Form 1 を使って、リアルな Bitcoin をプリントアウトする向きまで出てくるかもしれない」。

2014年1月10日金曜日

患者本人の皮膚から 3Dプリントした「血管」を日本人研究者が開発

日本の佐賀大学と再生医療バイオベンチャーの「サイフューズ バイオメディカル」はこのほど、3Dプリンターで患者本人の皮膚細胞から動脈を造形する技術を共同開発した。同社共同設立者の一人、佐賀大学大学院工学系研究科教授 中山功一氏らの率いる開発チームによると、3Dプリントアウトされた動脈は人工透析や心臓の冠動脈バイパス手術の移植などに使用可能だという。同大学医学部では動物実験の評価中で、臨床試験を経て 4年後の 2018年ごろには一般治療用として実用化したい考えだ。

人工透析では大量の血液を透析機に送り込むため、樹脂製の人工血管が広く使用されているが、場合によっては患者体内での細菌感染を引き起こす恐れがある。今回開発された 3Dプリント技術では使用するのは患者本人の皮膚細胞であるため、自己免疫機能が働きやすくなる。

血管組織を傷つけずに立体再現するために、共同研究チームは金属針( 全長約 10mm、直径約 0.1mm )を 3Dプリンターに無数に取り付け、針の長さと分量を調整することで血管の太さを調節した結果、この 3Dプリント装置によって直径 2-3mm の動脈の立体複製を 10日で作製することに成功したという。

今回開発された新技術はすでに日本、中国、シンガポールで特許取得を済ませており、それ以外の国でも出願中。米国でも同様に血管の複製を作る技術の開発が続けられているが、日本での臨床試験が早い段階で終了すれば、この分野において日本が一歩、先んずる可能性がある。今後、この新技術によって細胞の複製作製が広範囲で開発可能になれば、失った器官や組織の「復元」も、安全かつ効率的に行えるようになるだろう。




2014年1月6日月曜日

三菱商事が金属光造形複合加工機を北米市場に本格投入

日本の商社最大手の三菱商事は今月下旬から、最新鋭の金属加工用複合 3Dプリンターを北米市場に投入する。対象は医療、航空、携帯電話関連産業で、参入初年度は 10社以上への納入を目指す。価格は1台 84万5,946米ドル( 約 9千万円 )。

産業向け 3Dプリンター市場において、これまで米国のみならず欧州や中国メーカーと比べても後塵を拝していた感のある日本が、最新の自国製品を引っさげて本格参入する格好だ。今回、北米市場に本格投入されるのは松浦機械製作所が 2011年から販売している金属光造形複合加工機 LUMEX Avance-25。この複合加工機の最大の特徴は、3Dプリンティングと同様の加法加工と従来の減法加工のハイブリッド機という点で、このような造形機は世界でも唯一だという。製造元によれば、これ1台で金属レーザー焼結積層加工とエンドミルによる高速切削加工をシームレスに実行でき、高コストかつ時間のかかる金型・鋳型製作の大幅な低コスト化・省力化が実現できるとしている。積層造形はイッテルビウム( YB )ファイバーレーザーで行い、これにより非常に複雑なシンメトリー構造の部品(  25 x 25 x 18 cm まで )でも、大量生産現場で要求される高精度での造形が可能になる。

もし、このレーザー焼結積層造形+高速切削加工という「ワンストップ方式」加工機が米国で販路を開拓できれば、金型・鋳型製造業界は新たなテクノロジーの選択肢を得ることになるし、3Dプリンティング=安価なプラスチック樹脂の試作品製作用という概念をも払拭できるかもしれない。

今回の三菱-松浦機械による日本勢の北米市場本格参入を見ると、日本の技術的潜在力を開花させる起爆剤となるのは、高価格帯の産業向け金属加工用 3Dプリンター市場ではないかという気がする。




2014年1月2日木曜日

2014年、デスクトップ 3Dプリンターが克服すべき5つの課題

2013年、「3Dプリンター」という言葉は誰もが耳にし、あるいは友人の家やショッピングモールで現物を見かけたという人もいるかと思う。明けて 2014年は 3Dプリンターメーカー各社にとって、高まってきた一般消費者の認知度を十全に活用し、一般家庭に 3Dプリンター導入を促す一大チャンス到来の年だと言える。ここで、一般消費者にターゲットを絞るプリンターメーカー各社が取り組むべきことを5点、挙げる。

1. シンプルであること

3Dプリンターの最高の形は、とにかくシンプルであることに尽きる。これから 3Dプリンターを買おうとするユーザー層は、温度設定や作動中のプリンターにかかりきりになるのを望まない直感的操作という観点では、現段階では MakerBot 製品が優れているが、それでもまだユーザー自身が直接関わる必要のある部分が多く、完全なメンテナンスフリーというわけではない。とにかくいま必要とされているのは、シンプルでかんたんなソフトウェアと、3Dプリントのテクニカルな問題はすべてマシン側で処理してくれるプリンターだ。

2. 速いこと

操作の複雑さに加え、現在市販中の 3Dプリンターを使用してイライラさせられるのは、3Dオブジェクト造形に時間がかかりすぎることだ。エスプレッソカップひとつのプリントアウトに 45分はかかるし、それ以上の大きさのオブジェクトの出力には数時間はかかる。これでは宝の持ち腐れだ店に買いに走ったほうが手っ取り早い。だが、CEL のRoboxや Radiant Fabrication の「Lionhead Bunnyなどのプリンターは複数のプリントヘッドを装備しており、造形にかかる時間を短縮している。CEL の Robox は高速処理用と微細な仕上げ用のデュアルヘッド仕様となっており、このような「複数ヘッド」搭載は大いに売りになる。

3. 熱溶解積層法( FDM )に代わる新たな造形方式の採用

現在市販されているデスクトップ型 3Dプリンターは、熱溶解積層法( FDM )による造形方式を採用している。たとえば Formlabs の「Form 1」は、FDM の代わりにステレオリソグラフィー( 光造形 )方式を採用している。またスタンフォード大学の博士号取得卒業生らが起業した Full Spectrum Laser ( FSL ) の「Pegasus Touch Laser」も、従来の FDM 方式では困難だった複雑かつ高品質の造形も高速で実行できる。いま一つは粉末焼結積層造形法( SLS )があるが、こちらの方式は一般家庭用としては安全面において難ありかもしれない。とにかく造形に時間のかかる FDM 方式から、高速かつ優れた方式へ移行するのも時間の問題だろう。

4. 幅広い素材への対応

現在、デスクトップ 3Dプリンター用の素材として一般的なのは ABS および PLA 樹脂だが、この状況も材料科学の進歩によってゆっくりだが着実に変化しつつある。業務用の大型機種ではすでに硬度の異なる様々な素材を同時に使用しての造形が可能になっており、たとえばヒンジと靴を同時に製作することもできる。MakerBot も従来の樹脂素材より弾力性を高めた新製品「Flexible Filament ( ↓ 動画参照 )」をリリースしたし、2014年の暮れには、ABS と PLA は数多くの選択肢の1つに過ぎなくなると言っても的外れにはならないだろう。




5. 低価格化

最後に、以上挙げてきた条件すべてを満たす 3Dプリンターが 1,000 米ドル未満で手に入れることができたら、それこそ夢みたいな話だ。現時点でこれら5つの課題を克服したプリンターは1台もない。