SDGs （Sustainable Development Goals）「持続可能な開発のために国連が定める国際目標」の中で、生産技術、工場管理業務との関係の深いSDG12(消費/生産)対応についてコメントします。
SDG 12の「持続可能な消費と生産のパターンを確保する」については、事例として、「長期間にわたる生産と試作から発生する廃棄物を削減するために、3D印刷などの革新的で効率的な手法」が取り上げられており、先にコメントした3Dプリンターの活用促進等の重要性がクローズアップされてきています。
以下に、この部分に関連した生産技術、工場管理部門の実施すべき内容について列挙します。
●3Dプリンターの活用
3Dプリンティングは、もともとはAM（Additive Manufacturing；アディティブ・マニュファクチャリング）という技術の一つであり、3次元のものをある一定の厚みの2次元データ（層）に分割し、各層毎に積層造形することにより、もとの3次元形状を再現する技術ということができます。
積層技術としては、光造形法、粉末焼結法、熱溶解積層法、インクジェット法、粉末固着法（石膏積層法）などがあり、積層技術に応じて使用できる材料も得意・不得意があるようです。使用材料としては、樹脂材料では 現時点、ABS、PP、PS、PE、PVC、PETなど、金属材料としては、鉄、ステンレス、チタン、金、銀、その他、石膏等 があります。
3Dプリンターについては昨今の市場拡大に呼応し、日々、積層技術の性能向上、また、使用材料についても多様化してきており、目が離せない状況です。
●FEM解析の活用
ＦＥＭとは、有限要素法 （Finite Element Method）のことですが、様々な物理現象の解析手法として、古くから使われているものです。
FEMはコンピュータによって物理シミュレーションを行うための手法の一種であり、連続な物体を有限個の「要素」に分割し、各要素の特性を単純な数学的モデルで近似し、連立方程式の形にして全体の挙動を解析する手法です。
弾性体の変形問題、熱伝導の問題、流れの問題など、いわゆる連続体の問題は数学的に記述すれば偏微分方程式の問題になるので、それを解くことは容易ではありません。特に構造物が複雑な場合は、極めて困難な問題になります。しかし、物体を細かく分割し個々の小部分だけについて考えるならば、その特性を比較的簡単な式で近似解が得られます。これがＦＥＭの基本的な発想です。
このFEM解析を活用し、様々な事象を解析することにより、必要以上の資源を使用しないこともまた廃棄物の削減等にもつながることになるという意味から今回ご紹介しました。
上記は SDGs の視点から予測される取組みの方向性について一例を述べたものであり、さらに発展した様々な取り組みテーマがあげられてくるものと予想します。
製造業各社における 今後の SDG12(消費/生産)対応 としての取り組みの テーマアップ や 推進 に対する支援が、生産技術コンサルティングの対象となります。
Hozzászólások