グリーン・ツイード・イノベーション・アワード受賞者スポットライト：
ラピッドプロトタイピングが、先進的な航空モビリティの普及を加速させる
品質を損なうことなく、先進航空モビリティ（AAM）分野の急速な技術革新の波にどう対応すべきか？ これが、軽量かつ高性能な熱可塑性複合材料「Xycomp® DLF™」の適用範囲を従来の航空宇宙分野から拡大し始めた際、グリーン・トゥイード社が直面した課題でした。
これに対し、シニア開発エンジニアのセス・ベックリーは、画期的なラピッドプロトタイピング金型戦略を考案しました。彼の新しいアプローチにより、Xycomp® DLF™部品の製造リードタイムは、業界標準の16～20週間から50％短縮されました。 。これは、金型設計を簡素化し、機械加工部品とネット成形部品のバランスを最適化しつつ、量産グレードの部品の品質を維持することで実現されたものです。
この画期的な成果を祝して、グリーン・トゥイード社はセス氏に、イノベーションとコラボレーションの限界を押し広げる卓越した取り組みを称え、表彰する栄誉ある「イノベーション賞」を授与しました。 CEOのマゲン・バターボー氏と構造・エンジニアリング部品部門ゼネラルマネージャーのジョージ・ラワ氏がセス氏に賞を授与した授賞式の直後、私たちはセス氏と対談し、AAM（航空宇宙製造）および防衛産業の進歩を加速させているラピッドプロトタイピングのプロセスについて話を伺いました。
まずは、御社が評価されている点についてお話ししましょう。
Xycomp® DLF™ 部品の場合、従来、部品設計の確定から最初の製品が納品されるまでの標準的なリードタイムは 16～20 週間でした。 その期間の大部分は、数十年にわたって使用できる生産品質の金型や加工治具の製作に費やされています。このアプローチには多くの正当な理由があり、多くのお客様のご期待やプロジェクトのスケジュールにも合致しています。
Xycomp® DLF™をモバイルロボティクス、先進航空モビリティ、防衛、高性能自動車といった新たな産業分野へと展開していく中で、当社の従来のリードタイムや金型コストが成功の障壁となることが明らかになりました。 これらの業界では、量産に移行する前に実環境でのテストや設計変更を行うことを想定しているため、機能部品を可能な限り迅速かつ低コストで手元に用意することが求められています。
この需要に応えるため、当社は金型の複雑さを大幅に低減し、コストとリードタイムの大幅な改善を可能にする成形および金型設計戦略を策定しました。
この賞は、個人的にも職業的にも、あなたにとってどのような意味を持ちますか？
私は、このイノベーション賞が創設されて以来、ずっとそのファンでした。当社は、長年にわたり目覚ましいイノベーションを成し遂げてきた企業です。この賞は、新たなイノベーションを奨励し、評価する素晴らしい機会です。
Xycomp® DLF™は、誕生当初から革新性を特徴としてきた製品ラインであり、私はGTでのキャリアの大半を、その開発に携わるという光栄に恵まれてきました。ラピッドプロトタイピングのプロセスは、Xycomp® DLF™の機能性をさらに進化させるための新たな一歩です。 このプロセスの確立に貢献し、お客様から大きな反響と成功を収める様子を目の当たりにできたことは、私にとってこの上ない喜びです。
この受賞につながったイノベーションやプロジェクトの背景にあるストーリーや経緯についてお聞かせいただけますか？
迅速な試作プロセスの着想は、2020年から2021年にかけて、新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の影響で民間航空宇宙産業が低迷していた時期にさかのぼります。 主要市場の外に目を向け始めた際、2つの共通する課題が浮き彫りになりました。それは、金型コストと部品のリードタイムが高いこと、そして多くの顧客が、当社が通常提供するような詳細な認定プロセスを経ずに、単に機能する部品をテストに投入したいと望んでいたことです。
こうした懸念に対処するため、当社は安価で交換可能なキャビティインサートを採用したモジュール式金型のコンセプトを試験的に導入しました。その結果、その試作金型から400個以上の部品を生産し、このアプローチの有効性を実証するとともに、貴重なデータを収集することができました。次に、防衛産業の顧客向けに、より複雑な独立型金型のセットを開発しました。 このプロジェクトは、安価で迅速に製作できる金型を用いて、部品納入までのリードタイムを過去最短の7.5週間に短縮し、ラピッドプロトタイピング手法の新たな地平を切り拓きました。 また、このプロジェクトでは、迅速に製作された治具を使用した新しい機械加工アプローチも模索し、機械加工の開発期間を、迅速化された成形開発スケジュールに合わせることができました。
御社のイノベーションがもたらした影響をどのように説明しますか？
ラピッドプロトタイピングのプロセスは、防衛およびAAM（航空宇宙・自動車）分野の顧客にとって、業界の常識を一変させる画期的なものでした。 このプロセスの成果として、GTは、まもなく量産開始が見込まれる新型防衛車両向けに、複数の重要部品を供給しています。 厳しいプロジェクトの納期に対応できる当社の能力により、同じ顧客内の他の複数のエンジニアリンググループと協力して部品開発に取り組む道が開けました。
AAM市場において、当社はテスト車両への取り付け試験を可能にするため、複数の顧客に試作部品を納入してきました。 こうしたお客様は、試作を繰り返すことを好む傾向が度々見られます。実際に車両を組み立ててテストするまでは、最終製品がどのようなものになるか必ずしも把握していないからです。 量産用金型の導入を前提とせずに、迅速に部品を手に入れられるようにしたことが、当社を信頼されるパートナーたらしめています。
これにより、彼らはより迅速に試行錯誤を重ね、開発サイクルを短縮し、革新的な航空機をより早く市場に投入できるようになります。その結果、当社にも新しい部品が次々と届くようになっています。
この新しいプロセスの今後の展開をどのようにお考えですか？
このイノベーションをさらに前進させる方法は数多くあります。 このアプローチを用いて、部品の複雑さをどこまで高められるか、また、表面処理の改善、材料性能の向上、工具寿命の延長、さらなるコスト削減の方法についても、現在模索しているところです。 また、提携する工具メーカーと協力し、生産用工具に求められる精度と仕上げを実現しつつ、設計や材料の面ではプロトタイプに近いコストとリードタイムを実現する、ハイブリッドな工具開発手法の確立にも取り組んでいます。
イノベーションのプロセスを支援・育成する上で貢献した協力者やリーダーの役割について、言及したいことはありますか？
このようなプロジェクトは、まさにチーム一丸となって取り組んだ成果です。シニア機械設計者のスティーブ・カーボー氏は、Xycomp®ツールの設計における専門家です。 初期の金型設計に対する彼の専門知識とフィードバックは、非常に貴重なものでした。シニアCNCプログラマーのポール・アンダーソンは、その加工技術における専門知識により、多大な貢献を果たしました。 彼は、加工治具の設計について非常に有益な助言を提供し、旧式の治具を巧みに再利用して汎用加工治具ベースへと改造し、プロトタイプ製作プロセスで加工したすべての部品のCNCプログラミングを迅速かつ効率的に行いました。
プロトタイプ手法の実行にあたっては、SEC開発エンジニアチーム全員が参加しました。 シニア開発エンジニアのビル・トーマス、ジム・パリッシュ、クリス・シュウォール、そしてシニア開発技術者のレスター・ムシンスキーは、顧客の急なスケジュールに対応するため、工具の手作業による調整から成形レシピの開発、最終的な部品組立に至るまで、いずれも重要な役割を果たしました。 最後に、SEC DEマネージャーのブラッド・ケラーは、私がこの取り組みに集中できるよう時間を確保してくれました。彼はCNCプログラミングと機械稼働時間を優先し、必要に応じてチームをまとめ上げ、プロジェクトの成功を確実なものにしてくれました。
グリーン・トゥイードで革新を目指している方々へのアドバイスはありますか？
私は、さまざまな分野についてできる限り多くを学ぶよう努めてきました。 部品設計、金型設計、成形プロセス開発、そして機械加工の経験を融合させ、ラピッドプロトタイピングの手法を確立しました。 グリーン・トゥイードは常に新しいことに挑戦することが奨励される環境であり、私も確かに多くの実験の機会を与えられてきました。新しいことに挑戦するにはリスクが伴います！ いつもうまくいくとは限らず、時にはイノベーションが失敗することもあります。 挫折に直面した際、いつ突き進むべきか、いつ方向転換すべきかを見極めることが重要です。
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