サントリー プロダクツ：3D プリントによる治具活用

サントリーホールディングス傘下であるサントリー食品インターナショナルは、ミネラルウォーター、お茶飲料、コーヒー飲料、機能性飲料、炭酸飲料など清涼飲料水の製造・販売を担うグローバル企業です。サントリー食品インターナショナルが100%出資するサントリープロダクツ株式会社の榛名工場は、東日本最大級を誇る、サントリーグループ主力工場です。その生産現場で活躍しているのがMarkforgedの3Dプリンタです。

サントリーの清涼飲料水は、多様化する消費者ニーズを受け、ラインアップは多岐にわたります。ペットボトルの形状も製品コンセプトごとに多様なデザインになっており、ボトル本体には製品ごとのエンボス加工が施されるなど仕様も複雑化しています。サントリープロダクツ榛名工場の生産ラインは積極的に自動化や省人化が図られている一方、製品切り替え作業やメンテナンスは今も人力で行っています。それを限られた人員で、できる限り効率よくこなすため、若手からベテランまで、生産技術者たちが自発的な創意工夫を凝らし、作業改善を行ってきました。生産技術者自身が3D CADを操り、日々の自分たちの作業に便利な治具を考案しています。しかし、それを社外で製作するとなれば費用も製作期間もそれなりにかかる上、形状も製作委託先の加工条件という制約を受けることになります。

そこで検討されたのが、現場に設置でき、自在な形状を自分たちで造形できる3Dプリンタでした。しかしFDM(熱溶解積層)式や光造形式など樹脂を用いるごく一般的な3Dプリンタの印象も相まって、造形物の寸法精度や強度が果たして日々の現場での使用に堪え得るのか、同工場では懸念していました。

そうした中で親会社がサントリープロダクツの榛名工場に勧めてきたのが、カーボンファイバーを練りこんだ高強度な部品が造形でき、かつ寸法精度にも定評があったMarkforgedの3Dプリンタでした。同工場で包装工程にかかわる生産技術者の藤原一弥氏が、その導入検討にかかわりました。「導入前の造形サンプルは、あえて非常に複雑な形状で試しました」と言いますが、実際に仕上がってきた実物は上出来であったそうです。「CADデータの寸法にかなり近い精度で造形されていました。造形材料は金属並みの強度で、さらに粘り強さもあり、これなら治具やカバー
などさまざまなものに対応できると考えました」。

榛名工場では、2020年12月に「Mark Two」、2023年1月「Onyx One」を導入していますが、今もこの2台がフル稼働で大活躍しているとのこと。Mark Twoはこれまでの累計で8,000時間以上稼働しながら900点近い部品を造形、Onyx Oneも累計で4,000時間以上稼働し約240点以上造形しています。

現在、若手を中心とする生産技術者が率先して3D CADとMarkforgedの3Dプリンタを駆使しながら、日々、便利な治具を次々と生み出しながら改善活動に取り組んでいるとのことです。「今までは隠れていた改善提案をどんどん発掘して、『もっとこうしたらいいな』と思ったものを、自分たちの手ですぐに形ができる。それが若い人たちの武器になっています」――金額や時間のように数字で表わすことができない、非常にインパクトの大きな効果やメリットであると藤原氏は強調しています。

例えばPETボトルを成型する包装工程では1度に300本ものチューブを交換する作業が発生することがあるそう。この作業によくかかわる生産技術者の藤原氏は「とにかく時間がかかり、作業が終わるころには手が疲れ切ってしまう。もう少し楽に行えたら」と考えていたそう。治具は考案していたものの高い製作費故に一度断念。Markforgedの3Dプリンタが現場にやってきたおかげで念願の治具が実現しています。「約3日かけていた作業が2日ですむように。手も痛くなくなりました」と、藤原氏は喜びを語っていました。

現在、榛名工場だけではなく、サントリープロダクツをはじめとするサントリーグループ全体でMarkforgedの3Dプリンタの導入が拡大。サントリーグループ全体としては14台導入されているということです。

現時点、榛名工場の生産現場では3D CADでパーツ単体のモデリングが中心であると藤原氏は言います。今後は、アセンブリモデリングも習得してもらい、機械やロボットに取り付けられる器具などの開発にも挑戦してもらおうと考えているのだそうです。さらに、日々、サントリーグループ社内の生産現場から生み出される治具の設計情報を1カ所に集約し、共有していこうと藤原氏は計画しています。「良い事例を皆で分かち合って、設計データの貸し借りをしながら、さらなる面白い発想を喚起し、さまざまな改善を行っていきたいと考えています」と藤原氏はMarkforgedの3Dプリンタや3Dデータを活用した今後の改善活動への意気込みを語りました。