鉄道の再考：AMがもたらす数百万ドル規模の力

ドイツ鉄道（Deutsche Bahn）アディティブ・マニュファクチャリング部門責任者兼モビリティ・ゴーズ・アディティブ（MGA）代表取締役、ステファニーBrickwede

2025年4月17日 | 読了時間：5分

アディティブ・スナック・ポッドキャストの最近のエピソードで、ホストのファビアン・アレフェルトはBrickwede 再び迎えた。彼女はドイツ国鉄（DB）内だけでなく、自身が率いるネットワークを通じて様々な分野でAM（積層造形）の普及を推進する著名な人物である。

この議論は、DBにおけるAM導入の10年間、ニッチな応用から製造の中核的柱へと至る戦略的進化、そして進歩を加速させる上での協働の重要な役割について、興味深い洞察を提供した。

先駆者をポッドキャストに再び迎える

ファビアン・アレフェルトBrickwedeステBrickwede再紹介し、彼女がドイツ鉄道（DB）の積層造形部門責任者とモビリティ・ゴーズ・アディティブ（MGA）ネットワークのマネージング・ディレクターという二つの役割を担っていることを強調した。前回は数年前に話して以来となる今回のエピソードでは、DBとMGAが成し遂げた目覚ましい進捗状況について最新情報が提供された。

ドイツ鉄道における積層造形の10年：陳腐化から戦略へ

ステファニーは、DBが今年でAM技術導入10周年を迎えると語った。その歩みは控えめな始まりだった——廃盤部品問題への挑戦である。列車は30年、40年、時には50年も稼働するため、旧型モデルの予備部品調達は困難かつ高コスト化する一方だった。AM技術は、こうした入手困難な部品をオンデマンドで生産する完璧な解決策となった。わずか10部品から始まった取り組みは爆発的に拡大：DBは現在、12種類の異なるAM技術を活用し、700の異なる用途事例にわたって15万点以上の部品を印刷している。

興味深いことに、DBの初期アプローチはユニークなボトムアップ方式だった。主に保守部門として機能し、建設部門ではないため、DBは膨大な設備在庫に対応する包括的なCADデータベースを欠いていた。典型的なトップダウン型の企業主導プロジェクトとは異なり、ステファニーのチームは保守作業場の同僚に直接働きかけ、20万人の従業員を抱える企業全体から熱意ある人材を募り、AM（アディティブ・マニュファクチャリング）プロジェクトへの参加を呼びかけた。

これにより、現場レベルから直接現実のニーズを把握する、情熱的で階層に縛られないチームが形成された。その後になって初めて、DBは治具や工具類（しばしば容易な成果と見なされる）の導入を開始し、改良されたデータベースやAIさえも活用したより戦略的なトップダウンアプローチで印刷可能な部品を特定するようになった。現在では、ボトムアップの熱意とトップダウンの戦略が連携して機能している。

成功の測定：部品の印刷から数百万の節約へ

ステファニーは、初期のKPIに関する議論を面白おかしく振り返った。エアバス出身の上司が当初、初年度に2万個の部品を印刷することを成功の指標にしようと提案したのだ。当時わずか10個の部品しか印刷できていなかったため、この目標は笑いを誘うものだった。

部品点数（具体的には実用品のスペアパーツ、試作品、金型であり、ノベルティ品ではない）は初期の評価指標であったが、焦点はすぐに定量化可能な財務的影響へと移行した。2019年以降、AMはDBに対し年間で二桁の百万ユーロ規模のコスト削減効果をもたらしている。

これらの節約効果は様々な要因から生まれています：最小発注数量の克服、リードタイムの大幅な短縮（後述するギアハウジングの事例のように）、そして高コストな列車の停止を防止することです。

しかし、最も重要な将来の可能性はデジタル倉庫にある。DBの車両専用物理倉庫だけでも18億ユーロ相当の部品を保管しており、その10％は既に今日でも3Dプリントが可能である。

この潜在力を活用するのがDBの「1億ユーロ達成への道」戦略であり、オンデマンド製造と物理在庫削減により1億ユーロのコスト削減を実現することを目指す。これを推進するため、DBは新規調達する列車について、部品の10％を3Dプリント対応設計とすることを義務付けた。この傾向はオランダの同僚（NS）も採用している。

障壁の克服：受諾、資格、基準

ステファニーは、技術を目に見える形にすることの重要性を強調した。物理的な金属プリント部品を関係者に提示することで、彼らの認識を広げることができた。コミュニケーション、社内マーケティング、さらには従業員向けコンテスト（応用例の発掘と認知拡大の両方に貢献）が鍵となった。家庭用FDMプリンターの普及拡大も、従業員がAMの基本概念に慣れる一助となった。

特に重要部品にとって、大きな障壁は長い認証プロセスである。

印刷そのものがボトルネックとなることは稀であり、資格認定と試験に最も時間がかかる。この点を認識したDBとMGAは、ドイツ規格協会（DIN）などの標準化機関と積極的に連携し、必要なガイドラインの策定に取り組んだ。その主要な成果がDIN 52920規格であり、重要部品を確実に印刷できる生産現場の能力評価に役立っている。

ステファニーは、より広範な採用を促進しサプライヤー統合を簡素化するため、調和された欧州規格（EN）または国際規格（ISO、ASTM）の必要性を強調した。規格の「ハッキング」こそが真に「魅力的」だと述べ、それがスケーリングを可能にするからだと説明した。

モビリティに付加価値を：ネットワーク連携の力

他者から学び、より迅速に拡大する必要性を認識したDBは、9年前にわずか9社の創設メンバーでMGAネットワークを立ち上げました。現在、MGAは主要な鉄道事業者、サプライヤー、機械メーカー、材料供給業者、ソフトウェア企業、研究開発機関、大学を含む約150社の加盟企業を擁する欧州を代表するAMネットワークへと成長しています。

MGAは、鉄道、航空、自動車、航空宇宙、建設、防衛、医療、さらにはライフスタイル（ファッション、ジュエリー、デザイン）など、サプライチェーン全体および複数産業にわたる協業を促進します。ワーキンググループは、認証、材料開発、持続可能性、教育といった共通の課題に取り組んでいます。

ステファニー氏は、14 日間で組織された銅版印刷に関する迅速なワークショップや、シーメンスと材料サプライヤーのレーマン＆フォス社の協力により、必要な難燃性粉末（高い鉄道基準を満たし、以前は Ultem 9085 などの材料に限定されていた）が開発された事例などを紹介しました。このユーザー主導のネットワークは、業界のニーズとサプライヤーの能力のギャップを埋めるものです。

成功事例：AMによる危機回避

AMの影響力を示す有力な事例として、入手不可能なギアハウジングのため50台の貨物機関車が稼働停止状態に陥ったケースがある。従来の調達方法では最小発注数量が提示され、さらに2年のリードタイムが必要とされていた。

取締役会で議論された潜在的な危機に直面し、ステファニーのチームはMGAネットワークを活用し、部品を再設計した上で、AM技術を用いて鋳造用砂型を印刷し、ハウジングを元の材料で鋳造した。

問題の特定から最初の代替ハウジングの納入まで、全プロセスはわずか2か月で完了した。これはAMが業務の回復力を確保する能力を劇的に実証するものである。

今後の道筋：適応的かつ破壊的な成長

ステファニーは、AMが適応型ソリューション（部品を同等品で置き換えることで保守的な業界でも導入を容易にする）と破壊的潜在力（新設計、最適化された部品）の両方を提供すると強調する。両方が必要だ。彼女はAM業界がユーザーの立場に立ち、ユーザーに技術を完全に適応させるのではなく、ユーザーのニーズに適応するよう提唱している。

Brickwede洞察は、戦略的かつ協調的に導入された場合のAMの変革力を浮き彫りにしている。ドイツ鉄道の10年にわたる取り組みは、効率性・回復力・革新性を高めるためにAMを活用する説得力ある青写真を提供し、MGAは共通の課題を克服しこの画期的な技術の普及を加速させる上で、業界を超えた連携がもたらす飛躍的な価値を実証している。