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2025.12.31 10:17

未来から現実へ:米軍が推進する防衛用3Dプリンティングの大規模展開

Adobe Stock

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標準的な輸送コンテナの中で、「箱の中の工場」が稼働を始める。この工場は海の向こうからの物資の到着を待つのではなく、HPの3Dプリンターを使用して現場で空軍用ドローンを製造している。

これはファイアストーム・ラボが開発した「xCell」という機動型移動工場で、必要な場所で「テンペスト」無人航空システム(UAS)のモジュール式機体を3Dプリントできるよう設計されている。ファイアストームのCEOであるダン・マギー氏が説明するように、「現場でモジュール式機体を3Dプリントする能力は、製造期間、コスト、物流上の制約を劇的に削減する」。これにより軍の即応性と臨機応変なイノベーションが向上する。

この技術の拡大のために最近4700万ドルを調達したファイアストームは、防衛部門を席巻している大規模な変革の一例に過ぎない。何十年もの間、3Dプリント、つまりアディティブマニュファクチャリング(AM)の可能性は未来的なビジョンだった。2025年、そのビジョンは研究開発から緊急の産業規模の展開へと移行した。

業界リーダーたちによれば、3Dプリント業界は米国の防衛製造業の急速な近代化、拡大、革新を支援する独自の立場にあるという。彼らは、米軍による装備品やシステムの調達・認証方法の変化、資金増加、急速な近代化の指示が、3Dプリント業界に大きな機会をもたらしていると指摘している。

EOS、ストラタシス、ニコン・アドバンスト・マニュファクチャリングなど、世界最大の産業用3Dプリンターメーカーの幹部によれば、米国の防衛産業基盤は重要な変革を遂げている。地政学的緊張、サプライチェーンの脆弱性、敵対者のイノベーションの急速な進展に促され、軍はAMを活用して製造基盤を強化し、より迅速な製品開発を可能にし、生産を国内に移行させている。

「産業用3Dプリンティングが米軍の戦術的最前線に初めて導入されている」とファイアストームのマギー氏は最近自身のポッドキャストで述べた。「システムの可用性と、ドローンのような新技術を大量に構築・展開する能力の両面で劇的な変化が見られるだろう」

転換点:「将来必要になる」から「今すぐ必要」へ

アディティブマニュファクチャリングプログラムへの資金提供を含む防衛支出が記録的な高水準に達する中、ファイアストームやビーハイブ・テクノロジーズのような退役軍人や新興の防衛重視企業による3Dプリンティングの採用が増加している。ビーハイブ・テクノロジーズは最近、群れ型UAVに電力を供給するために設計された3Dプリント製「フレンジー」エンジンのホットファイア試験を完了した。

しかし、産業用3Dプリンターを製造する企業にとって、この防衛分野への注力は突然の方向転換ではない。むしろ、過去数年間で構築されたインフラの加速である。

「最近戦略的な方向転換をしたわけではない」と、テキサス州に工場を持つドイツ最大の3Dプリンターメーカーの一つであるEOSのシニアVPグレッグ・ヘイズ氏は言う。「私たちは過去数年間にわたって、防衛産業における3Dプリンティングの波に乗るために自社を位置づける決断をしてきた。その波が来ることは予見できていた」

しかし、採用のタイムラインは過去8カ月で大幅に短縮された。複数の米国防衛産業請負業者で使用されている産業用3Dプリンターを開発するイタリア企業RobozeのCEOアレッシオ・ロルッソ氏は、国防省(MOD)との会話が根本的に変化したと指摘する。

「『将来必要になる』能力についての議論から、『今すぐ実現しなければならない』という話に変わった」とロルッソ氏は言う。「今すぐドローンを製造する能力が必要だ。戦車や陸上車両の予備部品をここで、今すぐ生産する能力が必要だ」

しかし、緊急性と資金だけでは十分ではない。軍には悪名高い複雑な規制と長引くプロセスがある。ただし、現政権下でこれらの一部が変更され、AMの採用が加速する可能性がある。

「先進製造技術は認定とテストの段階で頓挫することが多い」と、世界最大かつ最先端の金属3Dプリンターを製造するニコン・アドバンスト・マニュファクチャリングのCEOハミド・ザリンガラム氏は言う。同社の3Dプリンターの一つは最近、米海軍を支援するためにニューポート・ニューズ・シップビルディングに購入された。「部品を認定できないからではなく、軍の要件が過度に厳格であることが多いからだ」

しかし、国防総省は最近、小型の使い捨てUAVに関する内部要件を緩和している。これには文書負担の軽減、COTS(市販の既製品)コンポーネントの受け入れ、3Dプリントされた機体や非伝統的な製造に対するより大きな許容度、さらにはサプライチェーンと調達の制限の一部緩和が含まれる。

「今日、我々の軍隊の手にある85%の解決策は、際限なくテストを受けたり、さらなる技術開発を待ったりしている達成不可能な100%の解決策よりも無限に優れている」とピート・ヘグセス国防長官は11月、ワシントンで軍指導者と防衛請負業者に語った。

迅速なイノベーション、反復と生産

次世代軍事ハードウェアの迅速な開発のために3Dプリンティングに目を向けている企業には、ロッキード・マーティン、ボーイング、ノースロップ・グラマン、レイセオン、そしてダイバージェント・テクノロジーズのような無数のスタートアップが含まれる。

例えば、ストラタシスの技術は、MQ-9B スカイガーディアンの製造元であるジェネラル・アトミクス・エアロノーティカル・システムズなどの企業向けに、複雑なドローンフレーム、軽量キャノピー、プロペラ、カメラやアンテナのマウント、電子部品ハウジング、飛行認証部品の製造に使用されている。

ドローン技術が注目を集める一方、3Dプリンティングはロケットエンジンから戦車のドアラッチまで、あらゆるものを国内または必要な場所で製造するために使用されている。

スペインを拠点とするMeltioのような企業は、金属3Dプリンティングが現場での使用に対応できることを証明している。最近の海軍演習では、USS サマセット艦上のMeltioシステムが34時間以内に重要なポンプ部品を印刷・設置し、修理港での数週間を要する作業を省いて、海上での任務遂行能力を回復させた。

「最も持続的な課題の一つは、現場でレガシープラットフォームやシステムの重要部品を迅速に修理または再生産する能力の欠如だ」とMeltioのR&D責任者ルーカス・ホッペ氏は説明する。艦船に一台の金属3Dプリンターがあることで、即応性と修理の違いが生まれる。

産業規模の3Dプリンティング

単一の重要部品や廃止部品を迅速に3Dプリントすることがアディティブマニュファクチャリングの主要なセールスポイントであったが、新たな焦点は大量生産にある。

これらの幹部の間で繰り返されるテーマは、業界が単一のプロトタイプや部品の生産から、産業規模の信頼性の達成へと進化していることだ。

「防衛省がここで一台、あそこで一台と3Dプリンターを購入しても、彼らにとっても、私たちにとっても、誰にとっても規模は拡大しない」とロルッソ氏は主張する。その代わりに、Robozeは年間数千個の部品を生産できる「自律工場」を開発している。「当社のソリューションはプロトタイピング用ではなく、極限の運用環境でも、陸、空、海の用途向けの高性能材料を使用した本格的な生産のために設計されている」

実際、3Dプリンティングの集中型「ファウンドリー」モデルの提唱が高まっている。

「防衛のためにアディティブマニュファクチャリングを拡大したいなら、米国内にAMファームが必要だ」とニコン・アドバンスト・マニュファクチャリングのザリンガラム氏は言う。「大規模で最先端の製造技術を備えたそのようなファームは、半導体ファウンドリーがチップ産業に果たすのと同様の機能を果たすだろう」

ニコン・アドバンスト・マニュファクチャリングは2024年、航空、航空宇宙、防衛分野の顧客にサービスを提供するため、カリフォルニア州ロングビーチに9万平方フィートのテクノロジーセンターを開設した。

これらのリーダーたちの間での合意は明確だ:問題はもはや軍が3Dプリンティングを使用するかどうかではなく、どれだけ早く大規模に展開できるかである。

業界は、何千もの標準部品を生産する巨大な集中型「ファウンドリー」と、ファイアストームのxCellのような分散型の自律ユニット(最前線で機体を印刷する)のハイブリッドな未来を描いている。サプライチェーンが逼迫し、脅威が進化する中、アディティブマニュファクチャリングは研究室から最前線へと踏み出している。

「『技術は機能するか』という問題は解決された」とEOSのヘイズ氏は言う。「今は技術をどう実装し、生産を拡大するか、そして誰が最初に産業規模の展開を達成するかという問題だ」

forbes.com 原文

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