Lisa Harouni: A primer on 3D printing

リサ・ハルーニ「3Dプリント入門」

翻訳: Takahiro Shimpo 校正: Miwa Sasaki

It is actually a reality today

遂に現実のものとなろうとしています--

that you can download products from the Web --

製品をというか...製品のデータを

product data, I should say, from the Web --

Webからダウンロードして

perhaps tweak it and personalize it

自分好みに手を加えたり

to your own preference or your own taste,

カスタマイズしたりして

and have that information sent

これをある卓上機器に送信すれば

to a desktop machine

その場で製品が

that will fabricate it for you on the spot.

出来上がってしまうんです

We can actually build for you,

私たちが皆さんの代わりに

very rapidly,

ご希望のものを

a physical object.

ささっと造ることもできます

And the reason we can do this

こんなことができるのは

is through an emerging technology

積層造形技術―

called additive manufacturing,

もしくは3Dプリントという

or 3D printing.

新技術のおかげです

This is a 3D printer.

これが3Dプリンタです

They have been around

この機器は

for almost 30 years now,

30年近くも前から存在していて

which is quite amazing to think of,

そう考えると驚くべきことですが

but they're only just starting

広く知られるようになったのは

to filter into the public arena.

ごくごく最近のことです

And typically, you would take data,

これにはもちろんデータが必要です

like the data of a pen here,

このペンのデータを入稿してみましょう

which would be a geometric representation of that product in 3D,

データは3Dで形状を記述するようになっています

and we would pass that data with material

これを材料とともに

into a machine.

プリンタに入れます

And a process that would happen in the machine

プリンタ内でこれを

would mean layer by layer that product would be built.

一層一層処理していきます

And we can take out the physical product,

こうして完成品ないし

and ready to use,

何かのパーツとしての

or to, perhaps, assemble into something else.

造形品ができあがります

But if these machines have been around for almost 30 years,

しかし30年もこういったものがあるのに

why don't we know about them?

なぜ知られていなかったのでしょう？

Because typically they've been too inefficient,

これらは概して非効率的で

inaccessible,

入手は困難 処理速度は遅く

they've not been fast enough,

更に とても高額であったため

they've been quite expensive.

あまり知られずにいました

But today,

しかし 今日では

it is becoming a reality

多くの障壁がなくなり

that they are now becoming successful.

3Dプリンタが

Many barriers are breaking down.

現実のものになりつつあります

That means that you guys

今すぐとは言わなくても

will soon be able to access one of these machines,

皆さんも近い将来には

if not this minute.

3Dプリンタが使えるようになるんです

And it will change and disrupt

3Dプリンタは

the landscape of manufacturing,

製造業を変革します

and most certainly our lives, our businesses

そして 私たちの生活 ビジネス

and the lives of our children.

私たちの子ども達の生活も変革します

So how does it work?

3Dプリンタはどのように動作するのでしょう？

It typically reads CAD data,

基本的にはCADデータという

which is a product design data

業務用の製品設計プログラムで作られた

created on professional product design programs.

製品設計データを読み込ませます

And here you can see an engineer --

彼はエンジニアですが

it could be an architect or it could be a professional product designer --

建築家や製品デザイナーなども

create a product in 3D.

3D製品を作っています

And this data gets sent to a machine

そしてこのデータをプリンタに送り

that slices the data

全体を2Dの断面図へと

into two-dimensional representations of that product

輪切りにしていきます

all the way through --

サラミを

almost like slicing it like salami.

スライスするようなものです

And that data, layer by layer, gets passed through the machine,

このデータを一枚ずつ転送して

starting at the base of the product

製品の足下から造形が始まります

and depositing material, layer upon layer,

そこから上へ上へ つまり

infusing the new layer of materials to the old layer

前の層に次の層を重ねる

in an additive process.

積層過程をとっています

And this material that's deposited

材料ですが

either starts as a liquid form

液体か

or a material powder form.

粉末のものを使用します

And the bonding process can happen

次に接合過程ですが

by either melting and depositing or depositing then melting.

溶かして積むか 積んでから溶かします

In this case, we can see a laser sintering machine developed by EOS.

こちらはEOS製のレーザー焼結機です

It's actually using a laser

実際にレーザーを使用して

to fuse the new layer of material to the old layer.

古い層に新しい層を焼結するものです

And over time --

早送りしましょう --

quite rapidly actually, in a number of hours --

数時間を経て

we can build a physical product,

実際に使用可能な

ready to take out of the machine and use.

製品が完成します

And this is quite an extraordinary idea,

こんなにも素晴らしいアイディアが

but it is reality today.

現実のものとなりつつあるんです

So all these products that you can see on the screen

画面上のものは全て

were made in the same way.

同じ方法で--

They were all 3D printed.

3Dプリンタで造られたものです

And you can see,

ご覧の通り

they're ranging from shoes,

靴を初め

rings that were made out of stainless steal,

ステンレスの指輪

phone covers out of plastic,

プラスチックの携帯カバー

all the way through to spinal implants, for example,

脊椎のインプラントは

that were created out of medical-grade titanium,

医療用チタンで作りました

and engine parts.

更に エンジンのパーツもあります

But what you'll notice about all of these products

皆さんお気づきでしょう

is they're very, very intricate.

これらは全て 入り組んだ大変複雑な製品です

The design is quite extraordinary.

並外れた構造です

Because we're taking this data in 3D form,

機器にデータを送信する前に

slicing it up before it gets past the machine,

3Dのデータを2Dに輪切りしているため

we can actually create structures

その他の造形技術よりも

that are more intricate

複雑な構造のものを造形できるのです

than any other manufacturing technology --

実際のところ 3Dプリンタ以外では

or, in fact, are impossible to build in any other way.

こういったものは作れないかもしれません

And you can create parts with moving components,

それだけでなく ヒンジなどの動く部分を含むパーツ

hinges, parts within parts.

つまりパーツの中のパーツも作れるんです

So in some cases, we can abolish totally

手作業の必要性が完全に無くなるところも

the need for manual labor.

でてくるということです

It sounds great.

すごいですよね

It is great.

本当にすごいんですよ

We can have 3D printers today

今日の3Dプリンタは

that build structures like these.

こんなものまで作れるんです

This is almost three meters high.

高さは3m弱にも達します

And this was built

厚さ5 - 10mmの

by depositing artificial sandstone layer upon layer

人口砂岩のスライスを

in layers of about five millimeters to 10 mm in thickness --

ゆっくりと一枚ずつ 重ねて

slowly growing this structure.

できたものです

This was created by an architectural firm called Shiro.

これはShiroという建築会社の作品です

And you can actually walk into it.

実際に中を歩くこともできますよ

And on the other end of the spectrum,

全く正反対に

this is a microstructure.

極小のものも作れます

It's created depositing layers

このパーツの

of about four microns.

一枚の層の厚さは４μmです

So really the resolution is quite incredible.

この繊細さは圧巻です

The detail that you can get today

驚くほど繊細な

is quite amazing.

ディテールを再現してくれます

So who's using it?

さて 誰が使うんでしょうか？

Typically, because we can create products very rapidly,

製品がとても早く作れる性質上

it's been used by product designers,

製品デザイナーが多く使用してきました

or anyone who wanted to prototype a product

もしくは 製品の試作品を作りたい時や

and very quickly create or reiterate a design.

素早く反復的にデザインを改良していく時に利用されます

And actually what's quite amazing about this technology as well

このテクノロジーのすごいところは

is that you can create bespoke products en masse.

オーダーメード製品を大量生産できることです

There's very little economies of scale.

規模の経済はほとんど関係ありません

So you can now create one-offs very easily.

特注製品が容易に作れるようになりました

Architects, for example,

その他には例えば

they want to create prototypes of buildings.

建築家は模型を作りたいですよね

Again you can see,

こちらは

this is a building of the Free University in Berlin

ベルリン自由大学です

and it was designed by Foster and Partners.

フォスター・アンド・パートナーのデザインです

Again, not buildable in any other way.

3Dプリンタなしでこの模型は作れません

And very hard to even create this by hand.

手で組み立てるとしてもかなり大変でしょうね

Now this is an engine component.

こちらはエンジンパーツです

It was developed by a company called Within Technologies

Within Technologiesと3T RPDという企業が

and 3T RPD.

共同製作したものです

It's very, very, very detailed

内部構造も

inside with the design.

本当に本当に繊細です

Now 3D printing

3Dプリント技術によって

can break away barriers in design

デザインの障壁が

which challenge the constraints

取り除かれ

of mass production.

大量生産が可能となります

If we slice into this product which is actually sitting here,

こちらはエンジンを分解したものです

you can see that it has a number of cooling channels pass through it,

膨大な数の冷却経路が見えますね

which means it's a more efficient product.

つまりそれは効率の良い製品である事を意味します

You can't create this with standard manufacturing techniques

通常の生産技術はおろか手作業でも

even if you tried to do it manually.

このパーツは作れません

It's more efficient

冷却水を冷却するための

because we can now create all these cavities within the object

経路をパーツ内に作ることにより

that cool fluid.

効率化が図られています

And it's used by aerospace

使用範囲は

and automotive.

航空宇宙産業や自動車産業にも及びます

It's a lighter part

パーツも軽量化されますし

and it uses less material waste.

材料の廃棄も減ります

So it's overall performance and efficiency

そのため従来の大量生産以上の

just exceeds standard mass produced products.

生産性と効率性を確保できるのです

And then taking this idea

このような複雑な構造が

of creating a very detailed structure,

作成できるということを

we can apply it to honeycomb structures

ハニカム構造に応用して

and use them within implants.

インプラントを作ることができます

Typically an implant

インプラントにおいては

is more effective within the body

通常 多孔性のものの方が

if it's more porous,

理想的です

because our body tissue will grow into it.

なぜなら 体の組織が隙間にまで成長できる上に

There's a lower chance of rejection.

拒絶反応の心配も少なくなります

But it's very hard to create that in standard ways.

しかし 従来の方法では思うように作れません

With 3D printing,

3Dプリンターの到来に伴い

we're seeing today

これからはよりよい

that we can create much better implants.

インプラントが作れるようになったのです

And in fact, because we can create

実際 オーダーメイドの製品を

bespoke products en masse, one-offs,

大量に作ることができるということは

we can create implants

つまり 各個人に合わせた

that are specific to individuals.

インプラントが作れるということです

So as you can see,

お気づきの通り

this technology and the quality of what comes out of the machines is fantastic.

このプリンタも 生み出される製品の品質も素晴らしいものです

And we're starting to see it being used

最終製品の

for final end products.

製造にも利用されることでしょう

And in fact, as the detail is improving,

実際 ディテールや

the quality is improving,

クオリティが向上したので

the price of the machines are falling

動作速度も改善されて

and they're becoming quicker.

より廉価になってきています

They're also now small enough

更に小型化も進み

to sit on a desktop.

机の上にも載せられます

You can buy a machine today for about $300

組立て式のものなら

that you can create yourself,

現在 販売価格は300ドル程度です

which is quite incredible.

本当に驚かされるばかりです

But then it begs the question,

しかし ここで疑問が浮上します

why don't we all have one in our home?

なぜ 自宅に持っていないのか？

Because, simply, most of us here today

その理由は単純で 皆さんは

don't know how to create the data

3Dプリンタ用のデータを

that a 3D printer reads.

作れないからです

If I gave you a 3D printer,

皆さんが3Dプリンタを持っていたとしても

you wouldn't know how to direct it

それをどう操作して

to make what you want it to.

欲しいものを作るのかが分かりません

But there are more and more

しかし テクノロジーやソフトウェア

technologies, software and processes today

そして作業手順の改善により

that are breaking down those barriers.

こういった障壁もなくなりつつあります

I believe we're at a tipping point

私たちは

where this is now something

3Dプリンタを避けては通れない

that we can't avoid.

ところまで来ています

This technology

実際にこのテクノロジーによって

is really going to disrupt

製造業は

the landscape of manufacturing

大きな変化を迎えるでしょう

and, I believe, cause a revolution

更に革命が起こるのではないかと

in manufacturing.

私は考えています

So today,

今日では

you can download products from the Web --

Webから製品データを落とせます

anything you would have on your desktop,

机の上にあるような

like pens, whistles, lemon squeezers.

ペン ホイッスル レモン絞り器など

You can use software like Google SketchUp

Google SketchUpのようなソフトで

to create products from scratch

いとも簡単に

very easily.

一から製品デザインをすることもできます

3D printing can be also used

3Dプリンタを使って

to download spare parts from the Web.

Webからスペアパーツを落とすこともできます

So imagine you have, say,

想像してみてください

a Hoover in your home

自宅の掃除機を考えてみましょう

and it has broken down. You need a spare part,

壊れたらスペアパーツが必要ですよね

but you realize that Hoover's been discontinued.

しかし 製品の製造は終了していたとします

Can you imagine going online --

でも実際には

this is a reality --

インターネットにアクセスして

and finding that spare part

デザインデータベースから

from a database of geometries

製造が終了してしまった

of that discontinued product

パーツのデータを探して

and downloading that information, that data,

それをダウンロードできるんです

and having the product made for you at home,

自宅でこれを3Dプリントすれば

ready to use, on your demand?

すぐに利用可能なんです

And in fact, because we can create spare parts

実際にパーツが作れるということは

with things the machines

文字通り 機械が自分で

are quite literally making themselves.

自分自身を作ることもできます

You're having machines fabricate themselves.

自分自身を作り上げる機械ですよ

These are parts of a RepRap machine,

これは一種の卓上プリンターで

which is a kind of desktop printer.

RepRapというものの部品です

But what interests my company the most

しかし 我々が最も関心を寄せているのは

is the fact that you can create

個々のニーズに合わせた

individual unique products en masse.

特注製品の大量生産です

There's no need to do a run

膨大な量の製品検査も

of thousands of millions

組み立てのために

or send that product to be injection molded in China.

製品を中国に送る必要もなくなります

You can just make it physically on the spot.

全て目の前でできあがってしまいますから

Which means

言い換えれば

that we can now present to the public

次世代のオーダーメードが

the next generation of customization.

利用可能になったということです

This is something that is now possible today,

誰もが自分の好みに合わせて

that you can direct personally

完成品をデザインすることが

how you want your products to look.

可能となったのです

We're all familiar with the idea

オーダーメードやカスタマイズの考え方には

of customization or personalization.

皆さん慣れ親しんでいることでしょう

Brands like Nike are doing it.

Nikeなどが大手がやっているオーダーメードが

It's all over the Web.

Web上で誰でもできるのです

In fact, every major household name

実際 大手ブランドはよく

is allowing you

顧客に対して

to interact with their products

自社製品と

on a daily basis --

触れあう場を提供しています

all the way from Smart Cars

例を挙げるなら

to Prada

Smart や Prada や

to Ray Ban, for example.

Ray Banなどがそうですが

But this is not really mass customization;

これは真の特注大量生産ではありません

it's known as variant production,

同一製品を少しいじくっただけの

variations of the same product.

異形製品と呼ばれるものです

What you could do is really influence your product now

しかし3Dプリンタの到来により

and shape-manipulate your product.

自由に形状を変えることができます

I'm not sure about you guys,

こんな経験はありますか？

but I've had experiences

先日ランプを買いにいったとき

when I've walked into a store and I've know exactly what I've wanted

私はランプの形状も

and I've searched everywhere for that perfect lamp

置く場所も完璧に頭に思い浮かべながら

that I know where I want to sit in my house

店中ランプを探し回ったのですが

and I just can't find the right thing,

理想のランプを見つけることが出来ません

or that perfect piece of jewelry

自分へのご褒美としてのジュエリーを探した時だって

as a gift or for myself.

見つけることができませんでした

Imagine that you can now

ブランドと提携して

engage with a brand

自分の好みを

and interact,

反映させた製品を

so that you can pass your personal attributes

買っている自分の姿を

to the products that you're about to buy.

想像してみてください

You can today

このようなソフトを使えば

download a product with software like this,

3D製品を

view the product in 3D.

ダウンロードすることができます

This is the sort of 3D data

これはプリンタが読み込む

that a machine will read.

データの一例です

This is a lamp.

こちらはランプのものです

And you can start iterating the design.

もちろん何度もデザインすることが可能です

You can direct what color that product will be,

完成品の色だけでなく

perhaps what material.

素材まで決められます

And also, you can engage in shape manipulation of that product,

更には 製品の形状もいじることができます

but within boundaries that are safe.

もちろん安全な範囲内でですよ

Because obviously the public are not professional product designers.

当然 皆がプロのデザイナーというわけではありませんから

The piece of software will keep an individual

このソフトは安全性を逸脱した

within the bounds of the possible.

デザインの変更ができないよう設定されています

And when somebody is ready to purchase the product

自身でデザインした製品が

in their personalized design,

購入可能な状態になって

they click "Enter" and this data gets converted

Enterをクリックすれば3Dプリンタ専用の

into the data that a 3D printer reads

データに変換されて

and gets passed to a 3D printer,

3Dプリンタに送信されます

perhaps on someone's desktop.

多分プリンタは机の上でしょうかね

But I don't think that that's immediate.

しかし 今すぐにこれが

I don't think that will happen soon.

利用可能になるとは思ってません

What's more likely, and we're seeing it today,

実現可能性という面では

is that data gets sent

データを近所の製造センターに

to a local manufacturing center.

送るという方法が濃厚でしょう

This means lower carbon footprint.

カーボンフットプリントの削減にも繋がります

We're now, instead of shipping a product across the world,

世界中で製品を輸送せずとも

we're sending data across the Internet.

ネット上のデータのやりとりで済むんです

Here's the product being built.

こちらは完成したばかりのものです

You can see, this came out of the machine in one piece

ご覧の通り ランプ本体が出来上がるので

and the electronics were inserted later.

あとは電気を通せるようにすれば

It's this lamp, as you can see here.

それで完成です

So as long as you have the data,

つまり データがあれば

you can create the part on demand.

必要なときにパーツが作れます

And you don't necessarily need to use this

更に 3Dプリンタは

for just aesthetic customization,

外観上のカスタマイズだけではなく

you can use it for functional customization,

機能上のカスタマイズにも使えます

scanning parts of the body

身体をスキャンすれば

and creating things that are made to fit.

ぴったりフィットするものができます

So we can run this through to something like prosthetics,

つまり 千差万別な身体障害に対応した

which is highly specialized to an individual's handicap.

補綴装置を作ることもできるんです

Or we can create very specific prosthetics

もしくは 個々の症例に合せてカスタムメードの

for that individual.

補綴装置も作れます

Scanning teeth today,

今日では

you can have your teeth scanned

歯をスキャンすれば

and dental coatings made in this way to fit you.

寸分の狂いもない被せものができます

While you wait at the dentist,

歯医者で待っている間に

a machine will quietly be creating this for you

3Dプリンタが静かに作業を進めて

ready to insert in the teeth.

すぐに使える被せものを作ってくれます

And the idea of now creating implants,

さてインプラントに関しては

scanning data, an MRI scan of somebody

MRIデータを3Dデータ化することが

can now be converted into 3D data

可能になったことで

and we can create very specific implants for them.

オーダーメードインプラントの作成が可能になりました

And applying this

この手法は

to the idea of building up what's in our bodies.

体内の臓器にも応用できます

You know, this is pair of lungs and the bronchial tree.

これは肺と気管支樹です

It's very intricate.

とても精密にできてますよ

You couldn't really create this or simulate it in any other way.

3Dプリンタ以外ではまずできません

But with MRI data,

MRIデータがあれば

we can just build the product,

非常に精巧な

as you can see, very intricately.

造形が可能になります

Using this process,

今日ではこのプロセスを利用して

pioneers in the industry are layering up cells today.

業界のパイオニアらは細胞を積層しています

So one of the pioneers, for example, is Dr. Anthony Atala,

その一人がアンソニー・アタラ博士です

and he has been working

彼が取り組んできたのは

on layering cells to create body parts --

膀胱 弁膜 腎臓といった

bladders, valves, kidneys.

臓器の3Dプリントです

Now this is not something that's ready for the public,

現段階では利用できませんが

but it is in working progress.

開発は進んでいます

So just to finalize, we're all individual.

最後に 人は皆違うものです

We all have different preferences, different needs.

好みやニーズは

We like different things.

各個人によって異なります

We're all different sizes and our companies the same.

体の大きさも様々です

Businesses want different things.

企業だって同様で ビジネスのニーズもばらばらです

Without a doubt in my mind,

間違いなく

I believe that this technology

私たちの知る製造業は

is going to cause a manufacturing revolution

3Dプリント技術の到来によって

and will change the landscape of manufacturing as we know it.

大きな変化を迎えることになるでしょう

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

(拍手)