軽量化が脚光を浴びる

ミリー・ヌーノ、ブライアン・ベリンジャー 2023 年 05 日のクリスマス

環境フットプリントを削減するという前例のないプレッシャーに直面している企業は、あらゆる場所で製品や用途に使用されるプラスチックの量を削減しようと競い合っています。 自動車から航空宇宙、医療、消費財、パッケージングなどに至るまで、軽量化はほぼすべての設計会話の中心となっています。 なぜ？ これは、製品のパフォーマンスと安全性を向上させ、エネルギー効率を向上させ、製造コストを削減し、より環境に優しい製品を作成できるソリューションであり、すべて「Less is More」という人気が高まっています。

最も簡単に定義すると、軽量化とは、一見単純な 3 つの方法で重量を軽減するプロセスです。つまり、重い素材の代わりに軽い素材を使用する、重量を軽減するために設計を最適化する、または素材を完全に排除するというものです。 ただし、そこから会話は大幅に複雑になります。

製品の強度、機能性、製造可能性、さらには消費者の好みを確保するために、軽量化については無数の考慮事項が必要になります。 材料の仕様と性能、部品と壁の厚さ、ゲートの位置、収縮など、仕様の長いリストの中にあります。 これらはすべて、再現可能な製造への明確な道筋を確立し、高性能部品をコスト効率よく予定通りに納品するために重要です。

業界に関係なく、軽量化に総合的なアプローチを採用することで、これらの取り組みに伴う複雑さを排除し、管理することができます。 私たちの経験では、以下に概説する 5 つのステップにより、あなたの旅はより成功し、はるかに簡単になります。

適切に設計されたプロセスの最初のステップは、目標を確立して明確にすることです。 野球界のレジェンド、ヨギ・ベラの賢明な言葉を思い出してください。「どこに行くのか分からなければ、どこか別の場所に行き着いてしまうでしょう！」

これら 3 つの目標は、それぞれが組織内で推進するアプローチの違いを示しています。

多くの製品メーカーにとって、軽量化はこの取り組みの主要な、そして場合によっては唯一の推進力です。 燃費向上には車の軽量化が不可欠です。 家庭用品の重量を軽減することは、使いやすさと重い製品を運ぶ疲労を避けるために非常に重要です。 これらの軽量化への取り組みがうまく行けば、より高性能で軽量なプラスチックの利用による機能性や耐久性の向上といった付随的なメリットも得られるはずです。

プログラムのコストを削減し、その節約分を顧客に還元する必要があるため、軽量化は、この観点から、製造プロセスのコストを削減しながら同時に材料使用量を削減する必要があります。 この目標を達成するために、強力な製品設計チームは、部品の構造的完全性と、エンドユーザーとプロセスの安全性を維持する重要な機能を損なうことなく、設計を簡素化しながら軽量化しながら、複数の機能をより少ないコンポーネントに組み合わせる方法を検討します。 これにより、工具のコストが削減され、二次作業が不要になり、材料の無駄が大幅に削減されます。

研究に次ぐ研究により、市場全体のエンドユーザーにとって環境保全の重要性が示されています。 軽量化は、環境に重点を置いた目標を達成する真のチャンスをもたらします。 製品に含まれるプラスチックの量を減らすことで、耐用年数終了時の廃棄問題が軽減されます。 また、エネルギー消費から輸送用の燃料使用まで、リソースの使用も合理化されます。 スクラップ率と製造コストが低下するため、収益性が向上します。 そしておそらく最も重要なことは、企業のブランド評判を構築し、顧客と従業員の両方を惹きつけるのに役立つことです。

設計者は、製品のパフォーマンス、エンドユーザーの安全性、製造プロセスの完全性を維持するために、機能と美学の適切なバランスを見つける必要があります。

製品設計を成功させるには機能と美しさの両方が重要ですが、軽量化でよくある間違いは、機能よりも美しさを優先することです。 まず製品のパフォーマンスに焦点を当てることで、最適なパフォーマンスを備えた優れた製品の設計が保証されます。 このアプローチは、機能、生産性、納期に長期的に悪影響を与える可能性がある製造性の問題を回避するのにも役立ちます。