ラジオフライヤーの最も象徴的な製品である、象徴的なオリジナル・リトル・レッド・ワゴン®は、 20世紀半ばの伝統的なアメリカ文化を想起させるかもしれません。しかし、シカゴに拠点を置く同社は過去に甘んじることなく、1世紀以上にわたり業界をリードし続けるためには、常に新しい技術と革新的なアイデアへの取り組みを続けてきました。3Dプリンティングは、ワゴン、スクーター、三輪車、ゴーカート、電動自転車など、子供用乗用玩具の世界的リーダーとしての同社の揺るぎない地位を支える重要な要素となっています。
ラジオフライヤーの製品開発チームは、毎日24時間3Dプリントを活用しています。プロトタイプショップでは、FormlabsのSLS（選択的レーザー焼結法） 3Dプリンターと大型SLA（光造形法）プリンターを活用し、設計期限を守りながら、笑顔と心温まる思い出を紡ぐ製品を生み出しています。
Radio Flyer社の製品設計エンジニア、アゴスティーノ・ロベロ氏に話を伺いました。ロベロ氏は、ワークショップの機械における新技術の評価と実装を支援しています。新型Form 4L大型樹脂3Dプリンターは、ベンダー承認済みの高精度パーツの製造時間を大幅に短縮し、実物大プロトタイプの生産量を増加させました。今では翌日には完成させることも可能になりました。Fuseシリーズプリンターによる24時間365日稼働の機能プロトタイプ製造と組み合わせることで、 Form 4Lはワークショップで毎月数百個のパーツを製造できる体制を整えています。
4Lマシンを入手してすぐに3Dプリントした作品の一つが、Stingray Ride-Onのシートでした。実際に、この3Dプリントしたパーツを外部ベンダーとのミーティングで使用しました。このマシンのスピードと寸法精度は、私たちのワークショップに大きな変化をもたらしました。今では、マシンのプリントエリアのフルサイズの箱を問題なくプリントできます。以前は、Form 3Lでそのサイズの箱をプリントしようとすると、箱と蓋がうまくフィットしませんでした。Form 4Lを導入する前は、ルーターでCNC加工するか、SLSプリントからパーツを組み立てる方法を選んでいました。
アゴスティーノ・ロベロ
ラジオフライヤーの製品設計エンジニア
Fuse は、ファミリーテストに強さと実用性をもたらします。
オリジナルのSLSプリント プロトタイプ (左)、 SLA 3Dプリントおよび塗装されたRoadshowプロトタイプ (中央)、および最終生産用の実際のBubble Buddy Walker Wagon製品。
愛着のあるおもちゃは、何年も遊び続け、何世代にもわたって家族に受け継がれます。ラジオフライヤーは耐久性に優れた製品を作り、最高の品質と安全基準を満たす製品づくりに尽力しています。
その耐久性の秘密は、すべての部品が厳格なテストを受ける厳格な試作プロセスにあります。 2022年に最初のFuse 1マシン、 2023年にFuse 1+ 30Wを導入して以来、ラジオフライヤーのプロトタイプショップは、ナイロン12パウダーを使用して、シート、ボールベアリング、ハンドルバーグリップなど、様々な部品の機能プロトタイプを迅速に製造できるようになり、エンジニアやデザイナーがすぐにテストと開発に取り組めるようになりました。
新しいワゴンや三輪車を開発する際に、本当に信頼できる唯一のプリンターです。車輪のキャスターポッド、ホイールアセンブリ、ブレーキアセンブリなど、様々な機能部品の製造に使用しています。Fuseで印刷した部品は、機能部品と最終用途部品の要件を満たしており、安心して家族に送ってテストしてもらうことができます。
アゴスティーノ・ロベロ
ラジオフライヤーの製品設計エンジニア
ファミリー層は、最も満足させるのが難しい消費者グループの一つであり、特に子供の安全に関しては、製品の耐久性が最も重要です。Fuseシリーズの機械印刷部品は、初期の試作段階を加速させ、テストごとに部品を再印刷することなく、自信を持って複数回のテストラウンドを実施できます。
寸法精度への依存。
Bubble Buddy Walker Wagon® は、 Radio Flyer のFuse 1+ 30W SLS 3D プリンターとナイロン 12 パウダー材料を使用して試作され、ここでは複数部品のアセンブリ プロトタイプとして示されています。
Radio Flyer製品は子供向けのサイズに設計されていますが、 Fuseシリーズを含む一般的な3Dプリンターの造形サイズよりもかなり大きいです。そのため、プロトタイプはプリンターの造形サイズ内で印刷できる小さなパーツで製作され、その後組み立てられることが多いです。
SLS 3Dプリンターの自立型プリントベッドは、複数の部品を1回のプリント（ビルド）で同時に配置できます。そのため、依頼者がプリント後に部品を組み立てる必要がある場合でも、すべての部品を一度に受け取ることができ、大型部品であっても反復的な開発プロセスを必ずしも遅らせることはありません。
「 Fuseのもう一つの利点は、プリンターの印刷エリアに収まるように大きな部品を分割する必要がある場合、それらの部品が完璧に組み合わさる必要があることです。今日1つを印刷し、明日また別の部品を印刷するとしても、Fuseは常に同じ寸法精度を提供してくれるので安心です。異なる日に印刷した部品でも、完璧に組み合わさるのです」とロベロ氏は述べた。
Fuseシリーズのプリンターは、常に高精度なパーツを製造できるため、設計・エンジニアリングチームからの信頼が高まっています。以前はFDM方式の3Dプリンターを使用していましたが、 Fuseシリーズは優れた精度を実現し、金型製作に進む前にサポート材や異方性形状を気にすることなく、プロトタイプからより多くの知見を得ることができます。
「私たちのチームは、Fuseで印刷された部品を、実際に射出成形で製造された部品と同じように見ています。プリンターに送った部品は、私たちの仕様に正確に適合し、機能的な最終用途部品として十分な品質を備えた部品になると確信しています。」
アゴスティーノ・ロベロ
ラジオフライヤーの製品設計エンジニア
SLS 3D プリントによる生産のスピードと量。
一年で最も忙しい時期である夏の間、ラジオフライヤーの 2 台のFuse シリーズプリンターは連続的に稼働し、通常は1 か月あたり 20 キログラムを超えるナイロン 12 パウダーを使用します。
ラジオフライヤーのワゴン、電動自転車、スクーターなどの各製品カテゴリーには、多数の製品と部品が含まれており、常に新製品開発プロジェクトが進行中です。SLSプリントされた部品は、初期のコンセプト実証から、潜在的な購入者やパートナーに検討してもらうための最終モデルまで、あらゆる段階で使用されています。
顧客が注文と生産数量を確定するまでは、射出成形は適していません。そのため、Radio Flyerは、 Fuseシリーズプリンターの低い部品単価と高いスループットを活用し、迅速かつ費用対効果の高い方法で射出成形段階に到達しています。
「 Fuseプリンターは24時間365日稼働しており、通常は1日に1ジョブを印刷しますが、印刷時間が短い場合は2ジョブを印刷することもあります。夏季は最も忙しい時期で、毎日様々なコンセプトを試さなければならないため、 1か月あたり約20～30キログラムのトナーを使用します」とロベロ氏は語る。
SLSプリント機能の追加により、ラジオフライヤーのワークフローの一部は、 FDMや外注から、より内製化へと移行しました。これにより、金型製作や成形段階に入る前に製品開発をさらに進めることができ、 Fuseでプリントした部品は最終的に射出成形で製造された部品とほぼ同等の成果を得られるという確信を得ています。
「ワークフローがスピードアップしました。以前ほど生産を外注する必要がなくなり、エンジニアリングと製品開発の観点からは、工場に設計を送る前に微調整や仕様指定を行う回数も減りました」とロベロ氏は述べた。
Form 4L でギャップを減らします。
Form 4Lにより、 Radio Flyer は大型部品を迅速に印刷できるようになり、すべてのコンセプトを徹底的に実験、改良、テストできることがわかったため、設計チームとエンジニアリング チームは自信を持って重要な期限に間に合うことができました。
ラジオフライヤーの製品開発プロセスは、 SLS 3Dプリントへの依存度を高めるようになりました。以前使用していたForm 3Lのような大型SLA 3Dプリンターは、チームからの要望がほとんどありませんでしたが、 Form 4Lの導入により状況は変わり始めました。
「設計レビューのために部品をすぐに必要とすることがよくあります。以前の大型マシンでは部品を十分な速さで製造することができませんでしたが、 Form 4Lがそのギャップを埋めてくれるのはスピードだと思います。Form 4Lのスピードは十分で、今では3Dプリント技術者が1日に複数のプリントを実行できます」とロベロ氏は述べた。
印刷時間が短縮され、1 日あたりの印刷サイクル数が増えることで、チームはコンセプトをより徹底的に開発し、各製品が特定のニーズにどのように対応しているかをより深く理解できるようになります。
「私たちは製品の設計に多くの時間を費やし、あらゆる使用ケースの可能性を検討しています。『人々はこれをどのように使うのか？ これに何を加えたいのか？』と自問自答します」とロベロ氏は言います。3Dプリントのスピードとパワーは、こうした疑問に対するあらゆる答えを見つけるための一つの手段です。
Form 4Lを使えば、複数のバージョンを作成し、それらを迅速にテストできるため、コンセプトを迅速にプロトタイプ化できます。これにより、アイデアをより深く、より迅速に発展させることができます。以前は困難だった新機能を製品に組み込むことも可能です。
アゴスティーノ・ロベロ
ラジオフライヤーの製品設計エンジニア
精度と信頼性の向上。
Radio FlyerがForm 4Lを社内導入する前は、電動自転車（e-bike）とe-bikeアクセサリーの新製品プロトタイプは主にFuseシリーズのマシンで印刷されていました。しかし、 Form 4Lの信頼性と寸法精度が向上したことで、チームは印刷された部品の精度が高く、最終承認のための印刷後の処理も容易であると確信できるようになりました。
Form 4Lが導入される前、プロトタイプショップチームには大判SLAプリントの依頼がほとんどありませんでした。製品設計チームが寸法精度の不足に不満を募らせていたためです。「試作段階では、各パーツが完璧に組み合わさる必要がありました。そうでなければ、設計レビューから得られる情報を十分に得られないからです」とロベロ氏は言います。
製品チームが既存のCNCマシンオペレーターや高額な産業用3Dプリントサービス会社に頼るのではなく、社内で部品製造を依頼したい場合、特に時間的制約がある場合は、必要な部品を確実に入手できるという完全な確信が必要です。エラーが発生した場合、「これはForm 3Lと比べて大幅に改善されています。Form 4Lなら、製造しようとしている機能部品を確実に提供できるという確信がはるかに高まっています」とロベロ氏は述べています。
Form 4Lが推奨オプションとなった後、チームはロードショー（ラジオフライヤーの製品開発チームと営業チームが小売バイヤーと会い、新製品やコンセプトをデモンストレーションするイベント）向けにSLA部品を出力してほしいという依頼をますます多く受けるようになりました。チームは、実際に射出成形で製造された部品と実質的に区別がつかない表面仕上げの部品を必要としていました。
「これらのパーツは、小売業者にこれから購入する製品を示すために使用するため、非常に精密でなければなりません。専門家ではない一般の人にとって、完成品のように見えなければなりません。Form 4Lで印刷されたパーツは、まさにその目標達成に役立っています」とロベロ氏は述べた。
時代を超越したエレガントな製品ですが、追加のテストが必要です。
SLA と SLS 3D プリントの両方を使用した迅速かつ信頼性の高いプロトタイピングにより、 Radio Flyer は象徴的な玩具や家族向け製品の新しいバリエーションを継続的に開発し、家族に生涯の思い出を作るツールを提供することができました。
100年以上にわたり、家族から信頼され愛されてきたラジオフライヤーは、革新的で高品質な製品でブランドとしての伝統を築き上げ、世代を超えて家族に喜びをもたらしてきました。美しい製品デザインと機能性、安全性を両立させるには、徹底的なテストと改良、そしてユーザーからの率直なフィードバックが必要でした。ラジオフライヤーにとって、このプロセスを可能にしたのは3Dプリンターです。
社内でFuse シリーズやForm 4Lなどの産業グレードの 3D プリンターを活用することで、設計チームは実験を行い、細部を改良し、プロトタイプを最終製品に近づけることができます。
Form 4Lの導入により、プロトタイプショップの新たな能力も発揮され、これまで不可能だったこと、つまり射出成形品とほとんど区別がつかないほど高精度なモデルを1日以内に製作できるようになりました。Form 4Lのスピード、精度、そして信頼性により、ラジオフライヤーは伝統と最新技術を融合させ、両方の長所を兼ね備えたおもちゃを生み出すという、まさに本領を発揮できるのです。
Fuse シリーズまたはForm 4L の詳細については、当社の Web サイトをご覧ください。
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