構造物模型を3Dプリンターで製作！
改修工事前後の比較と工事の進め方の説明を容易に

構造物の設計に際しては、お客様や関係者と2次元の図面や2次元CAD（2D CAD）の画面を用いて、説明を行ったり、協議を行っていました。2次元の図面やCADを見て、3次元の構造物の状態を頭の中に描くという作業が必要となるため、参加者のスキルによってはお互いに同じ図面等を見ていても実際に頭の中に描かれている構造物が違っていたり、2次元図面上で指を指して話しをしていても実は全然違うところをそれぞれがイメージしていることがあり、意見交換や説明したことが正確に伝えられないことや、イメージの齟齬が発生することがありました。
そこで、直近数年取り組んできた3次元の設計データを活用して、3Dプリンターで作ってみてはどうかということで、3Dプリンターで模型を製作してみることにしました。

今回3Dプリンターで製作した樋門の改築工事の構造物模型では、現状の構造物と改築後の構造物の違いを説明するために２つの模型を製作しました。弊社は3Dプリンターを保有していなかったので、営業の方から紹介してもらった「リコー3Dプリンター出力サービス」に相談をしました。
この模型の製作に際しては、実寸大で設計された3Dデータを縮小して、模型用の3Dデータを作成し、そのデータが3Dプリンターで造形できるデータかどうかをチェックする必要がありました。
弊社では3Dデータの設計ノウハウは蓄積できていたものの、3Dプリンターの知見がなく、3Dプリンターで細かな部分を再現できるように3Dデータを作成・修正する為に必要なノウハウがまだ習得できていませんでした。
リコー3Dプリンター出力サービスでは、3Dプリンターと3Dデータの扱いに習熟した技術者の方に相談に乗ってもらうことができ、実際に①3Dデータのエラーチェック、②3Dデータの縮小化、③3Dデータを縮小することで3Dプリンターで再現不可能な薄さ・細さとなってしまう部分のチェックと修正について、対応してもらえました。
これらの作業は、3Dプリンターの性能やデータ修正に習熟していないと、何回も修正作業を繰り返し工数と労力が必要になってしまうのではないかと懸念していたので大変助かりました。
また、今回の構造物では、梯子や金具、柵、手すりなど、細かな部分が再現できるのか不安だったのですが、3Dプリンターで再現できるようにデータの修正を対応してもらったことで、イメージ通り再現できていたので、出来栄えには大変満足しています。

今回3Dプリンターで製作した現状の樋門模型と改築後の樋門模型は、現状の構造物と改築物との違いの確認、現状から改築までどのように工事を進めるかを説明する用途として、活用しました。
引き上げ式のゲートをフラップゲートに改修するとき、どのように工事を進めていくか、模型の該当箇所を指差ししながら説明・協議ができたので、説明の仕方がだいぶ変わりました。具体的に、ここの部分を撤去してから、この部分を工事して取り付ける、といった細かい作業レベルまで共有することができ、関係者間での意思疎通のスピードが格段にあがりました。
また、実際に模型を囲んで協議をすると、2D画面や図面上よりもイメージが沸いて、安全上の柵を設置した方が良いのではないか、こちらから工事をした方がよいのではないか、工事車両はここにおいたほうがいいのではないかといったアイデアや気づきが促進されるという効果もありました。
いろんな角度からいろんな人と見るというような用途の場合、3Dプリンターで出力した模型を使うというのがその効果が強いと感じています。
その他用途としては、社内の新入社員や他部署からの異動者への教育などにも、実際に活用しています。

3Dプリンターで模型を製作することのメリットや効果的な使い方が体感できましたので、今回得た知見を踏まえて、3Dプリンターを活用する用途や範囲を広げていけたらと考えています。例えば、今回は現状の構造物模型と改築後の構造物模型を同時に製作しましたが、まず現状の構造物模型を3Dプリンターで製作し、それを見ながら工事の進め方や工事車両の置き場所などを考えながら改築後の構造物を設計するというような進め方が効率的なのではないかと思っています。