적층 제조가 보다 친환경적인 산업을 만드는 4가지 방법

작성자:Lou Rassey, Fast Radius CEO

새로운 도구 모음은 세상에 새로운 제품을 제공하는 방법에 혁신적인 영향을 미치고 있습니다. 인더스트리 4.0의 선두에 있는 제조 회사는 단지 혁신적인 제품을 만들고 더 빨리 시장에 출시하는 것이 아닙니다. 또한 환경에 미치는 영향을 줄이고 오래되고 탄소 집약적인 제조 공정에서 탈피하고 있습니다.

Husqvarna 그룹을 예로 들어 보겠습니다. 이 회사는 실외 전력 제품을 생산해 온 300년의 유산을 Fast Radius에 가져왔을 때 적층 제조를 통해 더 효율적이고 지속 가능하게 만들 수 있는 부품을 식별하려고 했습니다. 이는 기존 업계 리더에게는 대담한 조치였지만 스웨덴 회사는 항상 해오던 방식으로 혁신하기로 결정했습니다. 이 탐색 프로젝트의 성공은 회사가 2016년에 설립된 Sustainovate 지속 가능성 프로그램에 중요한 탄소 발자국 감소에 대한 입장을 취할 귀중한 기회를 만들었습니다.

제 49회 지구의 날을 기념하여 오늘은 제조 산업과 적층 제조가 환경 지속 가능성과의 관계를 어떻게 변화시킬 준비가 되어 있는지 잠시 멈추고 검토하기에 좋은 시간입니다.

기업을 디지털 제조로 이끄는 제조 트렌드

적층 제조가 이 시점에서 왜 그렇게 중요한 기술인지 이해하려면 먼저 제조 산업 내에서 전 세계적으로 작용하는 핵심 요소를 파악해야 합니다.

향후 10년 동안 10억 명의 새로운 사람들이 소비 계층에 진입하고, 30조 달러의 추가 소비 수요와 분산된 신흥 경제국 내에서 이러한 성장의 상당 부분이 발생함에 따라 우리는 글로벌 제조의 무게 중심이 이동하는 것을 보게 될 것입니다. 이는 전 세계적으로 수요와 상품 운송을 크게 가속화할 것입니다. 우리는 또한 경제 자유화 시대에서 일부 국가가 보호무역주의 경향에서 적극적인 역할을 할 수 있는 시대로 이동했습니다. 공급망에 직접적인 영향을 미치는 세계화의 본질이 변화하고 있습니다.

이러한 힘의 결합 효과는 우리 산업이 책임감 있게 수요를 충족하기 위해 신제품을 설계, 제조 및 이행하는 보다 창의적이고 효율적인 방법을 찾아야 함을 의미합니다. 현명하고 지속 가능한 방식으로 그렇게 하려면 공급망에 대한 새로운 접근 방식과 이러한 접근 방식을 충족하는 새로운 기술이 필요합니다.

적층 제조의 지속 가능성 이점

인류로서 우리는 분명히 오늘날 우리의 몫의 도전에 직면해 있습니다. 그러나 우리는 또한 불과 몇 년 전만 해도 존재하지 않았던 기술 덕분에 산업 및 정보 혁신의 물결을 경험하는 역사상 전례 없는 시기에 살고 있습니다. 로봇 공학, 인공 지능 및 기계 학습, 자율 이동성, 가상 현실과 같은 인더스트리 4.0 기술은 모두 주류 비즈니스 라인에 막대한 영향을 미치기 시작했습니다.

적층 제조는 확실히 목록에 속합니다. 한때 3D 프린팅에 대한 아이디어가 미래의 이상 현상이었던 반면, 적층 제조는 이제 모든 종류의 회사에서 전통적인 제조 공정에 대한 적절한 대안이 되었으며 공급망을 훨씬 더 지구 친화적으로 만들고 있습니다. 이제 우리는 전례 없는 디자인 결과와 증가하는 소비를 충족하는 방법을 허용하는 도구를 마음대로 사용할 수 있습니다.

지속 가능성 측면에서 적층 제조는 일반적으로 다음과 같은 네 가지 이점을 제공합니다.

1. 보다 효율적인 제품 설계

본질적으로 적층 제조는 더 적은 재료를 사용하도록 설계된 제품을 만듭니다. 이에 대한 몇 가지 예가 있습니다. 첫 번째 예는 훨씬 적은 재료로 엄청난 강도를 생성하는 격자 구조와 같은 새로운 설계 기능을 가능하게 하는 고급 디지털 설계 도구입니다. 두 번째는 이제 적층 제조 덕분에 여러 부품을 하나로 통합할 수 있기 때문에 해당 제품을 제조하는 데 사용되는 전체 재료가 줄어듭니다.

2. 보다 효율적인 제조 프로세스

대부분의 전통적인 제조 기술은 재료 블록을 절단하여 성형하거나 사출 금형을 생산하고 채우는 감산 방식입니다. 그 결과 일부는 재활용할 수 있고 일부는 불가능한 스크랩 폐기물이 발생합니다. 어쨌든 재료를 재활용하려면 다시 처리해야 합니다. 반면에, 적층 공정은 주형이 없고 조각된 폐기물이 포함되지 않습니다. 잉여 물질을 재사용하는 능력에서도 큰 진전이 있었습니다. 예를 들어, HP High Reusability PA 12는 초과 분말에 대해 최대 80%의 재사용률을 보입니다. 업계로서 우리는 재료 분야에서 지속적인 지속 가능성 혁신에 대한 큰 희망을 가지고 있습니다.

3. 보다 효율적인 공급망

전통적으로 공급망은 지상, 항공, 해상의 세 가지 물류 방식을 사용하여 존재했습니다. 적층 제조는 네 번째로 훨씬 더 효율적인 방식인 클라우드를 만듭니다. 이 경우 클라우드는 물리적 스토리지를 가상 창고로 대체합니다. 한 번에 많은 양의 부품이나 제품을 생산하여 보관하는 것이 아니라 주문형 인쇄 기능은 노후화 비용을 줄이는 데 한 몫을 합니다. 가까운 장래에 기업은 부품 설계를 디지털 방식으로 업로드하고 소비 지점에 가장 가까운 글로벌 네트워크에서 주문형으로 인쇄할 것이므로 탄소가 많은 운송 방법에 대한 의존도가 줄어듭니다. 적층 제조 시설이 전 세계적으로 복제될 것이기 때문에 디지털 및 물리적 물류의 통합이 미래 공급망을 정의하는 세상을 상상할 수 있습니다.

4. 가속화된 혁신 및 출시 시간

마지막으로, 적층 제조를 사용하면 기존 제조 방법의 프로토타입 제한 없이 아이디어를 빠르게 반복할 수 있기 때문에 기업은 재료, 프로세스 및 인력을 훨씬 더 효율적으로 사용하여 제품을 더 빨리 시장에 출시하고 인간의 요구에 더 빠르게 대응할 수 있습니다.

지구 친화적 제조의 미래를 바라보며

이러한 인더스트리 4.0 혁신을 통해 우리는 미래 세대를 위해 더 우수하고 더 효율적이며 환경적으로 책임 있는 산업을 창출해야 하는 과제를 곧 해결할 수 있습니다. 소수의 진보적인 Fortune 100대 기업이 더 나은 성능의 제품을 만들고 탄소 영향을 줄이며 전반적으로 더 민첩해지기 위해 공급망의 일부를 적층 제조로 전환하는 등 이미 주도적인 역할을 하고 있습니다.

오늘날의 환경 및 글로벌 문제를 해결하기 위해 해야 할 일이 여전히 많지만 가능성과 잠재력은 존재합니다. 더 많은 리더와 엔지니어가 함께 모여 새로운 도구를 배우고 이해하고 의미 있는 방식으로 비즈니스에 도입한다면 제조 경제 전반에 걸쳐 효율성을 한 단계 더 높일 수 있는 기회를 갖게 됩니다.

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