디지털 제조가 순환 경제에 기여하는 방법

순환 경제는 자원을 추출하고 사용하고 즉시 폐기하는 선형 경제의 대안입니다. 반면 순환 경제는 유한한 자원 제약과 경제성장을 분리하고 소비에서 가치 창출을 분리하는 대신 제품의 지속적인 수명 주기 전반에 걸쳐 가치를 찾습니다.

목표는 수익을 창출하여 낭비를 제거하는 것입니다. 제조 회사가 제품과 폐기물을 가치 있는 재고로 간주하면 리소스를 보다 효율적으로 사용하고 가치를 높이고 고객 요구를 충족할 수 있는 새로운 방법을 찾을 수 있습니다. 실제로 McKinsey의 연구에 따르면 순환 경제로의 전환은 2030년까지 연간 거의 2조 달러의 수익을 창출할 수 있습니다.

그러나 가치와 경제에 대한 전체 산업의 전망을 뒤집는 것은 쉽지 않습니다. 디지털 제조는 세 가지 주요 방식으로 순환 경제로 전환하는 데 필요한 중심적인 변화 동인입니다.

민첩성을 통한 수요와 공급의 균형

처음부터 폐기물을 덜 생산하기 위해 제조업체는 수요와 공급의 균형을 유지하기 위해 노력해야 합니다. 제조업체가 예측을 기반으로 고객 수요를 추정하는 전통적인 제조 모델은 이를 어렵게 만듭니다. 회사가 수요를 과대 평가하면 재활용할 수 없고 판매되지 않은 제품의 창고가 되어 결국 매립지로 돌아갈 수 있습니다. 게다가 이 방법은 온디맨드 경제의 변동성을 설명할 만큼 민첩하지 않습니다.

디지털 제조는 애자일 기술을 사용하여 수요와 공급을 조화롭게 만듭니다. 디지털 제조는 제조업체의 공급망, 제품 및 프로세스에 컴퓨터 시스템을 적용하는 것을 말합니다. 수요-공급 관점에서 디지털 제조를 통해 제조업체는 고객 데이터를 사용하여 수요를 더 잘 예측하고 필요할 때 필요한 것만 생산할 수 있습니다.

제조업체가 주문형 제품을 만들 수 있으면 기존 생산 라인의 높은 초기 비용을 피하고 수요에 민첩하게 대응할 수 있는 능력이 향상됩니다. 제조업체가 고객 근처에서 부품을 인쇄할 수 있게 되면 공급망도 크게 단축됩니다. 평균적인 공급망은 소비재 회사의 탄소 배출량의 80% 이상, 천연 자원에 대한 영향의 90% 이상을 차지하기 때문에 보다 효율적인 공급망은 부정적인 환경 영향을 실질적으로 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

경제 및 환경 폐기물 감소

자연적이든 아니든 간에 자본을 보존하고 향상시키기 위해 제품을 재활용, 재제조 및 재사용하는 것이 순환 경제의 주요 추진력입니다. 기존 재고에서 더 많은 가치를 얻으면 구조적 낭비가 줄어들고 경제 성장이 촉진되며 제조업체가 더 큰 선을 위해 틀에서 벗어나 생각할 수 있게 됩니다. 적층 제조를 기반으로 하는 디지털 제조는 엔지니어와 제품 설계자가 재료 사용을 최적화하여 생산하는 폐기물을 최대한 활용할 수 있도록 지원합니다.

제조에서 재생 가능하고 재활용 가능하며 독성이 없는 재료의 사용이 여전히 나타나고 있지만 적층 제조가 이를 주도하고 있습니다. 3D 프린팅은 자연 환경에서 분해되어 바이오매스, 이산화탄소 및 물만 남기는 플라스틱인 PLA 바이오 플라스틱과 같은 생분해성 및 바이오 기반 재료와 호환됩니다. 순환하기에 안전하고 순환하도록 설계된 재료를 활용하는 것은 순환 경제에 기여하고 환경에 미치는 영향을 줄이는 쉬운 방법입니다.

프로젝트에 필요한 제조 공정에 친환경 소재를 사용할 수 없더라도 디지털 제조만으로도 낭비를 줄이고 수익을 높일 수 있습니다. 우선, 적층 공정에는 고유한 재료 절약이 있습니다. 많은 스크랩으로 이어지는 단단한 재료 블록을 기계로 가공하는 대신 한 번에 한 복셀씩 재료를 쌓고 있습니다. 추가 설계의 자유도가 높아짐에 따라 격자 구조와 복잡한 형상을 활용하여 부품을 극적으로 경량화할 수 있습니다. 또한 3D 프린터로 폴리머 제품을 제조하면 에너지 소비를 41~64% 줄일 수 있습니다. 전반적으로 연구에 따르면 3D 프린팅은 2025년까지 제조 비용을 최대 5930억 달러까지 절감하고 출시 시간을 크게 단축할 수 있다고 합니다. 디지털 제조는 재생 가능한 자원을 더 많이 투입하고 생산량을 극대화함으로써 순환 경제를 강화합니다.

지속 가능성을 염두에 둔 디자인

선형 경제는 제품 설계에도 영향을 미칩니다. 예를 들어, 기계 구성 요소는 주로 재사용을 염두에 두고 제조 가능성을 염두에 두고 설계됩니다. 이것이 일부 디자이너가 제거 가능한 패스너를 사용하여 연결하는 대신 조각을 서로 결합하는 이유입니다. 그러나 이러한 작은 디자인 선택은 처음부터 제품을 일회용으로 만들고 제품 수명 주기를 크게 제한합니다.

순환 경제를 위한 설계는 내구성이 있고 재사용 가능하며 장기적으로 수익성이 있는 제품을 만드는 것을 의미합니다. 디지털 제조가 도움이 될 수 있습니다. 디지털 제조는 설계 프로세스를 최적화하여 제조업체가 다양한 방식으로 가치를 극대화할 수 있도록 합니다. 가상 모델링을 통해 제품 설계자는 실시간으로 협업하고 재사용, 수리 및 재활용에 도움이 되는 설계를 만드는 방법에 대해 비판적으로 생각할 수 있습니다. 모든 설계 변경은 생산이 시작되기 전에 저렴하고 신속하게 수행할 수 있으므로 비용과 낭비가 줄어듭니다.

또한 주문형 디지털 제조는 고객의 요구와 직결되기 때문에 설계자는 "이 제품을 제조 친화적으로 만들려면 어떻게 해야 합니까?"라는 생각에서 전환할 수 있습니다. "최종 사용자의 요구 사항을 일관되게 충족하도록 이 제품을 어떻게 설계할 수 있습니까?" 인간 중심적인 디자인 사고는 직관적이고 의미 있는 경험을 생성하도록 만들어진 제품으로 이어지기 때문에 본질적으로 지속 가능합니다. 최종 사용자를 염두에 두고 설계된 제품은 최종 사용자에게 더 큰 가치를 제공하는 경향이 있으므로 종종 수명 주기가 연장되어 궁극적으로 재료 및 에너지 낭비가 최소화됩니다.

McKinsey의 연구에 따르면 회전율이 높은 소비재에서 약 2조 6000억 달러(물질 가치의 약 80%)가 폐기되고 결코 회수되지 않습니다. 제품 디자이너가 오래 지속되거나 최소한 재활용이 가능한 제품을 만들 수 있다면 루프를 닫고 순환 경제에 연료를 공급할 수 있습니다.

빠른 반경으로 루프 닫기

오늘날 모든 고형 폐기물의 최소 97%는 제조 과정에서 발생합니다. 이 분야는 바다의 변화에 ​​대해 이미 기한이 지났습니다. 선형 경제에서 순환 경제로 전환하는 것이 어려울 수 있지만 디지털 제조는 보다 지속 가능한 미래를 시작하기에 충분히 파괴적입니다. 주문형 디지털 제조 및 적층 기술을 통해 제품 팀은 수요와 공급의 균형을 유지하고 환경에 미치는 영향을 줄이며 처음부터 지속 가능한 제품을 만들 수 있습니다.

Fast Radius에서 우리는 제조 산업을 발전시키는 데 열정을 가지고 있으며 때로는 그것이 원을 그리는 것을 의미합니다. 우리는 모든 형태와 규모의 제품 팀에 다중 프로세스, 주문형 디지털 제조 서비스를 제공함으로써 순환 경제를 활성화하기 위해 우리의 역할을 다합니다. 경험이 풍부한 엔지니어와 디자이너로 구성된 팀은 개념에서 납품에 이르기까지 고객과 협력하여 설계 및 생산의 모든 단계를 간소화합니다. 우리는 최고의 기술과 최신 설계 지식을 사용하여 다양한 기하학적 복잡성, 재료 및 크기의 부품을 대규모로 제조할 수 있는 장비를 갖추고 있습니다. 더 나은 부품과 더 나은 세상을 만들기 위해 함께 노력합시다. 시작하려면 지금 문의하세요.

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