이 영상에서는 웨스 울펜바거(Wes Wolfenbarger)와 게리 메일히오(Gary Mailhiot)가 독창적인 자전거 부품 아이디어의 계기부터 개발, 100가지 이상 변형을 생산하는 글로벌 기업으로 성장하기까지의 여정을 설명합니다.
열정적인 사이클리스트이자 전문 자전거 정비사였던 게리 메일히오는 2013년, 자신의 새 5,000달러짜리 카본 파이버 자전거가 두 개의 플라스틱 베어링 하우징과 하이엔드 티타늄 크랭크셋이 결합된 상태로 매장에 입고된 것을 보고 새로운 바텀 브래킷 설계를 구상했습니다. 더 나은 설계가 필요하다고 판단한 그는 원피스 알루미늄 구조가 더 나은 대안이 될 수 있을지 고민했습니다.
그는 당시 머신 숍에서 일하던 기계 엔지니어 친구 웨스 울펜바거에게 이 아이디어를 상담했습니다. 전망에 고무된 두 사람은 울펜바거의 당시 직장에서 프로토타입을 제작했습니다. 결국 두 사람은 아칸소주 노스 리틀 록에 자체 머신 숍을 설립해 바텀 브래킷을 인하우스로 생산하기로 결정했습니다.
자전거의 바텀 브래킷은 크랭크셋을 프레임에 연결해 프레임과 독립적으로 회전하게 하는 부품입니다. 카본 프레임 자전거의 바텀 브래킷은 프레임 쉘에 프레스 핏으로 장착되며 양쪽에 베어링이 하나씩 들어갑니다.
두 사람은 봉재 튜브에서 얇은 벽 두께의 알루미늄 하우징을 가공해 양쪽 베어링을 수용하고, 베어링을 튜브 양단에 프레스 핏으로 조립해 두 베어링 간 동심도를 향상시킨 원피스 브래킷을 만들기로 했습니다.
다행히 울펜바거는 지역 공작기계 디스트리뷰터인 테크맥(TechMach, 아칸소주 로저스)과 업무적 인연이 있었고, 당시 두산 선반이 재고로 있었습니다. 디스트리뷰터 현장에서 머신을 체험한 후, 두 사업 파트너는 6,000rpm의 고속 스핀들을 갖춘 두산 린스 220 LYA 터닝 센터를 첫 장비로 구매하기로 했습니다. 이 고속 스핀들이 얇은 벽 두께 알루미늄 하우징에 요구되는 엄격한 공차를 유지하는 데 필수적이라고 울펜바거는 설명합니다.
바텀 브래킷은 범용 사이즈가 아니기 때문에, 회사는 현재 '코어 모듈'이라 부르는 제품의 약 100가지 변형을 생산한다. (사진 제공: BBInfinite)
메일히오는 테크맥의 조언으로 1,500평방피트 시설을 임대했습니다. 디스트리뷰터는 전력 요건, 리깅 서비스, 금융 회사도 소개해 주었습니다. 이는 'BB인피니트(BBInfinite)'라는 신생 기업의 성공적인 모험의 시작에 불과했습니다.
이 회사는 자사의 제품(바텀 브래킷)과 '영원히(Infinite) 회전한다'는 의미를 결합해 명명되었습니다. 울펜바거에 따르면 회사는 원피스 설계로 특허를 빠르게 획득했습니다.
울펜바거에 따르면 대부분의 자전거 제조사는 양쪽에 베어링이 각각 별도 하우징에 들어간 2피스 바텀 브래킷을 사용합니다. 하지만 이 설계는 문제가 있었는데, 양쪽 베어링에 가해지는 하중이 불균등해 한쪽 베어링이 이동하면 다른 쪽보다 빨리 마모되는 현상이 발생했습니다.
"우리 원피스 설계는 베어링 위치를 훨씬 더 정밀하게 제어할 수 있어 조기 베어링 고장 문제에 훌륭한 해결책이 되었습니다."라고 울펜바거는 설명합니다. 또한 이 설계는 자전거 제조사나 빌더가 어셈블리를 프레임에 프레스 핏으로 쉽게 장착할 수 있게 해줍니다.
회사는 일부 하이엔드 자전거 브랜드용 바텀 브래킷 생산을 시작했습니다. 울펜바거는 바텀 브래킷 문제가 유독 심한 브랜드가 있어, 그곳을 첫 타깃으로 삼았다고 합니다. "웹사이트에 신제품을 추가하며 카탈로그를 구축했고, 각 제품별 유튜브 영상을 제작했습니다. 그렇게 사업이 확장되었습니다."
두산 린스 220이 얇은 벽 두께 알루미늄을 6,000rpm으로 가공하는데, 울펜바거는 이렇게 섬세한 소재의 타이트한 공차를 유지하려면 이 속도가 필수적이라고 말한다.
바텀 브래킷은 범용 사이즈가 아니기 때문에, 회사는 현재 '코어 모듈'이라 부르는 제품의 약 100가지 변형을 생산합니다. 직경은 1-1/4인치~2인치(36~50mm) 범위입니다. 소재는 3피트(약 914mm) 길이로, 보통 8~12개 부품이 나옵니다.
BB인피니트의 고객층은 하이엔드 자전거 제조사부터 집 차고에서 자전거를 조립하는 DIY 애호가까지 확대되었습니다. "게리와 저는 이 고객들이 직접 바텀 브래킷을 설치할 수 있는 시스템을 개발하고, 이를 지원하는 구조를 만들고 싶었습니다."라고 울펜바거는 말합니다. 이에 팀은 수년간 명확한 설치 지침을 담은 유튜브 영상을 다수 제작했습니다. 웹사이트를 구축하고 결국 쇼피파이(Shopify) 온라인 스토어로 제품을 판매하게 되었습니다.
작업장의 20마력 두산 린스 220 LYA 터닝 센터와 테크맥의 핵심 성능 액세서리 지식 덕분에, BB인피니트는 바텀 브래킷 어셈블리용 얇은 벽 두께 알루미늄 쉘 가공에 필요한 타이트한 공차를 일관되게 달성할 수 있음을 입증했습니다. 이 선반은 ±0.00025인치(약 6.35μm) 공차를 일관되게 유지하는데, 울펜바거에 따르면 일부 고객의 경우 벽 두께가 약 0.02인치(약 0.5mm)에 불과한 매우 얇은 알루미늄을 매끄러운 표면 조도로 가공하는 데 이 공차 유지가 필수적입니다.
다이아몬드 툴링도 우수한 표면 조도 달성에 기여한다고 울펜바거는 말합니다. 이전 직장에서 샌드빅 코로만트(Sandvik Coromant) 인서트로 작업한 경험이 있어, 작업장의 알루미늄 부품에도 이 툴링을 선택할 것이라고 이미 정해두었습니다. "페라리를 만든다는 마음으로, 대량 생산보다는 품질을 추구합니다. 최고의 툴링으로 최고 품질의 부품을 만듭니다."
하지만 공작기계와 액세서리가 시스템으로서 유기적으로 작동해야 합니다. BB인피니트는 바텀 브래킷 가공 시 효율성을 위한 최적의 조합을 다음과 같이 찾았습니다.
BB인피니트의 원피스 바텀 브래킷 설계는 조기 마모가 발생하던 두 베어링을 수용하는 얇은 벽 두께 알루미늄 하우징으로 구성됩니다. 베어링은 하우징 튜브 양단에 프레스 핏으로 장착되어 두 베어링 간 동심도가 향상됩니다.
터닝 완료 후, 유닛의 컷오프 툴이 공작물을 바에서 분리합니다. 풀러가 즉시 바를 잡아 다음 터닝 작업을 위해 위치시킵니다. 이러한 요소 결합으로 터렛 스테이션 하나만 사용하며, 별도 풀러를 인덱싱할 필요 없어 사이클 타임이 단축됩니다.
자신을 머시니스트로 여기지 않지만, 울펜바거는 창업 초기에 선반을 직접 조작했습니다. 이후 머시니스트를 고용했지만, 울펜바거는 여전히 고엔지니어(GoEngineer) 지원팀의 도움을 받아 솔리드웍스(SolidWorks)의 캠웍스(CAMWorks) 스위트에서 머신을 오프라인으로 프로그래밍합니다. 그는 전체 부품을 오프라인으로 프로그래밍해 가공 중 개입이 불필요하다는 점에서 이 소프트웨어가 사용자 친화적이라고 느낍니다. 특히 자신의 머신 툴에 장착된 툴 라이브러리를 제공하는 플러그인을 선호합니다. 거기서 가공 중인 공구를 시뮬레이션하고 프로그램을 미세 조정할 수 있습니다.
베리서프(Verisurf) 매핑 소프트웨어가 BB인피니트의 레니쇼(Renishaw) 이퀘이터 300 게이징 시스템에서 실행되어, 작업장에서 가공된 얇은 벽 두께 알루미늄 튜브의 프로브 공차 측정 정확도를 높인다.
BB인피니트는 품질 관리를 심각하게 받아들입니다. 부품 크기 오차를 보장하지 못하면 사업을 지속할 수 없기 때문입니다. 그래서 레니쇼 이퀘이터 300 게이징 시스템에서 실행되는 베리서프 매핑 소프트웨어가 비즈니스에 매우 중요합니다. 이 소프트웨어는 작업장에서 가공된 얇은 벽 두께 알루미늄 튜브의 프로브 공차 측정 정확도를 높여줍니다. 거미 다리처럼 부품을 둘러싼 프로브가 부품에 접촉하며 치수를 계산합니다. 이를 통해 작업장은 오프셋을 어떻게 조정해 사이즈를 유지할지 알 수 있습니다. 부품이 스크랩 판정 나면 소재를 재활용합니다.
알루미늄 튜브 가공 후, 회사는 외부에서 아노다이징 처리를 의뢰합니다. 이후 자사의 데릭 레이저(Derek Laser) 파이버 레이저 마킹 머신으로 직접 레이저 마킹을 수행합니다. 이 머신은 각 튜브에 QR 코드를 마킹하는데, 여기에는 자전거에 바텀 브래킷을 설치하는 방법에 대한 고객용 지침이 포함됩니다.
자체 레이저 마킹 머신이 각 튜브에 QR 코드를 마킹해 바텀 브래킷 설치 지침을 제공한다.
이 페이퍼리스 지침은 포장재 절감에도 기여하며, 온라인 지침을 필요할 때 쉽게 업데이트할 수 있게 해줍니다.
구매한 두 베어링을 알루미늄 튜브 양단에 프레스 핏으로 조립하는 것이 BB인피니트의 인하우스 바텀 브래킷 조립 공정의 마지막 단계입니다.
작업장은 여전히 창업 당시 구매한 첫 두산 린스 220 한 대만으로 알루미늄 튜브를 가공합니다. 하지만 사업 파트너들은 이후 약간 더 큰 스핀들 보어를 가진 두산 선반, 린스 2100을 추가 구매했습니다. 이 신형 머신 덕분에 이전에 외주하던 델린(Delrin) 스페이서를 다른 제품용으로 인하우스 생산에 추가할 수 있게 되었습니다.
작업에 적합한 장비를 갖춘 것은 분명히 필요하지만, 울펜바거는 사업을 시작할 때 공작기계를 즉시 구매하는 것이 필수는 아니라고 설명합니다. 제품을 실제로 생산하기 전에 마케팅하는 것 역시 동등하게 중요할 수 있습니다.
"머신 숍을 시작하려는데 머신 살 돈이 없다고 압도당하지 마세요. 자신을 마케팅할 방법을 찾고, 웹사이트를 만들고, 사람들이 당신을 찾을 수 있게 하세요. 그러면 제품을 만들기 시작했을 때 마케팅이 다음 장애물이 되지 않을 것입니다."
BBInfinite | bbinfinite.com
DN Solutions (구 두산 머신 툴스 아메리카) | dn-solutions.com
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