전문가 인터뷰:America Makes 전무이사 John Wilczynski가 3D 인쇄의 발전을 주도하는 방법에 대해 설명합니다.

America Makes는 적층 제조(AM)를 위한 미국의 국가 액셀러레이터로서 AM 기술의 R&D(연구 및 개발), 상용화 및 채택을 주도하고 있습니다. 2012년에 설립된 이래 연구소는 88개의 AM R&D 프로젝트를 실행했으며 65개 설립 조직에서 225개 이상으로 성장했습니다.

이번 주 전문가 인터뷰에서는 America Makes의 전무이사인 John Wilczynski와 이야기를 나누며 3D 프린팅 표준의 현황인 미 공군 연구소(U.S. Air Force Research Lab)와 최근 3억 2,200만 달러의 협력 계약을 맺었습니다. AM의 채택을 가속화하기 위한 인력 개발의 중요성.

American Makes와 조직의 사명에 대해 말씀해 주시겠습니까?

America Makes의 사명은 3D 프린팅 또는 적층 제조의 채택을 촉진하는 것입니다. 우리는 기술의 산업 기반을 개발하는 데 중점을 둡니다. 우리는 이 일을 7년 넘게 해왔습니다. 우리는 다양한 미국 정부 및 연방 기관을 통한 자금 지원으로 2012년에 설립되었습니다.

우리는 그 자금을 기술 개발, 기술 전환 및 인력 개발에 투자하는 데 사용했습니다.

America Makes는 정부 기관이나 기관이 아닙니다. 우리는 NDCMM(National Center for Defense Manufacturing and Machining)이라는 비영리 단체에서 운영합니다. 프로그램을 실행하고 관리하는 조직은 America Makes입니다.

America Makes는 최근 미 공군 연구소와 계약을 체결했다고 발표했습니다. 이 계약의 의미는 무엇입니까?

주요 의미는 우리가 미국 정부의 신뢰할 수 있는 파트너로 자리 잡았다는 것입니다. 이 새로운 계약은 우리가 지난 7년 동안 거둔 성공을 확인하는 것이며 앞으로 7년 동안 이 분야에서 계속 일할 수 있는 기회를 제공합니다.

계약서에 거액의 금액이 첨부되었지만, 그렇다고 해서 3억 2,200만 달러 수준의 자금을 지원받은 것은 아닙니다. 그것은 단순히 우리가 정부 지원 프로젝트에 입찰할 수 있는 기회를 제공하는 계약이 있다는 것을 의미합니다.

정부 계약에 대해 입찰할 수 있는 자금이 있으므로 효과적으로 프로세스를 만듭니다. 우리 조직과 궁극적으로 프로그램 파트너에게 자금을 제공하는 것은 비교적 간단합니다.

그리고 우리가 비용 분담이라고 하는 요소가 있습니다. 더 일반적으로 현물 기부라고 하는 이 요소도 3억 2,200만 달러의 구성 요소입니다.

또한 관점에서 볼 때, 우리는 처음 7년 동안 AM에서 2억 달러 이상의 R&D를 실행했습니다.

America Makes가 수년 동안 참여해 온 이니셔티브에 대해 좀 더 자세히 말씀해 주시겠습니까?

네, 물론입니다.

말씀드린 대로 연구소의 주요 기능은 기술 개발입니다. 연구소 컨소시엄을 통해 이루어지고 있는 핵심 연구개발이라고 볼 수 있습니다. 그리고 이것은 주로 응용 연구입니다. 이는 기술을 입증하고 상용화의 시점 또는 그 시점에 더 가깝게 발전시키는 것을 의미합니다.

수년 동안 우리가 수행한 작업의 상당 부분이 이 핵심 활동에 집중되었습니다.

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이러한 방식으로 우리는 기술 개발 로드맵을 따라가고 있는지 확인하고 있습니다. 연구소를 만든 지 1년 만에 로드맵을 수립했고 지난 6~7년 동안 우리의 길잡이 역할을 해왔습니다. 디자인, 재료, 프로세스, 가치 사슬, 그리고 우리가 AM 게놈이라고 부르는 5가지 영역으로 나뉩니다.

즉, 커뮤니티 내에 존재하는 기술 격차를 식별한 다음 작업을 중심으로 커뮤니티를 촉진하여 발전을 만드는 방법입니다.

우리가 연구소의 주요 기능으로 집중하는 마지막 구성 요소는 교육 및 인력 개발입니다.

우리 공간 내에서 커뮤니티가 디자이너, 재료 회사, 현장 기술자 등 새로 개발된 기술을 활용할 수 있도록 하고 싶습니다. 현실이 되기 시작한 다양한 직업 분류.

우리는 업계에서 인정하는 자격 증명 개발에 집중하려고 노력하고 있습니다. 기술 R&D에서와 마찬가지로 K12 교육 시스템, 중등 교육 또는 현직 근로자 교육을 통해 인력을 교육하고 있는지 확인하기 위해 교육 제공자와 협력합니다. 기술을 알지 못합니다.

우리는 점점 더 많은 직위를 개발함에 따라 업계에 유용할 수 있도록 기존 기술을 활용하여 교육할 수 있는 방법을 찾고 있습니다. 우주.

그래서 우리는 교육과 기술 개발 모두를 위해 이 세 부분에 집중했습니다. 우리는 로드맵을 중심으로 활동을 집중했으며 우리 자신을 회의자, 조정자 및 촉매자로 생각합니다.

우리가 하는 일의 조정 구성 요소는 회원 중심의 로드 매핑 프로세스에서 수행한 작업과 직접적으로 연결되어 있습니다. 오늘날 America Makes는 정부 기관, 학계 및 산업체, 중소기업으로 구성된 약 225명의 회원을 보유하고 있습니다.

우리는 기술이 현재 어디에 있고 원하는 미래 상태가 무엇인지 이해하기 위해 해당 커뮤니티의 맥박을 지속적으로 쫓고 있으며, 이 모든 것을 애플리케이션 중심 초점에 연결합니다.

재미나 실험실 실험이 아닌 최종 사용 품목을 위한 기술 개발을 의미합니다. 그것이 우리가 연구소에서 하고 있는 일의 핵심이며 앞으로 7년 동안 계속해서 우리의 사명을 수행할 것입니다.

우리는 회원 및 정부와 함께 그들의 필요가 무엇인지 이해하고 있는지 확인하기 위해 수많은 워크샵을 운영했습니다.

궁극적으로는 내부 연구 및 개발 프로그램을 통하거나 회사 내부에서 또는 기술에 대한 정부 투자를 통해 기술에 대한 자금 조달 또는 투자를 조직하기 위해 조직과 협력하기를 바랍니다.

우리는 국가로서 가장 심각한 격차가 있는 기술에 전략적으로 투자하고 있으며, 가능한 한 빨리 기술을 발전시키고 노력을 중복하지 않도록 하고 싶습니다. .

AM 내 표준화의 현재 상태는 무엇이며 업계 전반의 포괄적인 표준에서 얼마나 멀리 떨어져 있다고 생각하십니까?

표준화는 우리가 작업한 또 다른 매우 중요한 활동입니다. 지난 3년 동안 우리는 조직 기능을 수행해 왔으며 다시 소집자 및 조정자의 역할을 수행하여 커뮤니티를 한데 모으고 필요를 조정했습니다.

처음에 이것을 주도한 큰 부분은 표준의 부족으로 인해 심각한 문제가 발생하기 시작했다는 것입니다. 기술이 프로토타이핑에서 최종 사용 구성 요소를 개발 및 생산하는 방향으로 크게 이동하기 시작하면서 우리가 할 수 있는 유일한 방법은 표준이라는 것이 분명해졌습니다.

바이어가 항공기, 자동차, 기관차의 부품을 조달하기를 원하기 때문에 인수 커뮤니티는 이를 조달할 무언가가 필요합니다. 그리고 우리는 그 방법에 대해 매우 잘 알고 있습니다.

하지만 기존 제조 방식에 대해 생각할 때 AM 구성요소에는 구매하는 것과 동일한 표준이 없는 경우가 많습니다. 이것이 실제로 이것을 주도하는 것의 큰 부분입니다. 그리고 우리는 거기에서 발전을 보기 시작했습니다.

America Makes와 America National Standards Institute의 작업 산물인 AMSC(Additive Manufacturing Standardization Collaborative) 로드맵은 현재 우리가 버전이라고 부르는 것으로 존재합니다. 2.0. 인터넷에서 동적 로드맵으로 사용할 수 있으며 여기에서 확인된 격차를 볼 수 있습니다.

지난 1년 동안 진행된 주요 개선 사항 중 하나는 로드맵을 동적으로 업데이트하는 기능이었습니다. ISO, ASME, ASTM 또는 SAE와 같은 조직이 이 특정 격차에 대한 작업을 수행했다면 해당 정보를 우리 조직과 ANSI에 전달하고 업데이트 중인 모든 정보를 전달하는 것입니다. . 따라서 ASTM 또는 ISO가 특정 표준을 업데이트하면 플래그가 지정되어 커뮤니티에 알려집니다.

전 세계적으로 사용할 수 있는 것이므로 사이트 액세스나 사이트 사용에 제한이 없습니다. 우리는 지난 몇 년 동안 그것을 홍보했습니다. 우리는 지난 2년 동안 Formnext에서 미국 표준 환경이 어떤 모습인지 설명하면서 이를 홍보했습니다. 모두를 하나로 모으는 데 도움이 되도록 하는 작업으로 시작되었습니다. 표준 개발에는 많은 활동과 많은 병렬 활동이 있었습니다.

우리 모두는 산업에 의해 움직입니다. 우리는 이것이 적절하지 않고 우리가 필요한 곳에 충분히 빨리 도달하지 못할 것이라고 표준 개발 기관에 알릴 수 있었습니다. 많은 대화를 통해 우리는 사람들이 이것이 좋은 생각이라는 확신을 가질 수 있었습니다. 이제 지난 몇 년 동안 우리는 이 표준 그룹에 의견을 제공하기 위해 수백 명의 사람들과 함께 작업해 왔습니다.

표준 환경은 지난 몇 년 동안 극적으로 개선되었습니다. 우리가 이것을 처음 시작했을 때, 우리가 커뮤니티를 하나로 모았을 때, 표준의 측면에서 실제로는 별로 없었습니다. 그리고 로드맵을 통해 우리는 보고 있는 로드맵에 따라 80~92개의 격차를 식별했습니다. 그리고 표준 기구에서도 이에 대한 작업을 시작했습니다.

표준 개발의 현실은 대다수가 동의하는 표준이 작성되는 데 상당한 시간이 걸리고 궁극적으로 검토되고 적용된다는 것입니다.

우리는 개발된 여러 초안 표준을 가지고 있으며 많은 표준이 현재 작업 중입니다. 그 중 일부는 동료 검토 단계에 있으며 사람들이 사용을 시작하고 피드백을 제공할 수 있습니다.

궁극적으로, 그것들은 향후 1~2년 동안 연방 표준으로 롤아웃될 것입니다. 일반적으로 커뮤니티에서 이를 개발하는 속도는 이상적이지 않을 수 있습니다. 그러나 현재로서는 그것이 프로세스이며 합의 기반 표준을 얻기 위해 작동해야 하는 방식입니다.

우리는 이제 획득 지침을 개발하기 위해 회원들과 협력해 달라는 요청을 점점 더 받고 있습니다. 저희가 작성하는 것은 아니지만 획득 전문가인 누군가가 교육을 받아야 할 필요성에 대한 인식을 높이는 데 도움이 됩니다.

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우리가 실제로 구성 요소를 생산할 수 있고 그것이 수용 가능하다는 것을 입증했다면, 우리가 다양한 산업 분야에서 광범위하게 활용하는 수준까지 기술을 얻는 데에는 여전히 장애물이 있습니다. 이것이 바로 표준이 중요한 이유이며 우리는 그 분야에서 중요한 단계가 이루어지고 있음을 보고 있습니다.

AM의 사용을 확대하는 것과 관련하여 기술 채택을 가속화하는 데 있어 가장 중요한 세 가지 과제는 무엇이라고 말씀하시겠습니까?

첫 번째는 업계에서 인정하는 재료 설계 데이터, 즉 설계자가 사용할 수 있고 설계 상한 및 하한 세트에 대해 구성 요소를 구축할 수 있다고 확신할 수 있는 데이터를 확보하는 것입니다. 그것은 많은 자료에 대해 쉽게 사용할 수 있는 형식으로 존재하지 않습니다.

그래서 우리는 재료 데이터 세트에 대한 액세스를 확장해야 합니다. 존재하는 것은 많지만 거의 충분하지 않습니다. 그리고 많은 경우 조직에서 이를 만들고 내부적으로 사용할 수 있지만 커뮤니티 전체에 대한 광범위한 액세스를 제공하지 않습니다.

두 번째로 큰 도전은 자격과 인증입니다. 구성 요소를 어떻게 검증합니까? 프로세스를 어떻게 인증합니까? 이 공간, 특히 R&D 커뮤니티 내에서 많은 활동이 진행 중입니다. 하지만 아직 해야 할 일이 꽤 있습니다.

많은 규제 기관이 이러한 논의와 이 작업에 참여하고 있지만 최종 사용 응용 프로그램에 사용할 수 있는 수준까지 구성 요소를 인증하는 데 여전히 주요 장애물입니다.

검증된 사례가 있지만 지금은 구성 요소에 매우 고유하며 구성 요소 제품군 전체에 걸쳐 수행되지 않으며 편리하고 저렴한 방식으로 구성 요소를 생산할 수 있는 방식으로 수행되지 않습니다. .

세 번째 과제는 적층 제조를 위한 설계입니다. 내가 의미하는 바는 기술을 사용하여 그것이 제공하는 디자인 자유를 최대한 활용하는 것입니다.

우리가 생산할 수 있었던 많은 것들은 이전에 기존 제조용으로 설계된 부품을 교체하는 데 집중되었습니다.

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앞으로 나아가기 위해 우리가 진정으로 추진해야 할 것은 사람들에게 기술을 사용하는 방법을 교육하는 것입니다. 언제 어디서 유기적 디자인을 사용해야 하는지, 언제 내부 기하학을 사용해야 하는지, 그리고 그러한 특성을 지닌 것들을 사용해야 합니다. 따라서 오늘날 정말 잘하는 소수의 사람들을 제외하고 적층 제조를 위한 설계에 대한 진정한 이해가 필요합니다.

반면에서 흥미롭게 생각하는 업계 발전은 무엇입니까?

조직의 급속한 발전과 기술로 시장에 등장하는 새로운 회사. 지난 몇 년 동안, 몇 년 전에는 실제로 고려조차 되지 않았던 새로운 제조 공정이 부족하지 않았습니다. 매우 흥미진진한 일입니다. 조직의 참여가 급증하고 일부는 갑자기 생겨나고 일부는 현재 AM에 참여하고 있는 기존 제조업체입니다.

두 가지 모두 좋은 점입니다. 테이블에 오는 그룹:하나는 산업 시스템을 구축하는 방법을 이해하는 입증된 제조업체입니다. 다른 사람들은 새롭고 열심이며 시장에 놀라운 신기술을 제공합니다.

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또 다른 흥미로운 부분은 소프트웨어입니다. AM은 부품이 순수하게 디지털 파일에서 생성될 수 있다는 사실을 진정으로 활용합니다. 다양한 소프트웨어 플랫폼을 가로질러 이동할 수 있는 능력, 모델링 및 시뮬레이션을 통해 우리는 경험적 데이터와 테스트의 필요성에서 멀어지고 있습니다. 대신, 우리가 생성하는 모델에 대한 확신이 정말 흥미롭습니다.

궁극적으로 AM 구성 요소 개발 비용을 크게 낮출 것입니다. 우리는 사람들이 확신할 수 있는 충분한 데이터를 생성해야만 데이터를 진정으로 활용할 수 있습니다.

향후 5년 동안 업계가 어떻게 발전할 것으로 보십니까?

나는 속도가 느려지는 것을 전혀 보지 못했습니다. 우리는 계속해서 더 많은 기술을 보게 될 것이며 지금 당장 수용할 수 있는 범위를 확장할 것입니다.

우리가 보고 있는 또 다른 현상은 특히 지난 2년 동안 최종 사용 품목에만 기술을 사용하는 것을 의미하는 생산으로의 강력한 전환입니다.

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우리는 덧셈을 위한 디자인을 보다 효과적으로 도입하기 시작했습니다. 비즈니스 사례는 특히 부품 통합을 생각할 때 기존 방식보다 AM 방식에 더 적합한 경우가 있습니다.

AM을 통해 우리는 이전에 없었던 새로운 기하학을 개발하고 있습니다. 나는 그것이 앞으로 몇 년 동안 증가할 것이라고 본다. 그리고 저는 재료 데이터 공간이 앞으로 몇 년 동안 획기적인 발전을 이루기를 바랍니다. 따라서 5년에 걸쳐 생각한다면 이 문제를 해결해야 하고, 공유하고 널리 사용할 수 있는 데이터를 생성하는 지점에 도달해야 합니다.

이 작업을 효과적으로 수행하고 광범위한 데이터 세트를 사용하고 해당 데이터를 조정하여 모델링 및 CAM으로 더 나은 결정을 내리기에 충분한 데이터를 얻을 수 있게 되면 더 효과적입니다. 새로운 합금 개발이 될 것입니다.

우리가 특히 금속 AM에 사용하고 있는 대부분의 재료는 AM 구성요소에 대해 생각하기 이전에 존재했던 합금입니다. 프로세스.

차세대 합금은 어떤 모습일지 생각하면 할수록 궁극적으로 더 나은 사용 사례와 기술 활용으로 이어질 것이기 때문에 점점 더 흥미로워집니다.

따라서 저는 이 두 가지가 향후 5년 동안 크게 발전하기 시작할 것이라고 생각합니다. 데이터에 대한 액세스가 첫 번째가 될 것이고, 그 데이터를 모델링하는 새로운 합금의 생성이 뒷전이 될 것입니다. 5년 안에 그 중.

America Makes로 돌아와 2020년은 조직에 어떤 의미가 있습니까?

2020년은 흥미진진한 해입니다. 앞으로의 7년이 기대됩니다. 우리는 회원들이 가장 중요하게 생각하는 영역이 무엇인지 식별하기 위해 스스로를 설정하고 있습니다.

머티리얼 데이터가 그 중심에 있습니다. 우리는 해야 할 일에 대해 커뮤니티를 소집하고 활동을 조정하는 데 도움을 줄 것입니다.

그 외에도 앞으로 나아가고 있는 또 다른 흥미진진한 분야는 집중할 다른 추가 산업을 찾고 있습니다. 나는 우리가 지금까지 누군가를 무시했다고 제안하려는 것이 아닙니다. 그러나 현실은 항공우주 및 방위 업계, 비즈니스 사례 측면, 그리고 위험을 감수할 수 있는 위치에 있는 사람들이 현재까지 해당 커뮤니티와 잘 조화를 이루고 있다는 것입니다.

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점점 더 많은 생산 능력이 출시됨에 따라 AM이 자동차 커뮤니티에서 훨씬 더 흥미로워지는 것을 보기 시작했습니다. 나는 그것이 내년에 흥미로운 기회가 될 것이라고 생각합니다.

우리는 실제로 자동차 커뮤니티와 일부 로드 매핑 활동을 조정하기 위해 설정하고 있으며 사물의 공급망 측면에서 실행 가능한 활동을 보게 될 것입니다. 점점 더 많은 기술을 사용할 수 있게 됨에 따라 이를 활용할 수 있는 공급업체를 확보해야 합니다.

현재 우리는 몇 가지 프로그램을 가지고 있으며, 이 작업을 수행하여 현재 공급업체의 현재 위치와 공급업체의 역량을 비교하는 데 필요한 작업을 수행하고 있습니다.

최종 의견이 있으십니까?

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교육 및 인력 측면은 특히 시장이 예측한 속도로 성장하는 경우 매우 중요합니다. 우리는 지금 우리가 만든 개발을 실제로 활용할 인력이 없다는 것을 이해합니다.

따라서 우리는 커뮤니티를 훈련시키는 지점에 도달해야 합니다. 이를 위해 현재 몇 가지 활성 프로그램이 있습니다. 우리는 해당 교육 과정의 개발자로서의 우리의 역할을 보지 않고 대신 정부, 산업 및 학계 전반에 걸쳐 커뮤니티를 모아 다양한 수준, 즉 다른 직위를 의미하는 요구 사항 교육 과정이 구축되어야 하는 요구 사항을 살펴보고 있습니다. 또는 정의하려는 설명.

그런 다음 자유 시장이 장악하게 하면 사람들이 이러한 요구 사항에 따라 프로그램을 개발할 것입니다. 그러나 지원을 돕고자 하는 것은 업계에서 인정하는 일부 요구 사항에 맞게 개발되고 있는지 확인하는 것입니다.

결국 우리는 조직에서 조직으로 이동할 수 있는 훈련된 인력을 원합니다. 그들이 군 복무에서 은퇴하면 어떤 기능이 업계에서 인정하는 자격 증명을 갖기를 바라는 것처럼 훈련을 받았기 때문에 OEM에 의해 픽업될 수 있습니다. 그 분야에서 해야 할 일이 많고 우리가 상당한 노력을 기울이고 있는 부분입니다.

America Makes에 대해 자세히 알아보려면 https://www를 방문하십시오. Americamakes.us/