3D 인쇄 및 대량 맞춤화:오늘날 우리는 어디에 있습니까?

선글라스든, 스마트폰의 색상이든, 신발의 디자인이든, 사람들은 자신에게 맞는 제품을 사고 싶어 합니다. Deloitte Consumer Review 보고서에 따르면 실제로 소비자의 50% 이상이 맞춤형 제품이나 서비스 구매에 관심을 보였습니다.

소비자들이 점점 더 자신에게 맞는 제품과 서비스를 기대함에 따라 대량 맞춤화가 핵심 트렌드로 성장하고 있습니다. 그리고 3D 프린팅과 같은 디지털 제조 기술은 이를 발전시키는 데 중요한 역할을 합니다.

오늘의 블로그는 대량 맞춤화를 가능하게 하는 3D 프린팅의 역할, 대량 맞춤형 3D 프린팅 제품의 최근 사례 및 더 넓은 채택을 위한 과제에 대해 자세히 설명합니다.

대량 맞춤화의 부상

산업 혁명은 소비재 브랜드의 세계화와 제조업 규모의 경제로 인해 대중 시장 제품과 대량 소비주의의 부상을 나타냈습니다.

그러나 2차 산업혁명 기간 동안 상황이 바뀌기 시작했습니다. 20세기 중반, 세계가 디지털 시대로 진입하기 시작한 때.

디지털 세상은 이전에는 존재하지 않았던 기업과 고객 간의 즉각적이고 직접적인 소통의 장을 열었습니다. 이는 대량 맞춤화라는 새로운 비즈니스 모델의 부상으로 이어졌습니다.

'대량 맞춤화'라는 용어는 일반적으로 미리 결정된 기능 집합을 기반으로 개인이 제품을 맞춤화할 수 있도록 하는 응용 프로그램을 의미합니다.

고객에게 대량 맞춤화는 고유한 제품 및 서비스는 제조업체의 경우 추가된 제품 가치와 고객과의 지속적인 관계를 구축할 수 있는 가능성을 의미합니다.

3D 프린팅은 대량 맞춤화 비즈니스 모델에 어떻게 적합합니까?

대량 맞춤화는 대부분 생산 및 공급망 문제로 인해 제조업체가 적응해야 하는 어려운 추세입니다.

전통적인 제조 방법으로는 맞춤형 제품을 만드는 데 한계가 있습니다. 예를 들어, 사출 성형을 사용하여 맞춤형 제품을 생산하려면 제조업체에서 각 제품에 대해 새 금형을 만들어야 합니다. 이로 인해 툴링 및 고정 장치 및 연장된 일정과 관련된 교체 비용이 증가합니다.

대량 생산에서 대량 맞춤화로 이동하려면 기업이 적절한 기술 역량에 투자해야 합니다.

3D 프린팅과 같은 디지털 제조 프로세스를 활용하는 것이 하나의 솔루션이 될 수 있습니다. 적층 제조(AM)는 개별 사양에 따라 값비싼 툴링 변경이 필요하지 않기 때문에 새로운 맞춤형 가능성을 열어줍니다.

3D 프린팅에서는 도구 없이도 설계 데이터가 3D 프린터로 전송되므로 제조업체가 사용하는 도구는 기계 자체뿐입니다.

이는 또한 사용자 지정에 따른 복잡성으로 인해 추가 비용이 발생하지 않는다는 것을 의미합니다. 3D 프린터는 복잡한 모양을 제조하는 데 단순한 것보다 더 많은 시간, 에너지 또는 재료가 필요하지 않으며, 도구가 필요하지 않으므로 다양한 디자인을 인쇄할 수 있으므로 추가 생산 비용이 필요하지 않습니다.

3D 프린팅 및 대량 맞춤화의 실제

도구가 필요 없는 생산과 극도의 유연성이라는 3D 프린팅의 이점 덕분에 여러 산업에서 대량 맞춤화 기술을 실험하기 시작했습니다.

소비재 산업

소비재 산업에서 3D 프린팅은 착용자의 발에 맞춤화된 신발을 만드는 데 사용됩니다.

맞춤형 신발을 만들기 위해 기업에서는 일반적으로 3D 스캐닝을 사용하여 고객의 발을 개별적으로 측정합니다.

디자이너는 스캔을 기반으로 고객의 특성에 맞는 중창이나 안창과 같은 신발 구성 요소의 디자인을 생성합니다. 그런 다음 디자인은 직접 제조를 위해 3D 프린터로 전송됩니다.

실제로 이러한 접근 방식의 한 예는 Dr. Scholl의 맞춤형 3D 인쇄 신발 인서트입니다.

기술 회사 Wiivv와의 파트너십을 통해 Dr. Scholl's는 고객의 발을 정확하게 스캔하는 맞춤형 앱을 제공합니다. 성공적인 스캔을 위해 고객은 다양한 각도에서 발 사진을 몇 장 찍어야 합니다.

앱 내 스캔 기술은 각 발의 400개 매핑 지점을 기반으로 맞춤형 깔창을 만듭니다. . 5분도 채 걸리지 않는 이 과정을 통해 고객 개개인에게 꼭 맞는 맞춤 인솔을 디자인할 수 있습니다.

3D 디자인이 생성된 후 맞춤형 인솔을 3D 프린팅하여 고객에게 배송됩니다. 99달러에 14일 이내에 문앞에. 또한 소비자는 앱을 사용하여 3D 프린팅된 깔창에 개인 취향에 맞는 다양한 디자인을 추가할 수 있습니다.

신발 외에도 몇몇 회사는 맞춤형 3D 프린팅 안경 및 보석류를 제공하기도 합니다.

맞춤형 소비자 제품에 3D 프린팅을 사용하는 것은 표준이 아닌 틈새 시장으로 남아 있습니다.

의료 산업

환자들은 개인화된 서비스와 치료를 원합니다. 이것이 의료 산업이 맞춤형 보철물, 임플란트 및 수술 도구를 만들기 위해 3D 프린팅을 채택하는 이유입니다.

그런데 이 제품들이 대량 주문형인가요?

의료 기기의 맞춤형 제조에 3D 프린팅을 사용할 때 아이디어는 개인화하는 것입니다. 즉, 고유한 디자인을 기반으로 고유한 최종 제품을 만드는 것입니다. 이는 단순히 대량 커스터마이징의 기반이 되는 제품 옵션을 고객에게 제공하는 것과는 다릅니다.

대량 맞춤화와 대조적으로 개인화는 이미 의료 산업 내에서 적용되고 있으며 한 가지 예는 3D 인쇄 보청기입니다.

보청기 시장의 선두주자인 보청기 제조업체인 Sonova는 2001년부터 3D 프린팅 기술을 사용하여 환자 맞춤형 인더이어 보청기를 생산해 왔습니다. 오늘날 회사는 매년 수십만 개의 고유 부품을 3D 프린팅합니다.

Sonova는 3D 프린팅을 사용하여 각 착용자의 개별 요구에 맞게 맞춤화된 인더이어 보청기용 쉘을 제조합니다. 회사는 이러한 수준의 개인화가 3D 프린팅을 통해서만 가능하다고 믿습니다.

자동차 산업

대량 맞춤화를 위해 이미 3D 프린팅을 채택한 자동차 산업의 한 부문은 럭셔리 부문입니다. 생산이 적은 이 부문에서는 최종 조립에 사용할 부품을 맞춤 제작하고 제조하는 데 이 기술이 사용됩니다.

일부 고급 자동차 제조업체는 이미 AM을 사용하여 고객 요구 사항에 맞는 디자인을 제공합니다.

예를 들어, BMW의 영국 자동차 브랜드인 MINI는 2018년 고객을 위해 3D 프린팅 맞춤화 서비스인 MINI Yours Customised를 출시했습니다.

이 서비스를 통해 고객은 다양한 패턴과 마감재 목록에서 선택하거나, 텍스트를 추가하거나, 작은 도시 경관에서 선택하여 도어 핸들이나 측면 플레이트의 부품과 같은 자동차 부품을 사용자 정의할 수 있습니다.

맞춤형 디자인 그런 다음 MINI에서 구성 요소를 3D 인쇄하고 흰색, 빨간색, 검은색 및 은색을 포함한 색상으로 칠할 수도 있습니다. 필요한 디자인을 제출하면 맞춤형 부품이 4주 이내에 준비됩니다.

또 다른 경우, Porsche는 3D 프린팅을 사용하여 3가지 견고성 수준으로 맞춤형 카시트의 중앙 부분을 생산하고 있습니다. 하드, 미디엄, 소프트.

포르쉐는 이르면 2020년 5월 유럽 경마장에서 사용할 40개의 프로토타입 시트를 3D 프린팅할 계획이며 고객 피드백은 2021년 중반의 최종 도로 법적 모델을 개발하는 데 사용됩니다.

Down line , Porsche는 고객의 특정 신체 윤곽에 맞게 시트를 맞춤화하여 견고함과 색상을 넘어 시트 맞춤 설정을 확장하고자 합니다.

대량 맞춤화를 위한 3D 프린팅의 과제

잠재력에도 불구하고 제조 분야에서 3D 프린팅의 채택은 대량 맞춤화를 위한 채택은 고사하고 여전히 다소 낮습니다. 위에서 보았듯이 지금까지 대량 맞춤형 3D 인쇄 제품의 예는 몇 가지에 불과합니다.

3D 프린팅은 맞춤형 제품을 생산하는 환상적인 기술이지만 더 큰 규모로 생산할 때는 여전히 어려움을 겪고 있습니다. 인쇄 속도와 생산량의 한계로 인해 3D 인쇄는 사용자 정의의 이점을 얻을 수 있는 많은 제품의 범위에서 제외됩니다.

하지만 제조업체가 맞춤형 3D 프린팅의 이점을 대량 생산 기술과 결합할 수 있다면 어떨까요?

간접 3D 프린팅으로 대량 맞춤화 가능

주형과 같은 도구 제조와 관련된 리드 타임과 비용을 고려할 때 성형 및 주조와 같은 기존의 대량 제조 방법으로 맞춤형 부품을 생산하는 것은 어려울 수 있습니다.

하지만 사출 성형을 위한 맞춤형 금형을 3D 프린팅함으로써 제조업체는 이러한 문제를 극복할 수 있습니다.

이의 좋은 예는 3D 프린팅을 사용한 주얼리 커스터마이징입니다.

이 기술은 매몰 주조용 보석 조각의 왁스 패턴을 만드는 데 사용됩니다. 그런 다음 왁스 패턴을 석고와 같은 내열 재료로 덮고 왁스를 녹인 오븐에 넣고 경화된 석고 주형만 남깁니다. 그런 다음 녹은 귀금속을 몰드에 붓고 왁스가 남겨진 공간을 채웁니다.

이 방법은 주얼리 제작자가 손으로 조각하는 모델과 관련된 시간과 노력을 절약하는 동시에 매우 복잡한 디자인을 할 수 있도록 도와줍니다. 맞춤 보석 조각.

Vowsmith의 대량 맞춤화

Vowsmith는 커플이 전자 상거래 웹사이트에서 직접 결혼 반지를 구매하고 지문으로 맞춤화할 수 있도록 하는 디지털 기반 비즈니스입니다.

전체 프로세스는 고객이 반지를 선택할 수 있는 온라인 앱으로 시작됩니다. 크기, 모양, 금속 유형, 다이아몬드 옵션 및 인그레이빙에 따라 다릅니다. 커플의 지문을 잉크로 캡처하기 위해 스타터 키트가 고객에게 전송됩니다. 고객은 잉크 인쇄물의 사진을 찍어 Vowsmith 웹 사이트에 업로드합니다.

3D 모델링 프로그램을 사용하여 지문 및 기타 디자인 요소가 포함된 디지털 버전의 반지를 만듭니다. 출력은 고해상도 STL 파일로 3D 프린터로 직접 전송되어 왁스 모델을 생성합니다.

Vowsmith에 따르면 인쇄당 35~40개의 링을 생산할 수 있으며 연간 4,000~5,000개의 링을 판매할 것으로 예상합니다.

이 회사는 3D 프린팅이 보석 맞춤화에 대한 무한한 가능성을 만들고 기존 기술로는 거의 달성할 수 없었던 가치를 제품에 추가하는 데 도움이 된다고 말합니다.

소프트웨어 및 올바른 워크플로의 필요성

3D 프린팅으로 맞춤형 부품을 생산할 때 발생하는 또 다른 문제는 전용 소프트웨어 도구와 워크플로 방식이 필요하다는 것입니다.

온라인 구성기는 대량 맞춤화 비즈니스 모델을 활용하는 데 필요한 도구 중 하나입니다. 이 도구를 사용하면 고객이 개별 선택에 따라 가능한 많은 제품 변형 중에서 올바른 제품을 직관적이고 간단하며 빠르게 표시하고 직접 주문할 수 있습니다.

온라인 구성기 외에도 생산을 원하는 회사 3D 프린팅을 사용한 맞춤형 제품은 맞춤형 품목을 생산, 추적 및 제공하기 위한 명확한 워크플로를 설정해야 합니다.

그러나 이것은 어려울 수 있습니다. 3D 프린팅을 사용하여 맞춤형 부품을 생산할 때 발생하는 한 가지 질문은 한 빌드에서 인쇄된 매우 유사한 부품을 식별하는 방법입니다.

인쇄된 라벨의 사용, 3D 스캐닝 및 3D 파일과의 비교를 포함하여 몇 가지 가능한 솔루션이 있습니다.

단, 애플리케이션마다 맞춤형 부품을 식별하고 추적하는 데 서로 다른 접근 방식이 필요할 가능성이 큽니다.

이는 부품 맞춤화를 위한 3D 프린팅의 성공적인 사용을 가능하게 하는 고급 디지털 도구 및 워크플로 자동화의 필요성을 보여줍니다.

솔루션에는 3D 스캐닝, 증강 현실, QR 코드 및 MES 소프트웨어를 사용하여 데이터 전송 및 추적 가능성이 포함됩니다.

3D 프린팅으로 대량 맞춤화의 물결을 타다

대량 맞춤화는 오늘날의 소비자 환경에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 개인화된 제품을 요구하는 소비자가 증가함에 따라 3D 프린팅과 같은 첨단 기술은 기업이 이러한 추세를 따라갈 수 있도록 도와줍니다.

그렇지만 맞춤형 3D 프린팅 애플리케이션은 여전히 ​​제한적이며 대부분 고급 소비자를 위해 유보되어 있습니다. 3D 프린팅에는 가파른 학습 곡선이 수반될 뿐만 아니라 발생하는 운영 및 공급망 문제 때문에 새로운 비즈니스 모델로 전환할 때.

도전에도 불구하고 우리는 3D 프린팅이 계속해서 대량 맞춤화 트렌드를 주도할 것이라고 믿습니다. 맞춤형 제품을 더 빠르고 비용 효율적으로 생산하는 데 도움이 되므로 더 많은 회사에서 고객에게 제품의 모양과 성능에 대해 더 많은 의견을 제시할 수 있습니다.