적층 제조(3D 프린팅)가 현대 생산 공장을 혁신하는 방법

지난 10년간 적층 제조(Additive Manufacturing, 3D 프린팅)는 많은 헤드라인을 장식했습니다. 소비자용 3D 프린팅의 과대광고부터 설계 및 제조 커뮤니티에 미치는 실질적 영향까지. 이 기술에 쏟아진 관심은 상당하며 당연합니다. 3D 프린팅은 산업이 제품을 설계하고, 생산 부품을 만들고, 애프터마켓에서 제품을 지원하는 방식을 변화시킵니다. 이 블로그 포스트에서는 3D 프린팅이 오늘날 제조업을 어떻게 변화시키는지 살펴봅니다. 향후 적층 제조가 제조업을 어떻게 더 변화시킬지에 대한 향후 포스트도 기대해 주세요.

3D 프린팅이 제품 출시 속도를 바꾸는 방법

설계 프로세스에 대한 3D 프린팅 영향의 직접적 결과는 신제품 개발 속도입니다. 주어진 설계에 대한 툴링을 기다리는 대신, 설계자는 현장에서 프린트하거나 CAD 파일을 서비스 뷰로에 보내 몇 시간 또는 며칠 만에 부품을 얻을 수 있습니다. 이전에는 수주, 수개월, 심지어 수년이 표준이었습니다. 이는 전체 제품 개발 라이프사이클에 압축 효과를 줍니다. 효과적인 설계에 필요한 시간량이 압축되므로 최종 부품 설계 결정에 훨씬 빨리 도달할 수 있습니다.

3D 프린팅이 설계 효과를 높이는 방법

3D 프린팅은 프로토타이핑 기술로 성장했습니다. 이전에는 상상할 수 없었던 속도로 아이디어에서 유형 모델로 갈 수 있는 더 빠른 방법을 제공했습니다. 컴퓨터 프로그램에서 설계를 초안한 후 프린트하도록 보냄으로써, 신규 설계의 시장 출시 시간이 대폭 단축되었습니다. 이 속도와 더불어 3D 프린팅은 더 나은 제품이 시장에 나오도록 도왔습니다. 유형 설계에 대한 빠른 반복 생성이 가능해짐에 따라, 수개월(그리고 툴링에 많은 추가 투자)이 걸렸을 엔지니어링 결함과 나쁜 인체공학을 더 일찍 식별하고 최종 설계에 수정 사항을 반영할 수 있습니다. 결과적으로 설계자들이 더 짧은 기간에 수많은 설계를 탐색해 더 나은 최종 설계에 도달할 수 있게 되어 부품의 전반적 품질이 향상됩니다.

3D 프린팅이 툴 제작 방식을 바꾸는 방법

많은 관심이 3D 프린팅이 최종 사용 부품 생성에 어떻게 도움이 되는지에 집중됩니다. 그러나 프로토타이핑 외 초기 용도 중 하나는 툴 제작이었습니다. 약 10년 전, 3D 프린팅용 엔지니어링 열가소성 수지 범위가 크게 확대되었습니다. 이는 압출 및 분말 베드 3D 프린팅 시스템 성장과 동시에 일어났습니다. 이 열가소성 수지가 이용 가능해지자 관리자와 엔지니어들은 3D 프린팅이 핏(fit)이나 폼(form) 모델을 훨씬 넘어 일상에서 마주하는 독특한 실용적 과제를 해결할 수 있는지 고려하기 시작했습니다. 애플리케이션은 이제 고유한 지그(jig), 고정구(fixture), 맞춤형 엔드 암 이펙터(custom end arm effectors) 생성 등으로 확장될 수 있어 아이템 취급을 개선할 수 있습니다. 3D 프린터는 기존 대량 생산 기술로는 절대 적합하지 않을 이러한 종종 독특한 형상을 경제적으로 제작하는 데 고유하게 적합함이 입증되었습니다. 이렇게 3D 프린팅은 쇼플로어 근로자뿐만 아니라 최종 사용 부품을 설계하고 제작하는 사람들을 지원하는 제조 방식도 변화시켰습니다.

3D 프린팅이 수리 방식을 바꾸는 방법

3D 프린팅이 오늘날 제조업을 변화시키는 또 다른 방법은 수리 방식입니다. 3D 프린팅은 교체 부품의 주문형 제작을 가능하게 합니다. 당연히 항상 필요한 건 아닙니다. 때로는 교체 부품이 동네 대형 철물점에서 쉽게 구할 수 있습니다. 하지만 때로는 그 부품들을 구하기 어렵습니다. 특히 단종된 제품의 경우. 1950년대 수집용 자동차가 고장 나면, 글로벌 마켓에서 부품을 찾는 것보다 프린트하는 게 더 합리적일 수 있습니다.

이것은 아마도 50년 된 조립 라인에서 부품이 빠져 매 분 매출 손실이 발생하는 경우 더욱 두드러집니다. 혹은 전방 배치 위치에 있어 항공기가 프린트한 교체 부품 없이는 날 수 없는 경우일 수도 있습니다. 이러한 상황 중 어느 것이든 3D 프린팅으로 임시 해결책을 만들 수 있는 능력은 중요하며, 프린팅 품질 발전으로 이러한 '단기 솔루션'이 곧 '장기 솔루션'이 될 수 있습니다.

요약: 적층 제조가 여러 방식으로 제조업을 변화시키고 있으며 더 많은 변화가 올 것

적층 제조는 우리가 물건을 만드는 방식을 근본적으로 바꿨습니다. 설계부터 툴링, 교체 부품까지 적층 제조는 게임 체인저입니다. 그리고 기계 속도와 능력이 막 티핑 포인트를 지났기에 그 영향은 이제 막 느껴지기 시작했습니다. 적층 제조가 향후 몇 년간 제조업을 어떻게 더 영향을 미칠지 이야기할 다음 블로그 포스트를 읽어보세요.