제조 속도를 높이는 3가지 검증된 전략

모든 기업은 자사 부품을 가능한 한 빨리 제조하길 원합니다. 더 빠른 생산은 더 짧은 시장 출시 시간을 의미하며, 이는 상업적 이점과 수익 증대로 이어질 수 있습니다.

래피드 프로토타이핑과 생산을 제3자 제조업체에 아웃소싱할 때, 제조 속도가 자신의 손을 벗어났다고 생각할 수 있습니다. 하지만 이는 진실과 거리가 멉니다: 설계자와 개발자는 제조업체 자신만큼이나 온디맨드 제조 속도 향상에 큰 역할을 할 수 있습니다.

이 글은 올바른 제조 공정 선택부터 제조업체와의 효율적인 커뮤니케이션 라인 개발까지, 어떻게 하면 부품을 더 빨리 만들 수 있는지 살펴봅니다.

빠른 제조 공정 선택

최고의 제조업체라도 어떤 공정은 다른 공정보다 빠르다는 사실을 바꿀 수는 없습니다.

그렇지만 항상 공정 간 선택의 자유가 있는 것은 아닙니다. 예를 들어 생산 부품이 주조나 단조가 필요한 경우, 그냥 3D 프린팅하기로 결정할 수는 없습니다. 그렇게 하면 부품의 기능과 성능이 근본적으로 바뀌게 됩니다.

따라서 주어진 프로젝트에 어떤 제조 공정이 가능한지 결정하는 것이 중요합니다.

래피드 프로토타이핑의 경우 일반적으로 생산보다 훨씬 더 큰 유연성이 있습니다. 대부분의 시제품은 엄격한 기계적, 소재적 요구사항이 없으므로 속도를 다른 요소보다 우선시할 수 있습니다.

생산 부품은 더 엄격한 요구사항을 가집니다. 그러나 빠른 시제품을 만드는 공정(예: 3D 프린팅)이 양산에는 반드시 빠른 공정은 아닐 수 있습니다.

CNC 가공

CNC 가공은 특히 소량 생산과 시제품 제작에 비교적 빠른 제조 공정입니다. 툴링이 필요 없고, 최신 5축 기계는 다중 설정의 필요성을 줄여줍니다.

대량 생산에는 덜 효율적이며, 규모의 경제가 없습니다: 더 많은 단위를 만들어도 단위당 시간이 크게 줄지 않습니다. 복잡한 부품 가공은 단순한 부품 가공보다 더 많은 시간이 걸립니다.

사출 성형

사출 성형은 금속 툴링 생성을 필요로 하는 2단계 제조 공정입니다. 이 때문에 소량 생산과 시제품 제작에는 느린 공정입니다.

하지만 금형 제작은 느린 반면, 플라스틱 샷 주입은 번개처럼 빠릅니다. 이는 툴링이 완료되면 플라스틱 부품의 각 단위를 매우 빠르게 만들 수 있음을 의미합니다. 따라서 이 공정은 대량 생산에 매우 빠릅니다.

시트 메탈 가공

부품이 시트 메탈 가공으로 제작되어야 할 때는 보통 명백하므로, 시트 메탈과 대안 사이에서 결정할 일은 드뭅니다.

그러나 시트 메탈 가공과 관련된 개별 공정의 범위가 있으며, 필요한 기계 범위(브레이크, 전단기 등)가 CNC 가공 같은 올인원 공정보다 래피드 프로토타이핑과 소량 생산을 더 느리게 만들 수 있습니다.

3D 프린팅

3D 프린팅은 시제품과 매우 소량 생산 실행(일반적으로 10개 미만 단위)에 빠른 제조 공정입니다.

그 속도는 매우 짧은 설정 시간 덕분이지만, 실제 제조 시간이 특별히 빠르진 않을 수 있습니다. 중요한 점은 3D 프린터가 복잡한 부품을 단순한 부품과 같은 속도로 제작할 수 있다는 것입니다. 이는 CNC 기계나 기타 절삭 기술과는 다릅니다.

빠른 제조는 제조업체의 전문성뿐만 아니라 제품 설계자도 부품을 얼마나 빨리 만들 수 있는지 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.

제조 가능성을 위한 설계(DFM) 원칙을 적용하면 온디맨드 제조 파트너로부터 더 나은 부품과 더 빠른 생산을 이끌어낼 수 있습니다.

이는 부품이 어떻게 만들어질지 살펴보고, 설계를 생산 방법에 맞게 조정하는 것을 의미합니다. CNC 기계, 사출 성형 기계 또는 기타 방법이든 상관없습니다.

하지만 각 제조 공정마다 부품 설계에 대한 고유한 기준이 있지만, 제조를 가속화하기 위해 따를 수 있는 몇 가지 보편적 원칙이 있습니다.

복잡한 특징 단순화: 대부분의 경우 불필요한 복잡성은 부품을 제조하기 어렵게 만들어 처리 시간을 늘리고 비용도 증가시킬 수 있습니다. 미적 장식이 기다릴 가치가 있는지 자문해보세요.
느슨한 공차 허용: 모든 기업은 부품이 깔끔하고 균일하길 원하지만, 비중요 치수에 타이트한 공차를 요구하면 시간이 낭비됩니다. 절대적으로 필요한 곳에만 타이트한 공차를 지정하고 제조업체가 빠르게 작업할 수 있게 하세요.
기계 친화적 소재 선택: 때때로 소재 선택은 부품의 최종 용도나 고객에 의해 결정됩니다. 하지만 유연성이 있다면 가공하기 쉬운 소재를 선택해 시간을 절약할 수 있습니다. 예를 들어 CNC 기계는 강철보다 알루미늄을 더 빠르게 절삭할 수 있습니다.
설정당 다중 부품: 작은 크기 부품의 여러 단위가 필요한 경우, 단일 설정에서 여러 단위를 CNC 가공하거나 동일한 프린트 베드에 여러 단위를 3D 프린팅할 수 있습니다.

부품을 설계하고 적합한 공정과 소재를 파악한 후에도, 제조업체의 일을 최대한 쉽게 만들어 온디맨드 제조 시간을 추가로 단축할 수 있습니다.

제조에서 가장 중요한 요소 중 하나는 명확성입니다. 설계의 실수와 모호함을 다시 확인하세요. 설계가 단순하고 기계 친화적이더라도, 기계공이나 다른 제조 전문가에게 아이디어를 전달하기 위해 특정 방식으로 제시해야 할 수 있습니다.

기술 도면을 준비하면 많은 잠재적 모호성을 제거할 수 있습니다.

기술 도면은 디지털 설계를 보완하며 공차, 표면 마감 요구사항, 주석, CAD 파일 자체에 나타나지 않는 기타 요구사항 같은 세부 사항을 포함합니다.

기술 도면은 제조업체에 대한 메모로 보완될 수도 있습니다. 여기서 자연어로 목표와 요구사항을 설명할 수 있습니다. 이 메모를 명확하고 모호하지 않게 만들면 제조업체와 프로젝트에 대해 계속 논의할 필요가 없습니다.

물론, 같은 사람들과 반복적으로 협력하면 제조업체에 요구사항을 전달하는 것이 훨씬 쉬워집니다. 프로젝트별로 새로운 파트너를 찾는 대신, 제조업체와 장기적인 관계를 구축하는 것을 고려하세요. 오해가 줄어들고 시간이 지날수록 생산이 빨라진다는 것을 알게 될 것입니다.

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