프로토타이핑에서 양산으로: 적층 제조 확장으로 설계 유연성과 비용 절감 실현

대부분은 적층 제조(AM)를 최소한 급속 프로토타이핑 도구로는 잘 알고 있습니다. 하지만 많은 기업이 AM은 오직 프로토타이핑 도구라는 통념을 믿고 퍼뜨리는 반면, 항공우주, 의료, 소비재 등 다양한 시장의 혁신자들은 설계, 성능, 비용 요소가 맞아떨어질 때 AM을 양산 등급 제조에 이미 활용하고 있습니다.

AM을 생산 수단으로 탐색하면 CNC 가공, 우레탄 주조, 사출 성형으로는 불가능한 설계와 성능 가능성이 열립니다. 이 글에서는 조직이 다음을 수행하는 방법을 다룹니다:

• 귀사의 부품이나 제품에 양산 등급 AM 전환을 위한 강력한 비즈니스 사례가 있는지 식별하기
• 적층 제조를 위한 설계(DFAM) 원칙을 활용해 급속 프로토타이핑에서 양산으로 원활하게 전환하기

양산 등급 적층 제조 채택을 위한 비즈니스 사례 구축

일반적으로 부품이나 제품에 양산 등급 AM으로 전환하는 것은 다음을 통한 가치 창출 가능성이 있을 때 타당합니다:

• 제품 경량화
  AM을 이용한 제품 경량화는 소재 사용과 성능을 발전시키고 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 절감 기회를 창출합니다. AM은 항공우주 부품의 중량을 최대 70%까지 줄여 연간 약 3,000달러의 연료비를 절감했습니다.
• 저비용 대량 맞춤화
  맞춤화에 대한 소비자 수요가 증가하고 있으며, 미국인의 30%가 제품 개인화에 관심이 있습니다. 적층 제조는 기존 생산 방식보다 낮은 맞춤화 비용과 리드 타임으로 이 수요를 유일하게 충족할 수 있습니다. 제품의 기본 구성요소가 AM으로 검증되면, 기업 로고나 다른 텍스처로 제품을 개인화하는 것은 맞춤 툴링 없이 CAD 파일의 간단한 변경만으로 가능합니다. 소비자가 설계 선호도나 필요에 맞게 제품을 조정할 수 있게 하면 경쟁사 사이에서 돋보일 뿐만 아니라 궁극적으로 고객에게 더 많은 가치를 제공합니다.
• 제품 성능 향상
  거의 모든 형상, 특징, 기능을 AM으로 제작할 수 있습니다. 제품 디자이너는 리툴링 비용(25,000~100,000달러 범위) 없이 각 설계 반복에서 완전히 다른 형상과 텍스처를 실험할 수 있습니다.
• 공급망 효율성
  온디맨드 적층 제조를 활용하는 기업은 총 공급망 비용을 50~90%까지 절감할 수 있는 것으로 추정됩니다. 특히 대량의 교체 부품을 판매하는 기업의 경우, 온디맨드 적층 제조로 창고 비용을 없애고 부품 단종 위험을 줄일 수 있습니다.
• 더 빠른 제품 반복
  AM은 설계 팀이 각 설계 반복으로 제품을 다듬고 최적화할 수 있게 합니다. 그리고 제품이 생산될 동일한 기계에서 프로토타이핑을 하기 때문에 프로토타입 단계에서 제조 공정과 제품 성능을 검증할 수 있습니다. 일부 경우 초기 제품 개념에서 최종 제품 설계까지 걸리는 시간을 최대 90%까지 단축할 수 있습니다.

AM 전환에는 많은 이점이 있지만, 물론 고려해야 할 과제도 있습니다. AM으로 부품을 생산하면 기존 제조보다 부품당 비용이 더 높을 수 있습니다. 하지만 AM은 창고 보관 필요성을 사실상 없애주므로 이러한 비용을 상쇄할 수 있습니다. 재고 보관은 전체 생산 비용에 20~25%를 추가할 수 있기 때문에 이는 매우 중요합니다.

설계를 활용해 적층 제조 역량을 강화하는 방법에 대해 더 알고 싶다면 스마트 설계 원칙 적용에 대한 기사를 확인하세요. 오늘 연락주시면 귀사의 설계를 적층 제조에 맞게 최적화하는 방법을 보여드리겠습니다.

패스트 레디우스와 함께 부품을 만드실 준비가 되셨나요?