적층 제조가 친환경 산업을 이끄는 4가지 핵심 이점

작성자: 루 레이시, 패스트 레디우스 CEO

새로운 도구 모음이 신제품을 세상에 내놓는 방식에 변혁적인 영향을 미치고 있습니다. 인더스트리 4.0의 선봉에 선 제조 기업들은 혁신적인 제품을 만들고 더 빠르게 시장에 진출할 뿐만 아니라, 환경에 미치는 영향을 줄이고 낡은 탄소 집약적 제조 공정에서 벗어나고 있습니다.

300년 역사의 야외 전동 제품 생산 유산을 패스트 레디우스에 가져온 후스크바나 그룹을 예로 들어보겠습니다. 이 회사는 적층 제조를 통해 더 효율적이고 지속 가능하게 만들 수 있는 부품을 식별하고자 했습니다. 이는 확고한 업계 리더에게 대담한 행보였지만, 스웨덴 기업은 항상 해오던 방식에 혁신을 꾀하고자 했습니다. 이 탐색 프로젝트의 성공은 회사가 2016년 수립한 서스테이노베이트 지속가능성 프로그램에 중요한 탄소 발자국 감축에 대해 입장을 취할 수 있는 소중한 기회를 창출했습니다.

제49회 지구의 날을 맞아 오늘날 제조 산업을 되돌아보고, 적층 제조가 환경 지속가능성과의 관계를 어떻게 바꿀 준비가 되었는지 점검해 볼 좋은 시기입니다.

기업을 디지털 제조로 이끄는 제조 트렌드

적층 제조가 이 시점에 중추적인 기술인 이유를 이해하려면 먼저 제조 산업 내에서 글로벌하게 작용하는 주요 힘들을 파악해야 합니다.

향후 10년간 소비 계층에 10억 명의 신규 인구가 유입되고, 소비에서 추가로 30조 달러의 수요가 발생하며, 그 대부분이 분산된 신흥 경제국에서 발생함에 따라 글로벌 제조의 무게 중심이 이동할 것입니다. 이는 전 세계적으로 수재와 상품 수송에 심대한 가속화를 가져올 것입니다. 또한 경제 자유화 시대에서 일부 국가가 보호주의 트렌드에 적극적 역할을 하는 시대로 이동했습니다. 글로벌화의 본질이 변하고 있으며, 이는 공급망에 직접적인 영향을 미칩니다.

이러한 힘들의 결합 효과는 우리 산업이 책임감 있게 수요를 충족하기 위해 신제품을 설계, 제조, 이행하는 더 창의적이고 효율적인 방법을 찾아야 함을 의미합니다. 이를 똑똑하고 지속 가능하게 수행하려면 공급망에 대한 새로운 접근 방식과 그 접근 방식을 이행할 새로운 기술이 필요합니다.

적층 제조의 지속가능성 이점

인류는 오늘날 분명히 많은 도전에 직면해 있습니다. 하지만 우리는 불과 몇 년 전만 해도 존재하지 않았던 기술들 덕분에 산업 및 정보 혁신의 물결을 경험하는 역사상 전례 없는 시기에도 있습니다. 로보틱스, 인공지능과 머신러닝, 자율 주행, 가상현실 같은 인더스트리 4.0 기술들이 모두 주류 비즈니스 라인에 엄청난 영향을 미치기 시작하고 있습니다.

적층 제조도 확실히 이 목록에 속합니다. 한때 3D 프린팅 아이디어가 미래의 이상 현상이었던 시절이 있었지만, 이제 적층 제조는 모든 종류의 기업에 기존 제조 공정의 관련 대안이 되었고, 공급망을 훨씬 더 지구 친화적으로 만들고 있습니다. 이제 우리는 이전에는 불가능했던 설계 결과와 증가하는 수요를 충족하는 새로운 수단을 갖게 되었습니다.

지속가능성 측면에서 적층 제조가 일반적으로 가져오는 네 가지 이점은 다음과 같습니다:

1. 더 효율적인 제품 설계

본질적으로 적층 제조는 더 적은 소재를 사용하도록 설계된 제품을 만듭니다. 이에 대한 몇 가지 예가 있습니다. 첫 번째는 격자 구조 같은 새로운 설계 기능을 가능하게 하는 고급 디지털 설계 도구로, 훨씬 적은 소재로 엄청난 강도를 만듭니다. 두 번째는 이제 적층 제조 덕분에 여러 부품을 종종 하나로 통합할 수 있어, 해당 제품을 제조하는 데 전반적으로 더 적은 소재가 사용된다는 점입니다.

2. 더 효율적인 제조 공정

대부분의 전통적 제조 기술은 감산적입니다. 즉, 소재 블록을 잘라 형태를 만들거나 사출 금형을 제작해 채웁니다. 이는 스크랩 폐기물을 발생시키며, 일부는 재활용 가능하지만 일부는 그렇지 않습니다. 어쨌든 소재를 재활용하려면 재처리해야 합니다. 반면 적층 공정에는 금형도 없고 깎아내는 폐기물도 없습니다. 잉여 소재 재사용 능력에서도 큰 진전이 있었습니다. 예를 들어 HP 고재사용성 PA 12는 잉여 분말에 대해 최대 80% 재사용율을 보입니다. 산업 전반적으로 소재 분야의 지속적인 지속가능성 혁신에 큰 기대를 걸고 있습니다.

3. 더 효율적인 공급망

전통적으로 공급망은 육상, 항공, 해상 세 가지 물류 방식에 의존해 왔습니다. 적층 제조는 훨씬 더 효율적인 네 번째 방식인 클라우드를 만듭니다. 여기서 클라우드는 물리적 저장을 가상 창고로 대체합니다. 대량의 부품이나 제품을 한 번에 생산해 보관하는 대신 수요에 따라 출력할 수 있는 능력은 단종 비용 절감에 기여합니다. 가까운 미래에 기업들은 부품 설계를 디지털로 업로드하고 소비 지점에 가장 가까운 글로벌 네트워크에서 온디맨드로 출력할 수 있게 되어 탄소 집약적 운송 수단 의존도를 줄일 것입니다. 적층 제조 시설이 전 세계에 복제될 것이므로, 디지털과 물류의 통합이 미래 공급망을 정의하는 세상을 상상할 수 있습니다.

4. 가속화된 혁신과 시장 출시 시간

마지막으로, 적층 제조는 전통적 제조 방식의 프로토타이핑 제약 없이 아이디어를 빠르게 반복할 수 있게 해주므로, 기업이 제품을 더 빠르게 시장에 출시해 인간의 필요에 더 신속하게 대응할 수 있게 하며, 소재, 공정, 인력을 훨씬 더 효율적으로 사용합니다.

지구 친화적 제조의 미래를 바라보며

이러한 인더스트리 4.0 혁신이 우리 손안에 있으므로, 우리는 곧 미래 세대를 위해 더 나은, 더 효율적인, 더 환경적으로 책임 있는 산업을 만드는 도전에 대응할 수 있을 것입니다. 몇몇 진보적인 포춘 100대 기업이 이미 공급망 일부를 적층 제조로 전환해 더 나은 성능의 제품을 만들고 탄소 영향을 줄이며 전반적으로 더 민첩해지는 데 앞장서고 있습니다.

오늘날의 환경적, 글로벌 도전에 부응하기 위해 아직 해야 할 일이 많이 있지만, 약속과 잠재력은 존재합니다. 더 많은 리더와 엔지니어들이 모여 새로운 도구를 배우고 이해하며, 이를 비즈니스에 의미 있게 도입한다면 제조 경제 전반에 걸친 효율성의 단계적 변화를 만들 수 있는 기회가 있습니다.

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