3D 프린팅을 통한 대규모 생산 동향: 신속한 프로토타입 제작 솔루션에서 생산 현장 적용 단계까지

| Lukas

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3D 프린팅은 디지털 디자인 방식의 다양한 물리적 제품들을 만들어내는 데 사용되는 부가적인 제조(AM) 기술을 말합니다.

제조업체는 일반적인 밀링, 기계 가공, 조각, 성형, 기타 절삭 수단을 사용하여 자재를 덜어내는 방식 대신 자재를 적층하는 방식을 적용하여 일련의 완제품들을 생산할 수 있습니다. 스포츠화부터 자동차 부품에서 의료 장비에 이르기까지 무엇이든 가능합니다. 3D 프린팅이 디자인 유연성을 개선하면서 제조 시간은 단축하고 가치는 더 높일 수 있는 상당한 잠재력을 지니고 있기는 하나, 일부 이해 관계자들은 공장에서 대량 생산하기 위한 솔루션이라기보다는 공학 연구소에서 사용하는 일회적인 프로토타입 솔루션으로 여기고 있습니다.
Essentium은 이 개념을 바꾸어 놓기 원합니다. Essentium은 Dimensional Research와 공동으로, 부품 제작을 위해 3D 프린팅을 적용하는 것에 관한 결정을 내릴 직접적인 책임을 맡은 전 세계 여러 지역에 있는 162명의 임원 및 관리자들을 대상으로 조사를 실시하였습니다. 우리의 목표는 경험 많은 3D 프린팅 관계자들이 대규모 생산 투입 솔루션이 현실적으로 가능한 기대 또는 상상이며 장기적으로 이익이 될 것으로 여기는지 확인하는 것입니다. 그동안 알게 된 바를 아래 간략히 정리하였습니다.
부품 생산에 3D 프린팅을 사용하는 일이 작년 한 해 동안 극적으로 증가했습니다.
30년에 가까운 시간 동안 3D 프린팅은 프로토타입 제작 또는 맞춤형의 일회성 부품 제작에 널리 사용되어 왔다. 현재는 단순히 프로토타입에 사용하는 수준을 넘어서서 전체 제조 과정에 걸쳐 3D 프린팅을 채택하는 기업들이 늘고 있다. 제조 보조 수단과 공구들을 제작하는 것은 물론 제한적으로나마 생산 부품을 제조하는 것에서 전면적으로 생산 부품 등을 제조하는 단계에까지 이르렀습니다. 이 조사 결과에 따르면, 전면적인 부품 제조에 3D 프린팅을 이용하는 비율이 1년 전 21%에서 현재 40%로 두 배가 되었으며, 3D 프린팅으로 생산 부품 수 천 개를 생산하는 회사들의 비율이 작년 18%에서 올해 47%로 급증하였습니다. 응답자의 거의 절반은 부품 제조에 3D 프린팅을 이용하는 비율이 작년보다 다섯 배 이상으로 늘었습니다. 이러한 성장은 주로 사용자 경험이 늘어나고 품질은 높으면서 비용은 낮은 다양한 재료를 사용할 수 있게 된 결과입니다.
3D 프린팅 사용은 점점 더 빠른 속도로 계속 증가할 것입니다.
대규모 생산 투입이 늘어날 것이라는 기대는 급격히 커지고 있습니다. 이전 조사 결과에 따르면, 3D 프린팅의 주된 이점은 대개 속도와 관련이 있어서 전체 공정 기간 및 부품 제작 기간 단축에 대한 것이었으며, 프로토타입 제작 분야가 주를 이루었습니다. 올해에는 가장 많이 언급된 이점이 비용 감소, 규모의 경제 면에서 개선되었다는 점, 신뢰성과 비용 절감 효과, 폐기물 감소 등입니다. 임원들의 대부분은 전반적인 제조 비용이 줄어들 가능성 때문에 향후 3년에서 5년 사이에 3D 프린팅의 사용이 “극적으로” 늘어날 것이라고 보고했습니다. 이러한 장점은 제한적으로든 전면적으로든 생산에 3D 프린팅을 투입하기로 결정하는 데 있어 긍정적 영향이 있습니다. 일례로, 3D 프린팅은 별도의 공구가 필요 없습니다. 신제품을 위해 공구를 갖춰야 하는 비용이 없기 때문에 제조업체는 수십만 달러를 절약할 수 있습니다.
이 기술을 널리 채택하기까지는 아직 극복해야 할 장애 요소들이 있습니다.
사고방식을 바꾸기란 결코 쉽지 않습니다. 조사 결과에 따르면, 응답자의 91%는 대규모 생산의 실현 가능한 대안으로 3D 프린팅을 권했을 때 반대에 직면했다고 했습니다. 아이러니하게도, 3D 프린팅 적용에 있어 가장 자주 언급되는 장애 요소는 3D 프린팅 재료와 하드웨어 비용이 높다는 것이었는데, 사실 대부분의 3D 프린팅 전문가들은 오히려 장기적으로는 비용이 절감된다는 것을 잘 알고 있습니다. 돈을 벌려면(절약하려면) 돈이 들게 마련입니다. 일부 기업들의 경우에는 취득가액이 생각보다 더 낮기도 합니다. 일부는 3D 프린팅을 통한 제작의 규모 조정이 쉽지 않다고 생각하며, 어떤 경우는 그 재료를 신뢰하지 못합니다. 특정 공급업체의 전매 하드웨어에 구속되기를 거부하는 고객들이 있습니다. 개방형 표준이 자리를 잡아, 상호운용성 문제 없이 하드웨어와 재료면에서 더 많은 통제권과 선택권을 갖기를 기다리고 있는 경우도 있습니다. 분명 이러한 염려거리들을 제대로 처리하여 대규모 생산에 3D 프린팅을 적용할 수 있게 하겠다는 약속을 지켜야 하겠으며 현재 상황으로는 분명 현실적으로 달성 가능합니다.
실제로 시장 동향과 연구 참여자들로부터의 피드백을 보면, 3D 프린팅을 생산 현장에 반영할 전망은 밝습니다. 대규모 생산 처리가 가능한 적절한 솔루션만 있다면 말입니다.

동료들이 앞으로 대규모 생산에 3D 프린팅을 적용하는 것에 대해 어떻게 생각하는지 그리고 Essentium이 이 면에서 어떤 기여를 할 수 있는지 알기 원한다면 백서를 다운로드해 보시기 바랍니다


Essentium사는 산업용 3D 프린팅 솔루션들을 제공하며, 이로써 공학적 재료 제품의 강도와 속도를 타협함 없이 대규모로 제조하여 기존 제조 공정들을 혁신적으로 개선합니다. Essentium은 혁신적인 산업용 3D 프린터와 재료들을 제조하고 제공함으로써, 세계 일류 제조업체들이 3D 프린팅과 기계 가공 간의 간격을 줄이고 적층 제조의 미래를 열어 나갈 수 있도록 돕습니다.

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| The Essentium Team

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