철도에 대해 다시 생각하기: 스테파니 브릭웨드
수백만 달러 규모의 AM의 힘

2025년 4월 17일 | 읽기 시간: 5분

 

애디티브 스낵 팟캐스트의 최근 에피소드에서 진행자 파비안 알레펠트는 독일 국영 철도회사인 도이치반(DB)뿐만 아니라 그녀가 이끄는 네트워크를 통해 다양한 분야에서 AM 도입을 주도하는 저명한 인물인 스테파니 브릭베데를 다시 맞이했습니다.

이 토론에서는 DB의 10년간의 적층 제조 구현, 틈새 애플리케이션에서 핵심 제조 축으로의 전략적 진화, 그리고 발전을 가속화하는 데 있어 협업의 중요한 역할에 대해 흥미롭게 살펴볼 수 있었습니다.

 

팟캐스트로 돌아온 선구자 환영하기

파비안 알레펠트는 스테파니 브릭웨드를 다시 소개하며 도이치반의 적층 제조 책임자이자 모빌리티 고고스 애디티브(MGA) 네트워크의 매니징 디렉터로서 두 가지 역할을 맡고 있는 스테파니를 강조했습니다. 몇 년 전에 마지막으로 대담을 나눴던 그녀는 이번 에피소드에서 DB와 MGA가 이룬 괄목할 만한 발전에 대한 업데이트를 제공했습니다.

 

도이치 반의 10년: 노후화에서 전략으로: 도이치 반의 10년

스테파니는 올해 DB가 AM을 사용한 지 10주년을 맞이했다고 말했습니다. 그 여정은 노후화라는 과제를 해결하면서 소박하게 시작되었습니다. 열차는 30년, 40년, 심지어 50년 동안 운행되는 경우가 많기 때문에 구형 모델의 예비 부품을 확보하는 것은 점점 더 어려워지고 비용이 많이 듭니다. AM은 이러한 구형 부품을 온디맨드 방식으로 생산할 수 있는 완벽한 솔루션을 제시했습니다. 단 10개의 부품으로 시작한 사업이 폭발적으로 성장했습니다: DB는 현재 12가지 3D 프린팅 기술을 활용하여 700가지 사용 사례에 걸쳐 150,000개 이상의 부품을 프린트하고 있습니다.

흥미로운 점은 DB의 초기 접근 방식이 독특하게 상향식이었다는 점입니다. 주로 건설업체가 아닌 유지보수 업체였던 DB는 방대한 인벤토리에 대한 포괄적인 CAD 데이터베이스가 부족했습니다. 스테파니의 팀은 일반적인 하향식 기업 이니셔티브 대신 유지보수 작업장의 동료들에게 직접 연락하여 20만 명의 직원이 근무하는 회사 전체에서 AM 작업에 동참할 의향이 있는 열정적인 개인에게 도움을 요청했습니다.

이를 통해 직급에 구애받지 않는 열정적인 팀이 만들어졌고, 이들은 현장에서 직접 실제 요구 사항을 파악했습니다. 그 후에야 DB는 지그, 픽스처, 툴링(흔히 덜 중요한 것으로 간주되는)을 통합하고 개선된 데이터베이스와 AI를 사용하여 인쇄 가능한 부품을 식별하는 보다 전략적인 하향식 접근 방식을 개발하기 시작했습니다. 이제는 상향식 열정과 하향식 전략이 함께 작동합니다.

성공 측정: 부품 인쇄에서 수백만 달러 절감까지

스테파니는 에어버스에서 근무하던 상사가 처음에 첫해에 2만 개의 부품을 인쇄하는 것으로 성공을 측정하자고 제안했던 초기 KPI 토론을 재미있게 회상했는데, 당시에는 부품을 10개밖에 인쇄하지 못했기 때문에 웃음을 자아냈습니다.

초기에는 부품 수(특히 경품이 아닌 실제 예비 부품, 프로토타입 또는 툴링)를 측정 지표로 삼았지만, 곧 정량화할 수 있는 재무적 효과로 초점을 전환했습니다. 2019년부터 AM은 DB에 매년 두 자릿수 백만 유로에 달하는 비용 절감 효과를 창출했습니다.

이러한 절감 효과는 최소 주문 수량 극복, 리드 타임 대폭 단축(아래에서 설명하는 기어 하우징 사례와 같이), 비용이 많이 드는 열차 정차 방지 등 다양한 경로를 통해 이루어집니다.

그러나 가장 큰 미래 잠재력은 디지털 웨어하우징에 있습니다. DB의 철도 차량용 물리적 창고에만 18억 유로 상당의 부품이 보관되어 있으며, 이 중 10%는 현재 이미 인쇄가 가능합니다.

이러한 잠재력을 활용하여 온디맨드 제조와 물리적 재고 감소를 통해 1억 유로의 비용 절감을 실현하는 것을 목표로 하는 DB의 "Road to 100 Million" 전략이 있습니다. 이를 추진하기 위해 DB는 이제 새로 조달하는 열차의 경우 부품의 10%를 프린트할 수 있도록 설계해야 하며, 이는 네덜란드 동료(NS)가 채택한 추세입니다.

장애물 극복하기: 승인, 자격 및 표준

스테파니는 금속 인쇄 부품을 실제로 보여줌으로써 이해 관계자들이 눈을 뜨게 되었다며 기술을 실물로 보여주는 것의 힘을 강조했습니다. 커뮤니케이션, 사내 마케팅, 심지어 직원 경진대회(응용 분야를 찾고 인식을 확산하는 데 기여)가 핵심이었습니다. 가정용 FDM 프린터의 보급이 증가하면서 직원들이 3D 프린팅의 기본 개념에 익숙해지는 데도 도움이 되었습니다.

특히 중요한 구성 요소의 경우 인증 절차가 오래 걸리는 것이 가장 큰 장애물입니다.

인쇄 자체가 병목 현상이 아니라 인증과 테스트에 가장 많은 시간이 걸리는 경우가 많습니다. 이를 인식한 DB와 MGA는 독일 표준화 연구소(DIN)와 같은 표준화 기관과 적극적으로 협력하여 필요한 지침을 만들었습니다. 그 결과 중요한 부품을 안정적으로 인쇄할 수 있는 생산 현장의 역량을 평가하는 데 도움이 되는 DIN 52920 표준이 탄생했습니다.

스테파니는 광범위한 채택을 촉진하고 공급업체 통합을 단순화하기 위해 조화로운 유럽(EN) 또는 국제(ISO, ASTM) 표준이 필요하다고 강조하면서 표준 '해킹'은 확장이 가능하기 때문에 진정으로 '섹시'하다고 말했습니다.

 

모빌리티를 더하다: 네트워크 협업의 힘

다른 기업으로부터 배우고 더 빠르게 확장해야 할 필요성을 인식한 DB는 9년 전 단 9명의 창립 멤버로 MGA 네트워크를 시작했습니다. 오늘날 MGA는 주요 철도 운영사, 공급업체, 기계 생산업체, 재료 공급업체, 소프트웨어 회사, R&D 기관, 대학 등 약 150개의 회원사를 보유한 유럽의 선도적인 적층 제조 네트워크가 되었습니다.

MGA는 전체 공급망과 철도, 항공, 자동차, 항공우주, 건설, 방위, 의료, 심지어 라이프스타일(패션, 보석, 디자인)을 포함한 여러 산업에 걸쳐 협업을 촉진합니다. 워킹 그룹은 인증, 재료 개발, 지속 가능성, 교육과 같은 공통의 과제를 해결합니다.

스테파니는 14일 이내에 개최된 구리 인쇄에 대한 신속한 워크샵과 Siemens와 재료 공급업체 Lehmann&Voss 간의 협력을 통해 필요한 난연성 분말(이전에는 Ultem 9085와 같은 재료로 제한되었던 높은 철도 표준을 충족)을 개발한 사례 등을 공유했습니다. 이 사용자 중심 네트워크는 업계의 요구와 공급업체 역량 간의 격차를 해소합니다.

성공 사례 AM으로 위기 극복하기

AM의 영향력을 보여주는 강력한 사례로는 50대의 화물 기관차가 기어 하우징을 구할 수 없어 유휴 상태로 방치된 경우가 있습니다. 기존 소싱은 최소 주문 수량과 2년의 리드 타임을 제시했습니다.

이사회 차원에서 논의된 잠재적 위기에 직면한 스테파니의 팀은 MGA 네트워크를 활용하여 부품을 재설계하고, 3D 프린팅을 사용하여 원래 재료로 하우징을 주조하기 위한 모래 주형을 프린팅했습니다.

문제 파악부터 첫 번째 교체용 하우징 배송까지 전체 프로세스는 단 두 달 만에 완료되었으며, 이는 운영 복원력을 보장하는 AM의 능력을 극적으로 보여주었습니다.

앞으로의 길: 적응형 및 파괴적 성장

스테파니는 적층 가공이 적응형 솔루션(동종 부품 대체, 보수적인 산업에서 채택을 용이하게 함)과 파괴적 잠재력(새로운 디자인, 최적화된 부품)을 모두 제공한다고 강조합니다. 두 가지 모두 필요합니다. 그녀는 적층 가공 업계가 사용자의 입장에 서서 사용자가 기술에 전적으로 적응하도록 강요하기보다는 사용자의 요구에 맞게 적응해야 한다고 주장합니다.

스테파니 브릭웨드의 인사이트는 전략적이고 협력적으로 구현될 때 AM의 변혁적 힘을 강조합니다. 도이치반의 10년에 걸친 여정은 AM을 활용하여 효율성, 복원력 및 혁신을 강화하기 위한 강력한 청사진을 제시하며, MGA는 업계 간 파트너십이 공동의 과제를 극복하고 이 획기적인 기술의 채택을 가속화하는 데 얼마나 기하급수적인 가치를 지니는지 보여 줍니다.