산업용 3D 프린팅으로 공급망에 혜택을 주는 방법

2023년 8월 28일 | 읽기 시간: 5분

견고하고 유연한 공급망을 만들고 유지하는 것의 가치는 그 어느 때보다 분명해졌으며, 여러 산업 분야의 제조업체는 산업용 3D 프린팅을 통해 이러한 성과에 더 가까이 다가갈 수 있습니다.

현대의 공급망에는 3D 프린팅이 제공할 수 있는 효율성과 민첩성이 필요합니다.

최근 몇 년 동안 효과적인 공급망 관리의 중요성이 극명하게 드러났습니다. 코로나19 팬데믹은 아마도 수년 만에 가장 큰 공급망 문제를 일으킨 단일 사건이었을 것입니다. 그러나 보건 위기가 둔화되더라도 글로벌 인플레이션, 금리 인상, 지정학적 갈등, 사이버 보안 위험, 자재 부족 및 기타 주요 문제는 2023년까지 계속해서 병목 현상을 일으켰습니다.

공급망의 어려움은 만연해 있기 때문에 때때로 변수가 아닌 상수처럼 느껴지며, 이를 야기하는 요인은 쉽게 줄어들지 않을 것입니다. 하지만 제조업체는 공급망에 주목할 만한 개선을 가져올 수 있는 독보적인 위치에 있습니다. 이는 적층 제조(AM) 기술의 지속적인 발전에서 비롯됩니다.

적층 제조는 첨단 3D 프린팅 시스템과 전문가 지원을 통해 전략적으로 구현하면 제조 공급망에 긍정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 이 블로그에서는 적층 가공으로 해결할 수 있는 공급망의 문제점과 이를 통해 얻을 수 있는 이점에 대해 살펴봅니다.

부품 통합을 통한 효율성 최적화

산업용 폴리머 3D 프린팅 기술은 기능 및 성능 면에서 기존 제조 부품과 거의 동일한 부품을 만들 수 있습니다. 하지만 20~30개 대신 1~2개 정도로 훨씬 적은 수의 부품을 사용하는 경우가 많습니다. 이는 궁극적으로 생산량이나 품질에 영향을 주지 않으면서도 공급업체 소싱과 공급망 유지에 드는 관련 비용과 노력을 줄이는 데 도움이 됩니다. 초기에 구성 요소를 통합하면 나중에 재설계 또는 해당되는 경우 안전 요구 사항을 충족하기 위한 재인증이 훨씬 더 복잡하고 번거로워질 때 재설계할 필요성을 피할 수 있습니다.

비용이 많이 드는 툴링 및 몰딩 제거

산업용 3D 프린팅은 제조 방정식에서 툴링과 몰딩을 완전히 제거합니다. 따라서 두 가지 주요 비용 요인이 제거됩니다: 감산 제조에서는 부품을 제작하기 전에 공구와 금형을 설계, 생산, 조달(여러 공급업체로부터 조달 가능)해야 하는 것뿐만이 아닙니다: 공구를 컴퓨터 수치 제어(CNC) 및 사출 성형기에 장착한 다음 공장 현장에서 테스트를 거쳐야 합니다. 성공하면 금형을 보관해야 하므로 오버헤드가 증가합니다. 또한 이 모든 과정은 공급망이 원활하게 운영되더라도 수개월이 걸립니다.

산업용 3D 프린팅은 이 모든 것이 필요하지 않습니다. 기술과 재료에 상당한 초기 투자가 필요하지만 툴링 및 성형과 관련된 지속적인 비용만 피하면 초기 비용의 상당 부분을 상쇄할 수 있을 만큼 절약할 수 있습니다:

도이치반은 차내 정보 표시를 위한 새로운 형광등을 생산하기 위해 사출 성형에서 폴리머 3D 프린팅으로 교체하면서 제조 비용을 80%까지 절감했습니다. 또한 프로젝트 시작부터 첫 부품 납품까지 한 달밖에 걸리지 않아 생산 시간도 75% 단축되었습니다.

마지막으로, 툴링과 몰딩을 제거하면 궁극적으로 더 적은 수의 공급업체와 거래하게 되므로 공급망의 복잡성도 줄어듭니다.

재고 및 예비 부품 관리 개선

기존 제조업체의 부품 및 재료 재고는 방대한 경우가 많으며, 이를 보관하는 데 드는 재고 운반 비용도 이를 반영합니다. 하지만 적층 제조는 그렇지 않습니다. 적층 제조에 필요한 필수 부품은 비즈니스 요구에 따라 필요에 따라 신속하게 생산할 수 있습니다. 부품 사양이 CAD(컴퓨터 지원 설계) 파일로 디지털 방식으로 저장되기 때문에 기존 제조 방식에서처럼 방대한 양의 예비 부품 라이브러리가 기본적으로 필요하지 않습니다.

최적의 환경 조건에서도 시간이 지나면서 자연적으로 성능이 저하되는 많은 예비 부품을 창고에 보관하는 대신 필요에 따라 필요에 따라 예비 부품을 생산할 수 있습니다. 한 예로, 다임러 버스는 EOS 애디티브 마인즈 컨설팅 팀의 도움을 받아 (자회사 EvoBus의) 32만 개가 넘는 예비 부품이 상당한 비용 효율을 가져온다는 사실을 깨달았습니다. 에디티브 마인즈의 전문가들은 산업용 3D 프린팅을 사용하여 주문형으로 제조할 수 있는 예비 부품 재고 중 최소 2,600개의 부품을 파악하는 데 도움을 주었습니다. 그 결과 성공적인 파일럿 프로젝트가 진행되었고, 다임러는 가까운 미래에 적층 제조의 사용을 확대할 계획을 세우게 되었습니다.

산업용 3D 프린팅은 특수 애플리케이션에 예비 부품이 필요할 때 공급망 및 물류 요구 사항도 간소화합니다. 앞서 언급한 기차 및 버스 제조업체의 경우, 적층 가공을 활용하면 단종된 부품의 유일한 공급처인 멀리 떨어진 (그리고 비싼) 공급업체에 의존할 필요가 없습니다. 업계에서 적층 제조 도입이 증가하고 있습니다: 한 가지 예로, 도이치반은 최근 10만 번째 3D 프린팅 예비 부품(특히 기관차의 변속기에 사용되는 중요한 기어박스 하우징)을 생산했습니다.

선택적 레이저 소결(SLS)과 같은 3D 프린팅 기술은 원래 부품의 성능과 일치하거나 때로는 이를 능가하는 기차 및 버스 교체 부품을 생산하여 제품 수명을 연장할 수 있습니다. 더 넓은 범위에서는 산업용 3D 프린팅 컨설턴트의 도움을 받아 조직에서 적층 제조 대체에 이상적인 전통적으로 생산된 부품을 식별할 수 있습니다.

분산 생산을 통한 물류 효율화 및 간소화

전통적인 제조업에서는 일반적으로 생산이 중앙 집중화되어 일부 회사 시설(또는 드물지 않게는 단 한 곳)에서 이루어집니다. 한 시설에서 기계 고장, 기술적 문제, 정전 또는 기타 상황으로 인해 생산이 중단되면 어떤 일이 있어도 엄청난 병목 현상이 발생합니다. 부품 생산을 아웃소싱한다고 해서 문제가 줄어들지 않는데, 공급망 관리의 책임은 여전히 제조업체에 있기 때문입니다.

적층 제조 기술은 분산형 생산을 가능하게 합니다. 여러 개의 산업용 3D 프린팅 시스템을 여러 소규모 시설에 분산 배치할 수 있습니다. 따라서 한 두 곳의 다운타임으로 인해 생산과 물류가 크게 지연되지 않습니다. 또한 장비 및 시설 설치에 드는 초기 비용이 얼마가 들더라도 생산 능력, 공급망 관리 및 주문 이행에 대한 장기적인 비용 효율성 이점을 고려하면 그만한 가치가 있는 경우가 많습니다.

책임감 있는 제조 지원

지금까지 설명한 거의 모든 이점은 다양한 형태로 지속 가능성에 기여합니다. 전 세계 기후 비상 사태의 시급성을 고려할 때, 이것이 궁극적으로 산업용 3D 프린팅이 제공하는 가장 중요한 이점이라고 주장할 수 있습니다. 폴리머 AM은 지속 가능한 예비 부품 생산을 가능하게 하고 제조업체의 전체 탄소 발자국을 줄이는 데 도움이 됩니다. 산업용 폴리머 3D 프린팅은 불필요한 예비 부품의 생성을 방지함으로써 공급망을 간소화하여 생산 비용을 절감하고 시장 출시 기간을 단축하는 데도 도움이 됩니다.

공급망 효율성과 지속 가능성을 위한 여정 시작하기

제조 워크플로에 산업용 3D 프린팅을 구현할 준비가 되었든, 더 많은 것을 배울 시간이 필요하든, EOS가 도와드릴 수 있습니다. EOS의 주요 지사와 신뢰할 수 있는 파트너의 지사를 통해 35개국에서 EOS를 만나보실 수 있습니다. 산업용 3D 프린팅을 처음 접하는 분들을 위한 학습 경로를 확인하여 AM 지식을 강화하세요. 또는 수상 경력에 빛나는 Additive Minds 컨설팅 팀에 연락하여 공급망을 포함한 모든 관련 요소를 고려한 잠재적 적층 제조 애플리케이션에 대한 전문가의 조언을 받아보세요.