유지보수, 수리 및 정비(MRO)의 미래 혁신
MRO 부문에서 적층 제조(AM)의 이점
2024년 6월 10일 | 읽기 시간: 10 분
항공기 정비는 오늘날의 항공 산업에서 매우 중요한 역할을 하며, 특히 글로벌 공급망의 현재 어려움을 고려할 때 더욱 그렇습니다. 새로운 항공기에 대한 수요가 증가함에 따라 기존 항공기를 최대한 효율적으로 유지하는 것이 필수적입니다. 3D 프린팅이 예비 부품 생산에 혁명을 일으키며 큰 영향력을 발휘하고 있는 분야가 바로 이 분야입니다. AAMC(THE AVIATION AM CENTRE GmbH) 및 EOS와 같은 기업들은 적층 제조 기술을 사용하여 예비 부품의 가용성과 비용 효율성을 개선하고 있습니다.
이 인터뷰에서는 AAMC의 전무 이사 스테판 케일과 EOS의 항공우주 및 방위산업 부문 키 어카운트 매니저 토마스 프리드버거가 항공 산업에서 3D 프린팅의 장점과 비즈니스 사례에 대해 이야기합니다. 이들은 이 기술이 어떻게 생산 및 물류 리드 타임을 획기적으로 단축할 뿐만 아니라 비용을 절감하고 실제 재고를 줄이는지 살펴봅니다. 또한 3D 프린팅에 가장 적합한 제품 범주와 예비 부품 제조의 주요 접근 방식이 될 수 있는 방법에 대해서도 설명합니다.
항공 인테리어 부품
고객사인 에티하드 엔지니어링이 아부다비에 위치한 최첨단 MRO 시설에서 생산한 객실 부품을 집중 조명합니다:
1. 이 방법이 예비품 제조의 주요 방법이 될 수 있는 비즈니스 사례는 무엇이며, 언제쯤 보편화될 것이라고 생각하나요?
비즈니스 사례는 세 가지 핵심 요소에 의해 주도됩니다:
- 기존보다 저렴한 비용으로 예비품을 생산할 수 있습니다,
- 생산 및 물류에 소요되는 리드 타임을 크게 단축합니다,
- 장기적으로 물리적 재고를 줄일 수 있습니다.
로컬 프린팅 항공기(객실 내부) 예비 부품은 OEM 예비 부품 비용보다 30~50% 저렴하게 생산할 수 있으며, 일반적으로 12주(또는 그 이상)가 소요되는 생산 및 물류 리드 타임을 2주 또는 단 며칠로 단축할 수 있다는 추가적인 이점이 있습니다.
산업용 3D 프린팅 기술의 또 다른 부가가치는 부품의 설계를 개선하여 알려진 약점을 해결하거나 부품 맞춤화가 가능하다는 점입니다. EOS는 몇 안 되는 OEM 중 하나로서 항공과 같은 규제 산업에 부품을 납품할 수 있는 고품질 기술과 재료를 제공합니다.
적층 제조의 또 다른 장점은 혼합 부품 배치에서 필요한 부품을 온디맨드 방식으로 제조할 수 있어 재고 보유를 크게 줄일 수 있다는 점입니다. 이는 다시 비용 절감으로 이어집니다. 기업에는 두 가지 옵션이 있습니다. a) 인증된 서비스 제공업체(예: AAMC)로부터 부품을 조달하거나 b) 자체 MRO 생산 허브를 구축하는 것입니다. 자체 제조 예비 부품을 제공할 수 있는 역량은 항공기 유지보수 서비스 제공업체에게 강력한 USP이자 고객 유지 도구라는 것을 알 수 있습니다. 이 경우 EOS는 생산 허브를 운영하기 위한 전체 엔드투엔드 솔루션을 제공할 수 있습니다. 또한 AAMC와의 파트너십을 통해 고객이 규제 규범을 준수할 수 있도록 지원할 수 있습니다.
산업용 3D 프린팅 예비 부품은 현재 인증을 받고 '사용 중'이므로 적층 제조가 언제 양산으로 완전히 확장될지는 더 지켜봐야 할 문제입니다. 지정학적 위기와 공급망의 회복력으로 인해 이미 예상보다 빠르게 도입되고 있습니다.
2. 3D 프린팅으로 예비 부품을 제조할 수 있는 주요 후보로는 어떤 제품이 있다고 예상하십니까?
객실 내부 부품은 마모와 찢어짐에 가장 많이 노출되기 때문에 현장 인쇄의 주요 후보입니다. 이 부품 카테고리의 인증은 주로 가연성 테스트를 중심으로 이루어지며, EOS 소재 PA 22241 FR은 EOS 시스템에서 인쇄하기에 적합한 대상 부품 크기에 대한 인증을 충족합니다(예: EOS P 396 또는 EOS P 770. 또한 비행 갑판과 화물 구역, 전자 장비 베이의 부품도 고객에게 적합합니다. 최근에는 연료 펌프 시스템 등에 EOS HT-23 소재를 사용하여 기존 알루미늄 부품을 적층 제조할 수 있게 되어 항공사의 경량화 목표에 다시 한 번 기여할 수 있게 되었습니다.
3. "3D 프린팅"이라는 용어에 포함되는 제조 방법의 범위는 무엇이며 특정 부품 유형에 더 적합한 공정은 무엇인가요?
선택적 레이저 소결(약칭 SLS, PA 2241 FR)은 승객이 볼 수 있고 표면 품질에 대한 요구 사항이 높은 객실 내부 부품에 적합합니다. 이러한 부품은 스프레이 도장 또는 기계 또는 화학적 표면 처리(예: DyeMansion)와 함께 컬러 염색이 가능합니다. 현재 SLS 부품은 항공 분야에서 가장 비용 효율적인 산업용 3D 프린팅 솔루션입니다.
고유의 난연성 HT-23은 탄소 섬유가 23% 배합되어 미세한 분말로 분쇄된 PEKK 소재를 기반으로 합니다. 이 소재는 우수한 열 특성을 필요로 하는 분야에 적합하며, XY&Z 치수에서 최대 성능과 일관된 특성을 제공합니다. 또한 내화학성이 강하고 FAR 25.853 60초 수직 연소 요건을 통과한 것으로 인증되었습니다.
고온 재료를 사용한 용융 증착 모델링 또는 FDM은 승객에게 보이지 않고 높은 요구 사항으로 마감할 필요가 없는 (매우) 큰 부품(예: 공기 덕트)에 적합합니다.
4. 3D 프린팅은 업계에 어떤 환경적 이점을 제공할 수 있나요?
3D 프린팅 제품은 본질적으로 책임감 있는 제조와 관련하여 부가가치를 제공합니다. 경량 설계는 탄소 배출을 줄이고 기능 통합에 도움이 되며, 제품 디자인은 폐기물을 최소화하면서 복잡한 제조 문제를 해결합니다.
3D 프린팅으로 제작한 경량 부품을 항공기에 탑재하면 항공기 중량이 줄어들어 연료 소비량과 이에 따른 항공사의 운영 비용뿐만 아니라 탑승객 개개인의CO2 발자국도 줄일 수 있습니다. EOS의 3D 프린팅 기술은 항공 산업의 지속 가능성을 높이기 위한 목표를 적극적으로 지원합니다.
폴리머 3D 프린팅은 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. 산업용 3D 프린팅을 통해 설계 엔지니어는 더 가벼운 부품을 제작할 수 있으므로 연료와CO2e를절감할 수 있습니다. 적층 가공을 사용하면 기능을 통합하고 원래 부품의 기능을 뛰어넘는 더 견고한 부품을 설계할 수 있어 제품 수명을 연장하는 데 도움이 됩니다. 이 모든 것이 비용 절감으로 이어집니다. 이는 상업용 항공기의 수명 기간 동안 상당한 금액으로 누적됩니다.
지속 가능한 디지털 예비 부품 관리 시스템을 구축하면 부품을 3D 프린팅하여 수익성을 높일 수 있습니다. 적층 가공은 긴 운송 경로를 없애고 과잉 생산을 방지할 수 있기 때문입니다.
EOS는 그 이상을 추구합니다. EOS 탄소 계산기와 같은 도구는 투명성을 높이고 고객이 전체 생산 워크플로우에서 올바른 수단을 파악할 수 있도록 도와줍니다. 여기에 더해 EOS는 기후 친화적인 원료를 생산하여 운송에 필요한 비용을 보상하거나 재활용 공급 원료를 통합합니다. 이 모든 것이 고객의 온실가스 배출량을 줄이고 기후 목표를 달성하는 데 도움이 됩니다.
예를 들어, AAMC는 연구 프로젝트의 일환으로 인쇄된 폴리머 부품을 리프레싱 공정을 통해 인쇄 분말로 재활용하는 방안도 모색하고 있습니다.
EOS와 항공에 대한 질문이 있으시면 언제든지 EOS의 항공우주 및 방위산업 주요 계정 관리자 토마스 프리드버거에게 문의하세요 thomas.friedberger@eos.info 또는 웨비나 "애프터마켓을 위한 적층 제조 - 더 많은 노하우"를 방문하세요: 창고 인쇄 (eos.info).