[FDM]아이디어를 현실로 만들다

크고 작은 모든 가치 있는 업적은 아이디어에서 시작됩니다. Parker Hannifin 툴링 엔지니어 Dave Howe가 관리자로부터 회사가 발전하는 데 도움이 될 것이 무엇인지 물었을 때 Howe의 대답은 "적층 제조"(AM)였습니다. 그가 당시 깨닫지 못했을지도 모르지만 AM 기술이 어떻게 도움이 될지에 대한 그의 비전이 그들이 사업을 하는 방식을 바꿀 것이고, 그들은 결코 뒤돌아보지 않을 것이라는 사실이었습니다. 






아이디어를 현실로 만들다 

 


Parker Hannifin은 모션 컨트롤의 대명사이며 , Aerospace Group의 비행 제어 구성 요소는 국제적으로 유명합니다. 매일 비행 하는 상업용 또는 개인용 항공기 의 상당수는 Parker라는 이름이 적힌 액추에이터 또는 제어 장치를 가지고 있습니다. Dave Howe는 회사의 유타주 오그든 상업용 비행 제어 부문에서 Parker Hannifin 적층 제조 팀의 일원입니다 . Howe와 AM 팀의 나머지 구성원이 3D 프린팅을 계산된 위험에서 일상적인 업무 로 전환한 곳이 바로 여기입니다 .          



이 여정은 적층 제조가 회사의 툴링 요구 사항에 도움이 될 수 있다는 생각에서 시작되었습니다 . 고급 3D 프린팅 제품 개발 및 서비스 제공업체인 PADT의 도움 으로 Howe와 Parker의 적층 제조 관리자인 Dan Zumbo는 대여 3D 프린터로 작게 시작했습니다.       


두 사람은 이 기술의 가치를 재빨리 알아차리고, 이를 사용해 회사에서 생산하는 다양한 유형의 제어 장치 에 캡과 보호 커버를 만들었습니다 . 조직 내의 다른 사람들도 이 가치를 알아차렸고, 이로 인해 3D 프린팅 서비스에 대한 수요가 증가했습니다 . "우리가 물건을 프린팅하고 시설 전체의 엔지니어에게 첨가제로 무엇이 가능한지 보여주면서 , 3D 프린팅 프로젝트가 갑자기 나오기 시작했습니다 ."라고 Howe는 말합니다.        

  

대여 프린터를 PADT에 반환할 때가 되었지만 , Parker 팀은 적층 기술이 장기적으로 이익을 낼 투자라는 것을 알고 있었습니다. 문제는 새로운 3D 프린터 구매를 정당화하는 방법이었습니다 . Parker 팀은 프린터 비용을 절감으로 입증함으로써 이 문제에 접근했습니다 .        


" 달러로 정당성을 보여줘야 하니까 그렇게 했습니다. 인쇄한 내용을 추적하고 기존 방식으로 기계로 가공한 부품과 간단히 비교했습니다 . " 줌  보가 말했습니다 . " 처음  프린터를 구매했을 때, 인쇄한 부품을 금속으로 설계하고 기계 로 가공 해야 하는 부품 과 비교하면 절감 효과가 크기 때문에 비용을 지불하는 데 오래 걸리지 않았습니다 ."라고 그는 덧붙였습니다.       





첨가제 응용 분야 확장



회사가 AM을 도입하고 제한된 용도 범위에 머무르는 경우는 드뭅니다. 대부분의 경우, 이를 사용하는 엔지니어의 창의성은 " 병 에서 지니를 꺼내는" 효과가 있으며 , 응용 분야 가 커집니다 . 하우 는 엔지니어링 모델, 프로토타입, 게이지 홀더, 포팅 도구, 마스킹 템플릿, 심지어 더 이상 오래된 기계에 사용할 수 없는 폐기된 부품까지 인쇄했다고 언급합니다 . 그러나 회사가 생산하는 다양한 제어 장치와 액추에이터를 고려할 때 비행 하드웨어의 보호 구성 요소가 가장 큰 영향을 미쳤다고 할 수 있습니다 . 하우는 "움직이는 부품이 많고, 관절 링크와 레버가 많으며, 이러한 것들을 조립 하거나 분해하거나 배송할 때 보호해야 합니다."라고 말합니다. 그는 "실제로 재작업을 하거나 부품을 폐기하거나 고객에게 늦게 납품해야 하는 일이 없습니다 ."라고 덧붙입니다.                  


Zumbo는 이러한 감정에 공감하지만 정량화된 절감을 넘어 상당한 "소프트 절감"도 있다고 덧붙입니다 . 달러와 센트로 표현하기는 쉽지 않지만 그럼에도 불구하고 매우 현실적 입니다. 예를 들어 액추에이터 구성 요소가 손상되면 품질 저하가 발생 하여 재작업과 고객 배송 누락으로 이어질 수 있습니다 . 바로 여기서 3D 인쇄 구성 요소가 배당금을 지급합니다. 소프트 절감의 또 다른 예는 리드 타임입니다. 공급망 에서 소싱하는 물류 에 비해 내부적으로 부품을 생산할 수 있는 능력은 훨씬 더 짧은 기간 으로 이어질 수 있습니다 . 이에 대한 금전적 절감을 결정하는 것은 더 어렵지만 몇 주 또는 몇 달이 걸릴 수 있는 것을 며칠로 압축하는 것은 매우 설득력 있는 지표입니다.                 


3D 프린팅 툴링도 마찬가지인데, 이는 더 나은 근로자 인체공학을 제공합니다. "우리는 인체공학을 위한 첨가 부품과 솔루션을 만듭니다. 도달하기 위한 것이든 들어올리기 위한 것이든, 작업장에서의 편안함이든 말입니다. 인체공학에서 얻는 절감을 달러화로 환산하기는 어렵지만 , 실현해야 할 가치가 분명히 있습니다." 줌 보가 말했습니다 .      


AM의 영향에 대한 가장 극적인 사례 중 하나는 고객 중 한 명에게 중대한 운영 이벤트가 될 수 있었던 것을 훨씬 더 단명한 문제로 바꾼 것입니다. 액추에이터의 구성 요소가 잘못 정렬되었을 가능성이 있다는 보고는 구성 요소 의 적절한 위치를 확인하는 방법을 제공하기 위해 빠른 조치가 필요했습니다 . 기존 방식은 구성 요소의 위치를 확인하기 위해 사용자 정의 게이지를 개발하는 것이었습니다 . 그러나 맞춤형 도구를 설계하고 가공하는 데는 며칠이 걸릴 수 있으므로 Parker 팀은 대신 3D로 인쇄된 게이지를 사용했습니다.          


"우리는 그것을 설계하고, 하룻밤 사이에 인쇄하고, 정렬이 올바른지 확인하기 위해 다음 날 고객에게 배송했습니다. 고객은 깜짝 놀랐습니다. 항공우주 세계에서는 하룻밤 사이에 일이 일어나지 않기 때문입니다. 그래서 이것은 우리에게 큰 승리였고, 우리는 정말 우리의 중요한 고객 중 한 명을 매우 행복하게 만들었습니다."

데이브 하우





일이 이루어지는 방식의 틀을 깨다



AM과 같은 새로운 기술이 도입 되면 조직에서 어려움을 겪는 것은 드문 일이 아닙니다 . 오랜 방법과 프로세스 의 변화에 적응해야 할 수도 있기 때문입니다 . 사람들의 마음과 생각을 매달아 두는 데는 시간이 걸립니다. 그러나 특히 AM의 역량과 관련된 증거는 매우 설득력이 있으며, Parker 첨가 팀은 AM의 광범위한 이점을 전파하는 것을 사명으로 삼았습니다.         


하우는 AM이 툴링 설계 및 제작에 대한 접근 방식을 실제로 바꾸었다는 점을 분명히 밝혔지만 , 변화를 굳건히 하기 위해서는 노력이 필요했습니다. "처음 이 기술을 도입했을 때, 사람들이 무엇이 가능한지 받아들이게 하는 데 약간의 어려움이 있었습니다 . 처음에는 반대하는 사람도 있었고, 다양한 애플리케이션에 AM을 사용할 수 있을지에 대한 우려도 있었습니다. 우리는 정말로 나가서 가치를 더할 수 있는 다양한 소재 와 사물을 증명해야 했습니다."라고 하우는 말합니다.         


이를 위해 Howe와 Zumbo는 회사 내에서 가상 로드쇼에 참여하여 매장과 다른 Parker 사업부의 그룹과 소통했습니다. 그들은 AM 프로세스와 사용된 소재를 설명했고, 궁극적으로 새로운 방식으로 전환하는 사람들을 얻었습니다 . 이제 필요에 따라 Howe와 팀은 AM이 무엇을 할 수 있는지 보여줍니다. Howe는 "그 상호 작용을 할 때마다 3D 프린팅으로 무엇을 할 수 있는지 사람들에게 교육 함으로써 그 틀을 깨는 것과 같습니다 . "라고 말합니다. " 이제 대부분의 사람들이 툴링에서 우리를 인식하는 방식이 바뀌었습니다 . 우리는 일반적으로 이전에는 만들 수 없었던 것에 대한 요청을 항상 받고 있으므로 그 메시지를 전달하기 위해 정말 열심히 노력했습니다."라고 그는 덧붙였습니다 .            






최종 이익 창출 



Parker의 Commercial Flight Control Division의 적층 여정은 초기 로너 프린터 에서 시작하여 완전한 순환을 이루었습니다 . 이 부서의 두 대의 Stratasys 폴리머 3D 프린터에는 Fortus 400mc 와 Fortus 450mc™가 포함됩니다. Howe는 "두 프린터 모두 일꾼이었고 인쇄 성공률은 9.9%입니다 . "라고 말합니다. 그러나 이들의 진정한 이점은 이 프린터가 만들어내는 시간 및 비용 절감 과 비즈니스 에 미친 긍정적 인 영향 에 있습니다.          


"3D 프린팅은 다양한 그룹 내에서 혁신과 협업을 촉진하는 데 큰 도움이 되었습니다 ." Parker의 적층 제조 수석 엔지니어 Brian Suisse가 말했습니다. "이 기술을 사용하면 아이디어를 빠르게 작동하는 하드웨어 로 전환할 수 있으며 창의성과 수완을 촉진합니다. 일반적으로 내부 및 외부 고객 모두에게 신속하게 서비스를 제공할 수 있습니다. 적층 제조 가 실제로 비용을 절감하는 데 도움이 되고 평판도 보호한다는 것을 알게 되었습니다." Suisse 가 말했습니다.           


스위스는 AM 덕분에 조립 툴링, 운송 장치, 품질 보증 게이지, 교체 부품을 신속하게 생산할 수 있기 때문에 전체 작업이 간소화 되었다고 말합니다 . " 우리는 폐기물을 줄이고, 품질을 개선하고, 리드 타임을 줄일 수 있습니다. 전반적으로, 그것은 정말로 우리의 최종 이익을 향상시킵니다." 스위스가 말합니다.       


하지만 Parker의 결과는 독특 하지 않습니다 . 다른 제조업체에서도 달성 한 AM 사례 입니다 . 하지만 Parker 팀의 성공 비결은 주목할 만합니다. AM이 무엇을 할 수 있는지에 대한 비전으로 시작되었습니다. 그다음에는 AM 이 어떻게 비용을 충당할 수 있는지 보여주고 조직 전체에 이점을 전파했습니다 . AM과 매일 협력하는 Suisse에게 3D 프린팅의 이점은 분명합니다 . Suisse는 "이런 종류 의 기술 덕분에 과제를 해결하는 방식을 바꿀 수 있었고 워크플로 의 효율성이 향상되었습니다 . 기계가 계속해서 비용을 충당한다고 느낍니다 ."라고 말합니다.



"우리는 폐기물을 줄이고, 품질을 개선하고, 리드타임을 줄일 수 있습니다. 전반적으로, 그것은 정말로 우리의 최종 이익을 향상시킵니다."

Brian Suisse, 적층 제조 수석 엔지니어


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[출처] https://www.stratasys.co.kr/resources/case-studies/parker-hannifin-3d-printing-journey/

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