과제: 정비혁신 활동으로 항공기 출발지연 삭감

Satair(덴마크 항공기 부품공급 및 서비스회사)는 Fast Radius에 비젼을 가지고 왔다: 항공기 정비 도구 공급의 신속성과 지속성 혁신으로 비행기 출발 지연을 줄이는 비전을 가져 왔다.

Satair는 부품 관리, 배송 및 지원 솔루션을 가지고 글로벌 항공우주 가치 사슬에 있는 고객들에게 서비스를 제공한다.

Fast Radius사는 고객사 개개의 니즈를 예측하는 일에 자부심을 갖고 있다. 그것은, 항공기 정비에서, 고객사가 비행기를 하늘로 신속히 운항시키기 위한 필요한 부품과 도구 공급을 의미 한다. Satair는 비행 지연이 적고, 더 빠른 여행과 최고의 안전 규칙을 가진 세상을 구상하고 있다.

전통적인 정비 프로세스에서 보면 유지보수, 수리 및 오버홀 조직(MRO) 또는 항공사가 관례적으로 유지보수 도구 제작 때문에 몇 주씩 기다린다. 이것은 일반적으로 문제가 되지 않지만, 때로는 예상보다 훨씬 더 빨리 도구가 필요 할 때가 있다. 현재 Satair는 전세계 수백 개의 항공사와 MRO 조직에게 서비스를 제공하고 있다.

Satair는 필요한 공구의 납기 시간을 대폭 단축하는 동시에 자원과 자재 낭비를 줄일 수 있는 잠재적 방법을 모색함으로써 Airbus 항공기 정비활동을 촉진하고자 했다.

Satair는 이미 최고 수준의 안전과 보안으로 운영되고 있고, 모든 제품과 공급망 변화도 같은 기준을 충족시켜왔다.

계획: 가상 창고를 통한 제조 공급망 발전 모색

Satair의 목표 달성을 위해 Fast Radius는 이 혁신 프로젝트 기간동안 여러 디지털 솔루션을 테스트하고 구현했다. 팀들은 디지털 생산을 다음과 같이 수행하였다:

• 공구 주문 리드 타임 단축

• 이전의 높은 품질 및 안전 기준 충족

• 지속가능성 개선

이 솔루션은 엄격한 기능 요건을 제시한 시간에 충족할 수 있는 도구를 제작할 수 있는 현대 적층 제조 기술에서 시작되었다. 적층제조를 할 수 있도록 재설계된 도구는 전체 질량도 낮아 핸들링 및 운송 비용이 개선되고 탄소 배출량 감소에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다.

제조 속도를 높이는 것도 솔루션의 한 부분이고, 물류속도를 높이는 것 또한 다른 한 부분이다. 디지털 제조와 적층 기술로 만든 새로운 도구는 제조와 물류 사이의 경계를 모호하게 한다. 그리고, 더 빠르고 수리회전 시간을 지속가능하게 한다. 물류 속도를 높이기 위해 사용할 수 있는 도구 중 하나 Fast Radius Virtual WarehouseTM이다.

사례: Fast Radius Virtual Warehouse

적층 제조에 특화된 Fast Radius Virtual Warehouse는 디지털 부품 파일을 클라우드에 저장하여 필요할 때 언제든지 어디서든 주문형 제품을 생산할 수 있다. 가상 웨어하우스는 니즈를 공급과 완벽하게 일치시킴으로써 낭비를 방지하고 자재 사용을 줄인다.

파일럿 생산 속도: 몇 주에서 며칠로

이 프로젝트 과정에서 Fast Radius는 48시간 내에 완벽한 도구 2개를 제조, 검사, 포장, 배송을 마쳤다. 파일럿은 Fast Radius가 시카고 공장에서 부품을 생산 독일 함부르크의 Satair 배송시설까지 48시간 이내에 보내질 수 있도록 선적한 UPS와 물류 파트너십을 맺고 파일럿을 수행했다.

실현: 툴 재설계 및 신속한 반복

1. 다중 프로세스 솔루션

Fast Radius 팀은 Satair에게 다중 프로세스 접근법을 추천했다. 적층제조 프로세스와 전통적인 CNC 가 이에 해당되는데, 이 두 접근방법은 BOM(Bill of Material)의 총 부품 번호를 줄이고, 설계의 신뢰성을 향상시키고, 새로운 기능들 통합을 가능케 한다.

2. 신속한 재설계

프로젝트 기간 동안 Satair와 Fast Radius는 적층 기술로 제작 가능성을 보장하기 위해 선택된 항공기 정비 도구를 재설계하고 개선하는 방법을 협력하여 조사했다. 이 팀은 재료 사용을 줄이고 기능을 향상시키는 도구용으로 새로운 기하학적 구조를 만들기 위해 긴밀히 협력했다. 그들은 적층 제조로 만 가능한 어셈브리 통합, 경량화 및 고유설계 아키텍처를 통해 새로운 효율성을 달성했다. 이 과정 동안, Fast Radius는 Satair 엔지니어들과 함께 양산수준의 기술로 신속한 시제품 제작하고 디지털 시뮬레이션과 물리적 테스트를 조합하여 디자인을 빠르게 반복하면서 다듬었다.

3. HP Multi Jet 융합 기술

HP Jet Fusion 580 Color 3D 프린터를 선정했다. 이유는 어플리케이션이 최적 구조적 특성을 유지하며 풀 컬러 부품을 제작할 수 있는 능력이 뛰어났기 때문이다. 이 프린터는 보통 한 부품을 제작하는 시간과 동시에 여러 번 설계를 반복할 수 있어, 이는 개발 시간을 크게 단축시킨다. 이러한 도구들이 견뎌야 하는 열악한 환경 때문에 재료는 HP 3D High Reusability PA 12로 오일, 기름, 탈색 탄화수소 및 알칼리같은 내화학성이 뛰어난 엔지니어링 열가소성 수지다.

4. 항공우주용 표준 달성

Satair는 최고 수준의 안전과 보안으로 작동하기 때문에 어떤 제품이나 공급망의 변화도 그 표준을 달성할 필요가 있다. 예를 들어, Fast Radius는 항공우주 품질인 기존 AS9100 인증 외에, 회사가 Satair에 일관되고 고품질 부품을 보내기 위해 엄격한 생산 부품 승인 절차를 준수한다. Fast Radius는 각 툴에 대해 지속적인 관리 계획을 수립하여, 부품이 엄격한 항공 표준을 충족하도록 한다.

컬러 3D 프린팅의 가치 발견

Fast Radius는 HP와의 파트너십을 통해 Satair가 생산 공정을 향상시킬 수 있는 기술에 접근할 수 있게 했다. 예를 들어, Fast Radius는 HP Jet Fusion 580 Color 3D 프린터를 사용하여 Satair 공구를 풀 컬러로 제작하여 사용 후 재료가 남기지 않도록 하여 안전성을 향상시켰다. 뿐만아니라 회사 로고, 부품 번호, 일련 번호 또는 심지어 도구에 직접 인쇄된 스캔 가능한 QR 코드와 같은 정보를 인쇄하는 새로운 방법도 도입했다.

공구: 항공기 신속한 정비 위해 재설계됨

FLAP ZERO 잠금 공구

A320 조종석의 플랩 메인터넌스에 사용되며 날개 제어 레버를 0 위치로 잠그는 도구.

• 어셈블리가 6개 구성 요소에서 2개로 감소

• 리드 타임 50% 단축

GAGS 공구 패드

A380의 메인 랜딩 기어 정비에 사용되어 메인 랜딩 기어에 재갈을 물리는 도구.

• 강도-중량 비 개선

• 60% 대량 감소

PINTLE BEARING 정렬 공구

매인 랜딩 기어 내릴 때 뒷날개보를 장착하기 전에 베어링에 사용한다.

• 조립품이 4개 부품에서 2개로 감소.

결과: 신속한 항공기 정비와 지속 가능한 미래

Satair와 Fast Radius는 HP의 Multi Jet Fusion 3D 프린팅 기술과 UPS와의 물류 파트너십을 통해 가상 창고로 무엇이 가능한지를 탐색하는 초기 단계에 있다. 지금까지, 이 프로그램의 결과는 Satair가 항공기를 정비하는 고객들에게 세계적인 수준의 혁신 솔루션을 제공할 밝은 미래를 지향하고 있다는 것을 시사한다. Satair와 Fast Radius는 적층 제조로 더 많은 도구를 재설계하기 위해 협력하는 추가적인 방법을 조사하고 있다.

이 회사는 다른 항공우주 제조사, 항공사, MRO에게도 인지도가 높아지고 있다. 보다 빠르고, 지속 가능한 항공기 정비의 기술이 전체 산업을 변화시키기 시작할 것이다.

출처:Manufacturing Tomorrow

번역: K-Smart Factory