3D 프린팅 기술을 사용하여 스페어 부품을 필요할 때, 필요한 곳에 필요한 양만큼 정확하게 사용할 수 있게 되었다. 독일 회사인 Replique 가 이것을 실용화 하였다. 다음은 이 회사의 공동 창업자이며 현재 CEO인 막스 지베르트 씨와의 대담이다. 

Replique은 어떤 회사이며 어떤 일을 하는지 간략히 설명해 주시겠습니까?

물론입니다. Replique는 BASF사의 내부 인큐베이터 프로그램인 Chemovator GmbH의 일부로, 최초로 완전 암호화 디지털 인벤토리 3D 프린팅/적층 제조(AM) 플랫폼을 완성하였습니다. OEM 생산으로 언제 어디서나 안전하고 지속 가능한 방법으로 스페어 부품을 고객에게 공급할 수 있습니다. 

우리는 디지털 인벤토리 플랫폼을 적층제조(AM) 전문가들로 구성된 글로벌 분산 3D 프린팅 네트워크와 결합하여 완성하였습니다. 이러한 결합을 통해, 우리는 OEM 고객에게 설계에서 제조 및 부품 배송에 이르기까지 엔드 투 엔드 솔루션을 제공합니다.

매우 흥미롭군요. OEM 스페어 부품과 관련하여 구체적으로 어떤 문제를 해결합니까?

첫째, OEM 서비스는 수요가 불확실한 중요 스페어 부품을 공급하거나 노후 설비나 기계에 들어가는 스페어 부품을 지원해야 하지만 일반적으로 많은 시간이 지나 공급업체나 금형이 존재하지 않는 경우가 많습니다. 우리의 OEM은 디지털 인벤토리에 디자인을 저장하기만 하면 됩니다. 고장이 발생하여 스페어 부품이 필요하면 현지에서 주문형으로 스페어 부품을 3D 프린터로 적층생산 합니다.

제품의 초기나 사용하는 수명 전반에 걸쳐 필요한 스페어 부품을 소량 또는 중량으로 생산해 재고로 대응하려면 높은 비용과 위험을 떠안아야 한다. 3D 프린팅을 사용하면 금형 또는 최소 주문 수량이라는 조건이 필요하지 않으므로 고정 비용 없이 배치의 크기가 단 한 개 부품일지라도 비용 효율적으로 부품을 만들 수 있도록 지원합니다.

또한 우리가 서비스하는 공급망을 통하여 웨어하우스 및 운송 비용을 절감하고 환경에 미치는 영향을 최소화하여 고객사의 지속가능성과 복원력을 개선할 수 있습니다.

공급망에 대한 관심이 증가하고 있고 고객사들이 계속해서 영향을 받는 방식을 고려할 때, 당신이 그 마지막에 그 점을 언급한 것은 반길만한 일입니다. 공급망 비용을 절감하고 복원력을 높이는 방법에 대해 자세히 말씀해 주시겠습니까?

스페어 부품이 물리적 창고가 아닌 디지털 방식으로 보관되기 때문에 보관 및 운송 비용이 모두 절감됩니다. 부품을 물리적으로 보관하는 경우에 폐기 비용이 발생할 수도 있으며, 이는 결국 환경 문제를 야기할 수 있습니다. 우리 모델의 경우 부품을 주문하면 자동으로 AM 네트워크를 통하여 가장 적합한 생산 파트너에게 보내집니다. 부품을 언제 어디서나 생산할 수 있어 물류과정에서 방출되는 CO2를 줄이고 공급망 탄력성도 개선하게 됩니다

궁극적으로 공급망은 세계적인 유행병이든, 국경을 넘는 무역 문제든, 수에즈를 비롯한 운하에 갇힌 배 등 다양한 이유로 타격을 받을 수 있습니다. 위와 같은 예상치 못한 문제가 발생할 경우 제품과 부품이 제시간에 도착해야 하는 장소에 도착하지 못하기 때문에 잠을 이루지 못할 정도로 심각한 상황에 처하게 됩니다. 우리의 3D 솔루션은 고객이 필요로 하는 모든 것을 필요한 때에 필요한 장소에 정확한 수량으로 적층 생산할 수 있기 때문에 위와 같은 문제를 극복할 수 있습니다.

물론 말씀하신 것은 3D 프린팅 기술의 기본적인 제안입니다. OEM사는 기술만 갖추고 귀사의 모델을 구축하면 되지 않을까요?

현실은 그리 간단하지 않습니다. 스페어 부품 3D 프린팅 적층제조는 제조 전문 지식을 갖춘 기업에게도 종종 함정을 동반할 수 있습니다. 그래서 세계적인 자동차 제조업체와 항공기 제조업체를 포함한 많은 기업들이 이 분야에 대한 조언과 지원을 전문가와 서비스 업체에 요청하고 있습니다. 우리는 OEM 고객과 긴밀히 협력하여 자재, 정도, 수요 빈도 및 공급업체 의존성과 같은 기술적, 경제적 요소를 포함하여 스페어 부품 재고를 신중하게 분석합니다. 모든 요청에 부응할 수 없거나 3D 인쇄에 적합하지 않을 수도 있습니다. 우리는 도면이 더 이상 없는 경우 2D 도면을 3D 부품으로 변환하거나 리버스 엔지니어링 부품으로 변환한 후 OEM 요구 사항(예: 강성, 경도, 자외선 저항성 등 물성)에 따라 스페어 부품에 적합한 기술과 재료를 선택할 수 있도록 지원할 수 있습니다.

귀사는 OEM사를 위해 중요한 역할을 하고 있는데 이미 협력하고 있는 고객사들은 어떤 산업분야 업체들입니까?

현재 우리는 컨슈머 제품, 자동차/운송, 농업 및 건설, 중장비 등 다양한 분야의 기업들과 협력하고 있습니다.

우리의 고객사로 독일 가전업체 밀레는 컨슈머 제품 분야의 기업입니다. 이 회사는 우리의 플랫폼을 사용하여 고객에게 새로운 액세서리를 빠르고 비용 효율적으로 제공합니다. 우리 플랫폼이 밀레사의 온라인 샵에 완전히 통합되면서 분산형 제조로의 전환이 가능해졌습니다. 또 다른 고객인 H. Gautzsch Formengruppe사는 지속가능성 전략의 일환으로 당사 플랫폼을 사용하여 그 회사의 고객에게 제품 수명 주기를 연장해 주기 위한 스페어 부품을 제공하고 있습니다. 여기서 우리의 디지털 인벤토리가 중요한 역할을 합니다.

또한, 필요 부품 수량이 적어 전통적인 대량 생산방법으로는 생산이 어려운 장수명 기계를 보유한 산업에 적합합니다. 중장비를 비롯한 운송, 농업, 건설, 광업, 석유와 가스 같은 분야에도 적용됩니다. 이러한 분야의 기업들은 비용을 최적화하면서 스페어 부품의 가용성을 개선하고자 합니다. 스페어 부품의 비용은 생산이 단종된 후 최대 20배까지 증가할 수 있습니다.

분명 많은 산업에 적합한 솔루션이지만, OEM사가 지적 데이터 보안과 같은 문제를 제기하는 경우도 있을 것입니다. 어떻게 프로세스 기밀을 보장할 수 있습니까?

기밀 보안과 품질 보증은 처음부터 우리가 해결해야 할 최우선 영역입니다. 하나 하나 차례로 처리하면서 지식재산권은 지켜주어야 하기 때문에 우리 플랫폼의 모든 데이터를 암호화하는 강력한 조치를 취하고 있습니다. 또한 OEM사의 설계가 안전하고 기밀이 보장되도록 제조 파트너와 비공개 계약을 체결합니다. 품질 보증 측면에서는 생산 파트너를 신중하게 선택하여 반복 가능하고 용도에 맞는 부품 생산을 보증할 수 있도록 그 역량을 점검합니다.

3D 프린팅이 귀사의 사업에 매우 중요한 역할을 하고 있는데, 이 기술이 앞으로 나아갈 방향은 무엇이라고 생각하십니까? 기대치를 충족하고 있나요, 아니면 아직 제공해야 할 부분이 있나요? 만약 그렇다면, 그것은 무엇인가요?

3D 프린팅은 여러 중요한 기회를 제공하며 계속 발전하고 있습니다. 

먼저, 여러 가지 이유로 3D 프린팅 비용이 감소하고, 기계의 프린팅 속도는 점점 더 빨라지고 있습니다. 예를 들어 기계 제조업체들이 병렬 설계의 이점을 사용하여 한 개 대신 두 개의 분출 헤드를 사용하거나, 네 개 대신 12개의 레이저를 사용하여 인쇄(생산) 시간을 크게 단축할 수 있습니다. 

게다가, 지금 서포트 프리 프린팅이 가능하여 재료 사용뿐만 아니라 후처리 시간도 단축되고 있습니다. 마지막으로, 전기 아크를 열원으로 삼아 금속 와이어를 녹여 작동하는 와이어 아치, 여러 재료를 동시에 사용할 수 있는 팔레트3 등 새롭고 효율적인 기술이 등장하고 있습니다. 이러한 기술은 더 저렴한 원료로 인쇄를 가능하게 할 뿐만 아니라 더 빠르게 합니다.

그러나, 새로운 응용 분야에서 3D 프린팅을 사용하고 기존의 제조 방식과 동일한 가능성을 실현하려면 사용 재료의 범위도 개선되어야 합니다. 적층제조(AM)가 모든 산업의 모든 영역에 적합한 것은 아니지만, 현재의 추세로 볼 때 AM은 디지털 공급망을 가능하게 하고 전통적인 제조 기술을 보완하는 주요 요소가 될 것으로 믿고 있습니다.

회사로서는 아직 초기 단계이지만 성장과 발전의 목표는 무엇입니까?

현재, 우리는 상당히 진보한 OEM 업체들과 함께 3D프린팅 여정을 진행하고 있습니다. 또한, 이 분야를 처음 접하는 기업에게 AM을 지원하여 전 세계적으로 비즈니스를 확장할 수 있도록 지원합니다. 디지털 플랫폼으로서 우리는 강력한 성장 잠재력을 가지고 있습니다. 고객들이 우리의 서비스를 더 넓은 부품 범위로 확장 적용할 수도 있고, 새로운 회사들이 우리의 솔루션을 활용하기 시작할 것이기 때문입니다.

현재 전체 스페어 부품의 약 6%를 3D 프린팅으로 가능한데, 높은 점유율을 차지하는 것이 우리의 목표입니다. 기업들이 스페어 부품 주문을 우리의 디지털 인벤토리와 주문형 3D 프린팅으로 이전한다면 상당한 비용 절감 효과를 얻을 수 있고 지속가능성도 크게 높아질 수 있습니다. 그러나 이를 달성하고 AM이 진정한 잠재력을 실현하기 위해서는 현재의 공급망에 대한 재검토도 필요합니다.

현재 3D 프린팅은 여전히 "과거의" 디자인에 한정되어 있습니다. 앞으로 부품들은 3D 프린팅으로 제작되어 비용을 절감하고 부품의 위상과 무게를 최적화하도록 설계될 것입니다. 3D 프린팅 산업은 여전히 이러한 장점을 전 세계에 보여주고 알려야 합니다. 대부분이 아직 자신들의 설계와 제조 요구에 대한 실행 가능한 해결책으로 3D 프린팅 기술을 제대로 고려하지 않고 있습니다.

출처 : ​manufacturingtomorrow