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상용 제품 활용 사례

3D 프린팅과 함께 더 많은 기회 실현

상용 제조업체는 그 어떤 규모의 물량이라도 우수한 제품을 제작할 수 있는 유연성이 필요합니다. 디지털 제조 솔루션은 자칫 놓치기 쉬운 사업 기회를 포착하여 틈새 시장을 비용 효과적으로 공략하는 수단이 되기도 합니다.

Thogus의 Fortus 장비

1950년 Jack Thompson에 의해 Master Mold & Die로 설립된 Thogus Products(Thogus)는 61년 전통의 사출 성형 기반의 제조 기업입니다. 1997년 매출의 56%는 자동차 고객사를 통한 것이었습니다. 10년 후, 경제적 불황 위기와 한정된 사업 다각화로 인한 위기를 인식한 Thogus는 새로운 수익원 발굴에 착수했습니다.

Stratasys를 찾아서

Jack Thompson의 손자인 Matt Hlavin은 2008년 Thogus의 사장에 취임한 후, 10년 가까이 플라스틱 부품의 시제품 제작과 생산을 위한 적층 제조 장비업체인 Stratasys를 주시하고 있었습니다. –– Stratasys 기술의 제품 개발 능력에 매료된 Hlavin은 Thogus를 위한 솔루션과 나아갈 방향을 찾았습니다. Hlavin은 Thogus의 사업을 Startasys FDM(Fused Deposition Modeling) 시스템을 사용한 소량의 몰딩 및 고도 엔지니어링 재료에 초점을 집중하기로 결정했습니다. 소량 생산으로 전환함으로써, Thogus는 군더더기없고 민첩한 대응이 가능한 제조 공정을 통해 다른 비용이 많이 드는 제조 공장들과 경쟁할 수 있게 되었습니다. “제품 개발을 지원하고 우리의 고객에게 더 나은 가치를 제공하기 위해 Fortus 400mc 장비 두 대를 구입한 것은 사장으로서 처음 내린 중요한 결정 중 하나였습니다.”라고 Hlavin은 회상했습니다. “Stratasys 기술은 기존 사출 성형에 사용하던 동일한 열가소성 수지를 사용할 뿐만 아니라, 고객이 값비싼 생산 툴링 과정에 대해 결정을 내리기까지 소량의 제품 부품을 생산할 수 있습니다.”

EOA 마운팅 플레이트

Fortus 3D 생산 시스템을 사내에 들이기도 전에 HIavin의 비전이 정확했다는 것을 Stratasys가 입증했습니다. “FDM 장비를 주문한 후, Stratasys는 장비가 도착하기 전까지 부품을 제작해주기로 동의했습니다. 한 클라이언트가 고객 프로젝트에 쓰일 부품 하나를 필요로하고 있었지만, 그 부품은 설계대로 제작이 불가능했습니다. 그래서 우리의 엔지니어가 이를 다시 설계한 다음 원래의 부품과 우리가 다시 설계한 부품을 모두 제작하여 클라이언트에게 제시했습니다. 클라이언트는 놀라움을 금치 못했습니다. 클라이언트가 그 다음 주에 고객을 만났을때, 저희 클라이언트는 계약을 성사시킬 수 있었습니다. 다시말해, 우리가 60만 달러의 거래를 따내게 된 것이었습니다. 즉, 장비를 사내에 들이기도 전에 Stratasys는 우리가 거래를 성사시킬 수 있도록 도와주면서, 첫 장비의 대금도 치뤄준 셈이었습니다.”

두 대의 Stratasys 장비에 대한 초기 투자가 빠르게 수익을 실현하자 Hlavin는 Dimension SST 1200es 3D 프린터 2대, 스무딩 스테이션 1대 및 Fortus 900mc 3D Production 시스템 1대를 비롯하여 첨단 기술, 자본 장비 및 자동화에 수 백만 달러를 더 투자했습니다.“Stratasys를 전적으로 신뢰했기 때문에, 고객이 요구하는 컨셉 개발, 기능성 시제품 제작, 시제품 툴링, 필터링, EOA 툴링 및 최종 생산에 대응하기 위해 ABSplus, ABSi, ABS-M30, PC-ABS, PC, Ultem 9085 PPSF/PPSU 등 Staratasys에서 제공하는 모든 재료를 구매했습니다.”라고 Hlavin은 말했습니다.

FDM 도입으로 얻게된 수치상의 성공

2008년 이후, Thogus는 직원이 86명으로 늘었고 이 중 31명은 2010년에 채용되었습니다. 2010년 수익은 2009년에 비해 76% 증가했습니다. Thogus는 이 같은 괄목할 만한 성장이 Stratasys FDM Technology 덕분이라고 합니다. FDM 기술을 통해, 생산 공정을 간소화하고 해당 절감 부분을 고객에게 돌려주는 제조 솔루션을 개발했기 때문입니다. 철학은 단순하면서도 보편적입니다. “가격이 낮으면 통합니다.”라고 Hlavin은 말합니다. “사출 성형기로는 사실상 전례 없는 견적가로 부품을 제공할 수 있습니다. 이는 그만큼 우리가 자신있다는 것입니다.”

자동화 도구/EOA 도구

2009년 1월, Thogus에는 직원 중 엔지니어가 한 사람도 없었습니다. 그러나 현재는 플라스틱, 토목, 기계, 생체의학 및 화학 분야에 걸쳐 15명의 엔지니어를 보유하고 있습니다. “엔지니어링을 비즈니스에 접목함으로써, 우리의 고객들은 제품을 더 빠르고 더 효율적으로 개발할 수 있습니다.”라고 그는 덧붙였습니다. Hlavin은 Stratasys의 FDM Technology를 플라스틱 공정, 제조와 제품 개발의 미래라고 생각합니다. “대량 맞춤 제작 경제, 즉 자신의 방식대로 소량씩 생산할 수 있는 시대가 머지 않았습니다.–”

기존 방식에 얽매이지 않는 지혜

상업용 블렌딩 기계를 제조하는 Vitamix는 Thogus로부터 실제 산업용 열가소성 수지로 제작된 시제품 부품을 소개받기 전까지 지역의 외주 업체에서 SLA 시제품 부품을 구매하고 있었습니다. “우리의 장비가 시간과 비용을 얼마나 절약할 수 있는지 Vitamix에 보여줬습니다.”라고 Hlavin은 말했습니다. “Vitamix는 매우 견고할 뿐더러 기능 테스트도 수행할 수 있는 우리의 부품에 매우 만족했습니다.”

Hiavin은 심지어 Vitamix에게 Stratasys FDM 장비를 구입하라고 권장하기까지 했고 Vitamix는 그렇게 했습니다. “Vitamix에서는 모든 프로젝트가 긴급하기 때문에, 우리는 현재 Vitamix가 사내에서 감당하기 어려운 모든 초과 주문을 처리합니다. 장비가 제조 공정의 속도를 높여 이전보다 주문량도 늘었습니다.”

FDM으로 제조 간소화

성형 품질 관리를 위한 고정 장치

Hlavin은 사출 성형 비즈니스의 혁신 이외에 제조 현장에서도 FDM의 무궁무진한 가치를 발견했습니다. “우리 작업 중 상당 부분이 시제품 개발과 관련되어 있습니다. 생산 기간이 짧고 재고 회전도 빠릅니다. Stratasys FDM Technology는 CAD 파일에서 몇 시간만에 부품을 제작할 수 있습니다. 우리는 고객에게 테스트나 검증에 사용할 수 있는 기능성 부품을 제공하고자 합니다.”라고 Hlavin은 말했습니다. “그러나 기계를 도입한 후 FDM의 활용 가치가 훨씬 더 큰 곳을 발견했습니다. 바로 현장의 제조 공정이었습니다.”

FDM은 Thogus의 모든 비즈니스 측면에 영향을 미치고 있습니다. “우리는 자동화 및 로봇 기계를 사용하고 있습니다. 강철판이나 알루미늄 프레임으로 많은 비용과 오랜 시간을 들여 크고 무거운 EOA 도구를 제작하는 대신 3D 구조를 프린팅하여 중량을 70-90% 줄인 EOA 도구를 제작할 수 있습니다. 이 모든 것은 24시간 안에 이루어집니다.”

HIavin은 이 같은 장점으로 제조 현장의 인건비를 즉시 절감할 수 있음을 발견했습니다. “어느 업종이든 상관없습니다.’”라고 말했습니다. “FDM을 통해 변화시킬 수 있습니다. 그렇게 할 수 있는 기술은 FDM 외에는 없을 것입니다.”

Hlavin에게 FDM 이점은 보다 광범위합니다. Hlavin은 “Stratasys FDM Technology가 제조업의 미래라고 생각합니다.”라고 말했습니다. “현재 우리는 FDM Technology 덕분에 이전에는 불가능했던 것을 성취하고 있습니다. “툴링 이전에 공장 자동화, 고정구 제작, 고급 시제품 제작, 제품 검증 등을 수행하면서 연간 15만 달러 이상을 절감합니다.”라고 Hlavin은 덧붙였습니다. “FDM 기술이 없는 제조 환경은 상상조차 할 수 없습니다. 이는 마치 이메일처럼, 우리의 비즈니스에게는 없어서는 안 될 핵심 요소입니다.”

FDM가 비즈니스 모델을 혁신한 방법을 묻자, Matt Hlavin은 이렇게 간단히 대답했습니다. “제조업체라면 누구나 제품의 시장 출시를 가속화하고 생산 개발 주기를 단축하는 방법을 모색합니다. 세상에서 돈으로 살 수 없는 유일한 리소스는 바로 시간입니다. 그런데 FDM을 사용하여 본질적으로 시간을 팔 수 있게 되었습니다.”

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