어떤 개별 공장이라도 3D 프린팅을 활용해 현지 생산 문제를 해결할 수 있습니다. 이러한 해결책이 연결된 제조 네트워크 전반에 걸쳐 공유되고, 재현되며, 개선될 때 더 큰 기회가 열립니다.
제너럴 모터스(GM)에서는 Stratasys의 FDM 기술이 20개 이상의 제조 시설을 지원하고 있으며, 팀들은 멕시코, 북미 및 남미 전역은 물론 인도의 GM 디자인 센터와도 협업하고 있습니다.
제너럴 모터스는 이 질문에 대해 단순해 보이지만 누적적인 효과를 가져오는 결정을 내렸습니다. 바로 단일 FDM 플랫폼으로 표준화하고, 검증된 소재 옵션을 적용하며, 전체 네트워크에 걸쳐 설계 관행을 공유하는 것이었습니다. 그들이 선택한 플랫폼은 스트라타시스 F900입니다.
F900은 GM의 모든 생산 현장에 공통된 제조 기준을 제공합니다. 914.4 x 609.6 x 914.4 mm(36 x 24 x 36인치)의 제작 용량과 ASA 및 ABS-M30과 같은 주력 소재부터 나일론 12CF 및 ULTEM™ 9085 수지와 같은 고성능 옵션에 이르기까지, 광범위한 엔지니어링 등급 FDM 열가소성 플라스틱 제품군과 호환됩니다. 이 프린터는 GM의 조립 네트워크 전반에서 발생하는 모든 응용 분야를 처리할 수 있습니다.
하지만 이번 결정은 단순히 하드웨어를 선택하는 것 이상의 의미를 지녔습니다. GM은 프린터 플랫폼, 프린터에 공급되는 소재, 그리고 공구 설계 방식을 규정하는 설계 모범 사례에 이르기까지 모든 것을 표준화했습니다.
GM의 적층 제조 애플리케이션 엔지니어인 모세스 해리스(Moses Harris)는 “우리가 표준화한 가장 중요한 요소는 스트라타시스(Stratasys) 장비입니다.”라고 설명합니다. “이를 통해 프린터 자체뿐만 아니라 프린터에 공급되는 스트라타시스 소재까지 표준화할 수 있게 되었습니다.”
그 결과, 제조업체들이 좀처럼 달성하기 어려운 성과, 즉 전 세계 사업장 전반에 걸친 솔루션의 진정한 이동성을 실현하게 되었습니다.
표준화는 해결된 모든 문제를 시너지 효과로 전환합니다. 한 공장에서 ASA 소재의 고정구, ABS-M30 소재의 안전 도구, 또는 폴리카보네이트 소재의 품질 보조 도구를 개발하면, 유사한 공정을 운영하는 다른 모든 공장은 기계와 소재가 동일하기 때문에 해당 부품이 똑같이 작동할 것이라는 확신을 가지고 동일한 부품을 다운로드하여 출력할 수 있습니다. 이는 단순한 이론이 아닙니다. GM은 이를 대규모로 구현하기 위한 인프라를 구축했습니다. 월간 글로벌 회의, 적층 제조 담당자가 기존 솔루션을 검색할 수 있는 공유 디지털 부품 데이터베이스, 그리고 네트워크 전반에 걸쳐 영향력이 큰 적용 사례를 소개하는 공장 사용자 그룹 세션 등이 바로 그것입니다.
"공장에서 이를 새로 고안할 필요는 없습니다. 우리 모든 조립 공장에 이를 확대 적용하고 그대로 복제할 수 있습니다."
이는 단순한 이론이 아닙니다. GM은 이를 대규모로 운영할 수 있는 인프라를 구축했습니다. 매월 열리는 글로벌 회의, 적층 제조 담당자들이 기존 솔루션을 검색할 수 있는 공유 디지털 부품 데이터베이스, 그리고 네트워크 전반에 걸쳐 영향력이 큰 적용 사례를 소개하는 공장 사용자 그룹 세션 등이 바로 그것입니다.
F900은 일반 열가소성 플라스틱부터 ULTEM™ 1010 수지 및 나일론 12CF와 같은 고성능 폴리머에 이르기까지 폭넓은 소재 호환성을 갖추고 있어, 단일 플랫폼으로 모든 응용 분야를 아우를 수 있습니다. ABS 소재의 인체공학적 수공구, ASA 소재의 자외선 안정성 외부 고정구, 탄소섬유 충전 나일론 소재의 고강성 구조용 지그, ULTEM™ 소재의 내열성 금형 등이 모두 포함됩니다. 이러한 다용도성 덕분에 네트워크 전반에 걸친 진정한 표준화가 가능해집니다.
이러한 표준화 전략은 GM의 제조 엔지니어링 사고방식을 변화시켰습니다. 이제 공장을 위한 새로운 장비를 설계할 때, 엔지니어들은 초기 단계부터 분산된 Stratasys FDM 네트워크를 고려합니다.
오데가드(Odegaard)는 다음과 같이 말합니다. “공장에 도입할 장비를 설계할 때, 우리는 분산된 네트워크가 있다는 사실을 알고 있습니다. 이제 공급업체들에게 적층 제조를 고려하도록 요청함으로써, 예비 부품 재고 관리 방안을 모색할 수 있게 되었습니다.”
그 영향은 상당합니다. GM은 예비 부품 재고를 디지털화하여 수십 개 시설에 걸쳐 물리적 재고를 관리하는 데 따르는 복잡성과 비용을 줄이고 있습니다. 부품이 고장 나더라도 디지털 파일은 이미 시스템에 저장되어 있습니다. 현지에서 F900으로 출력하여 당일 바로 장착할 수 있습니다.
멕시코 실라오에서 이 팀은 국경을 초월한 협력이 실제로 어떻게 이루어지는지 보여주고 있습니다. 이 팀은 멕시코와 북미의 다른 GM 사업장과 긴밀히 협력하고, 브라질과 아르헨티나의 동료들과 지식을 공유하며, 인도의 GM 디자인 센터와도 협력하고 있습니다.
GM 실라오 조립 공장 공장장인 빅터 카브레라(Victor Cabrera)는 “우리는 멕시코 내 모든 사업장 간 지역적 차원을 넘어 전 세계적 규모에서도 강력한 협력을 펼치고 있습니다.”라고 말합니다. “우리는 인도의 디자인 센터와 협력하고, 남미의 브라질 및 아르헨티나와도 긴밀히 협력하고 있습니다. 우리는 모범 사례와 아이디어를 공유할 뿐만 아니라, 비용 절감과 가동 중단 시간 단축을 통해 얻는 이점도 함께 나누고 있습니다.”
필요한 시점에 정확한 수량만큼 주문형으로 인쇄할 수 있는 능력 덕분에 GM은 외부 공급업체와의 부품 조달 문제에서 벗어나게 되었으며, 소량의 특수 부품을 주문할 때 발생하는 번거로움도 해소되었습니다.
GM 경영진은 특히 Stratasys와의 협력 관계가 성공한 이유에 대해 솔직하게 밝혔습니다. 바로 F900 플랫폼에 대한 장기적인 헌신, 생산 환경에서의 신뢰성, 그리고 이 장비가 다른 제조 설비와 마찬가지로 성능을 발휘해야 한다는 공통된 인식 때문입니다.
이러한 헌신은 상호적입니다. GM은 스트라타시스(Stratasys) 프린터를 다른 어떤 자본 투자와 마찬가지로 엄격하게 관리합니다. 가동 시간 모니터링, 활용도 추적, 그리고 명확한 투자 수익률(ROI) 기대치를 설정하는 식입니다. 특정 현장의 생산 능력이 한계에 도달했을 때, 재고려하는 대신 두 번째 기계를 추가합니다.
표준화의 진정한 힘은 특정 프린터 한 대나 특정 공장 한 곳에 있는 것이 아닙니다. 바로 네트워크 효과에 있습니다. 시스템 내 어디에서든 개발된 새로운 솔루션은 즉시 모든 곳에서 활용될 수 있습니다. GM의 적층 제조 사업 영역이 확대됨에 따라(최근 남미로 사업을 확장했습니다), 이 네트워크의 가치는 기하급수적으로 증가합니다.
GM의 전체 스토리를 여기서 확인하세요: GM이 여러 공장에 걸쳐 3D 프린팅을 확장하는 방법 | Stratasys
이번 블로그 시리즈에서는 GM의 적층 제조 프로그램이 숨겨진 수치들을 살펴봅니다. 6개월의 투자 회수 기간부터 수백만 단위에 달하는 입증된 비용 절감 효과까지.
