Azoth 3D 프린팅 시설

Azoth

Driving the transformation of physical to digital inventory with additive manufacturing

산업용 제품최종 사용 부품제조 보조 장치

Azoth는 제조업체 고객이 수천 달러를 절약하면서 필요한 기계 부품을 제때에 사용할 수 있도록 돕는 새로운 사업을 구축하고 있습니다.

엔지니어가 적층 제조에 대한 주제에 열정을 갖게 되면 매우 매력적일 수 있습니다. 사실 Azoth 사장 Cody Cochran과 Azoth의 중합체 공학을 이끄는 Ronnie Sherrer가 Azoth를 이끌고 있으니 당연히 매력적일 수밖에 없습니다. 그들의 전문성과 에너지 넘치는 접근 방식은 최종 사용 부품에 대한 적층 제조 및 3D 데이터의 지능적 적용을 통해 제조업체 고객에게 새로운 가치 제안을 일관되게 제공하는 데 성공했습니다.

적층 제조 및 재료는 최근 많은 최종 사용 부품을 특별한 도구 없이 기존 방식보다 저렴한 비용으로 생산할 수 있을 정도로 발전해 왔습니다. Cochran에 따르면 모두 고객의 재고에서 사양을 충족하는 부품을 식별하고 명확한 비즈니스 사례를 확보하기 위한 것입니다. 그런 다음 즉시 주문형 부품 생산을 위한 디지털 재고로 진화합니다.

"모든 부품이 적층 제조에 이상적인 것은 아닙니다."라고 Cochran은 말합니다. "공급망의 복잡성, 재고 과부하, 부품 고장 발생 빈도가 높은 부분을 선별하여 찾아내고 각 항목에 대한 비즈니스 사례를 구축합니다."

Azoth는 적층 제조의 이점을 고객층에게 제공하기 위한 EGC(EWIE Group of Companies)에 의해 형성되었습니다. EGC는 John Deere, GM, Ford 등 12개국에 걸쳐 Fortune지 선정 500대 고객층의 간접적인 제조 수요를 충족시키는 데 주력하고 있습니다. Azoth는 또한 기계 부품에 적층 제조법을 적용하여 간접적인 필요성에 초점을 맞춥니다.

Azoth가 3D 프린트한 부품
Azoth는 고객의 재고 절약 및 최적화된 부품 공급을 위한 부품 비용 절감을 달성했습니다.

Azoth의 접근법

고객 참여가 시작되면, Azoth의 팀은 재고 조사를 통해 최소 주문량의 결과로 재고가 과다하게 쌓여 있거나 생산 리드 타임이 5주에서 10주 이상 걸리는 재고가 부족한 기계 부품을 초기에 파악함으로써 체계적인 접근 방식을 취합니다. 그 다음 팀은 고장률이 높거나 효율성을 높이기 위해 재설계해야 하는 부품을 파악합니다. 이 모든 부품들은 고객의 돈을 낭비하고 시간을 낭비하며, 공급망에서 불필요한 복잡성을 야기하고 있습니다.

Azoth 팀은 3D 스캐너와 소프트웨어를 갖추고 있어 CAD 데이터가 없는 부품을 역설계한 다음 필요할 경우 MTBF(Mean Time Between Failure)를 개선할 수 있습니다. 재료 분석이 적용되며, 작동 공차에 대한 이해도 함께 적용됩니다. 또한 부품이 검증되면 사후 처리, 재료, 제조 시간 및 부품 크기를 비롯한 비용 분석이 제공됩니다.

올바른 3D 프린터와 재료를 선택하는 것도 이 상황의 일부입니다. Azoth는 금속 및 플라스틱 적층 제조법을 모두 사용하며 이 공정에서 Ultimaker 3D 프린터에 특히 의존합니다. Ultimaker 시스템은 FFF(fused filament fabrication) 기술을 사용하며, 넉넉한 빌드 사이즈를 제공하면서도 데스크탑에 적합한 정도로 소형입니다. S3는 최대 230 x 190 x 200mm의 빌드 사이즈를, S5는 최대 330 x 240 x 300mm의 빌드 사이즈를 제공하며, 이중 재료 압출과 20micron만큼 작은 레이어 두께를 모두 제공합니다.

"Ultimaker의 재료와 프린터는 이 과정에서 핵심이죠."라고 Cochran은 말합니다. "저렴한 운영 비용, 고품질 재료 덕분에 고객들에게 상당한 비용 절감을 제공하는 성공을 거두었습니다."

연구팀은 또한 금속 부품을 조사하여 공차 및 성능을 유지하면서 플라스틱으로 더 효율적인 생산이 가능한지 여부를 확인합니다.

"Ultimaker 재료는 저렴하고 종종 기존 플라스틱, 심지어 일부 금속보다 성능이 우수합니다."라고 Cochran은 말합니다. "원래 금속으로 가공된 그리퍼 핑거 부품을 플라스틱 적층 생산을 위해 재설계함으로써 부품당 350달러에서 75달러로 비용을 절감했습니다. 그리고 성능은 유지할 수 있었습니다."

3D 프린트된 그리퍼 핑거
알루미늄 그리퍼 핑거를 3D 프린트된 폴리머 그리퍼 핑거로 변환, 단단해진 맞춤핀이 추가된 디자인

Azoth 팀이 분석하는 부품의 종류에는 지그와 픽스처, 그리퍼 핑거, 블로우 오프 노즐, 게이지 핸들 등이 있습니다. 팀은 적층 제조를 통해 이점을 얻을 수 있는 부품을 찾고 있으며, 툴링, 툴 설정 또는 최소 주문량 없이 시간과 비용을 놀랄 만큼 절감할 수 있습니다.

"보통의 사람들은 이 부품이 좋다고 느낄 수가 없겠죠."라고 Cochran은 말합니다. "하지만 이 부품들은 생산을 계속하게 만드는 매우 중요한 부품입니다. 저희는 고객의 작업장에서 가동 중단 시간을 없애고 복잡성을 줄이며 비용을 절감하고 물리적 재고를 줄이기 위해 노력하고 있습니다. 그리고 성공했습니다!"

azoth-3d-printed-blow-off-nozzle
Azoth는 부품의 정확한 위치에 맞는 노즐을 설계하여 성능을 향상시켰습니다. 이전에는 이 노즐을 제조할 수 없었습니다.

하나를 가져가면, 하나를 만든다

고객의 디지털 재고가 확보되면 Azoth는 "하나를 가져가면, 하나를 만든다"라고 불리는 모델을 사용합니다. 이는 대체 부품이 사용되는 즉시 새로운 부품을 제작하는 직접적인 주문형 생산 방식입니다. Azoth는 부품 벤딩 머신와 Azoth의 역량 센터로 주문을 보내는 ERP/MRP 시스템과의 동기화를 통해 이를 운영합니다. 새로운 부품은 일반적으로 24시간 이내에 제작 및 배송됩니다.

"벤딩 머신의 구현으로 인해 즉각적인 작업 주문을 만들어 낼 수 있었습니다."라고 Sheerer는 말합니다. "이는 고객이 최소 주문 요구 사항과 같은 무작위 요구 사항이 아닌 실제 사용량에 따라 제한된 재고를 유지한다는 것을 의미합니다. 이를 통해 제조업체는 비용을 절감하고 효율성을 높일 수 있습니다."

일리노이주 시카고에 위치한 3D 프린팅 솔루션, 재료 및 컨설팅 전문 지식 공급업체인 Dynamism은 회사의 TOMO 이니셔티브의 핵심 협력자였습니다. Azoth 팀은 Dynamism을 통해 Ultimaker 플랫폼에 소개되었으며, 두 팀은 3D 프린팅의 한계를 넓히기 위해 전략적 관계를 유지하고 있습니다.

"Dynamism 팀의 지속적인 지원, 전문 지식 및 창의성을 통해 고객의 요구를 충족할 수 있습니다."라고 Cochran은 말합니다. "그들의 도움으로 인해 언제나 최고의 솔루션, 재료, 결과를 제공할 수 있습니다."

3D 프린트된 고정구
이 차량 고정구는 부품을 자체 배치하기 위해 자석 삽입 형태로 3D 프린트됩니다.
3D 프린트된 대체 부품
강철 인젝터 핀의 재고가 부족할 경우 폴리머 대체 부품을 2일 이내에 3D 프린팅할 수 있습니다.

결과

Azoth가 제작한 각 부품은 고객을 위해 검증된 비즈니스 사례와 함께 제공됩니다. 부품에 따라 비즈니스 사례는 상당히 다를 수 있습니다.

"우리의 접근 방식은 고객의 현상 유지를 긍적적인 방식으로 방해합니다."라고 Sheerer는 말합니다. "Ultimaker를 사용하여 간단한 마모 패드 부품을 3D 프린트 된 부품으로 전환했을 때, 고객에게 $30,000의 비용 절감 효과를 가져다 주었습니다. 저희에게 비즈니스 사례란 바로 이런 것이죠."

신속한 시제품 제작 능력도 Azoth 팀의 업적 중 일부입니다. 일부 프로토타입 커터 부품의 경우 일반적인 CNC 강철 가공의 경우 고객은 12~14주가 소요되었습니다. Azoth 팀은 직접적이고 정확하게 장착할 수 있는 플라스틱 프로토타입을 하루 만에 만들어 냈습니다. Azoth는 결과가 그들 자신을 대변합니다. 이들은 정기적으로 50~90%의 비용 절감을 달성하고 있습니다.

프로토타입 커터 부품
이 프로토타입 커터 부품의 리드 타임은 CNC 가공을 사용하면 12~14주가 소요되었지만 3D 프린팅을 사용하면 하루 정도가 소요됩니다.

"그리퍼 핑거 부품 하나를 기존 부품 가격의 약 절반으로 매달 약 30개를 생산합니다."라고 Cochran은 말합니다. "SLS Nylon, SLA 기반 레진으로 새 부품을 테스트했지만 Ultimaker에서는 PA 4035를 사용하게 되었습니다. 저희 업계에서 단단하고 중요한 재료인 델린을 대체했습니다."

Azoth 팀은 비상 부품을 생산하여 기계의 가동 중단 시간을 줄일 수 있습니다. 한 가지 예로, 재고가 바닥난 공구 강철 인젝터 핀이 있습니다. 팀은 48시간 안에 폴리머 교체 핀을 사용할 수 있었고, 3D 금속 교체 부품은 일주일이 걸렸습니다.

3D 프린트된 그리퍼 핑거 부품
Azoth는 Ultimaker 3D 프린터로 EOAT(end of arm tooling)용 그리퍼 핑거를 매달 30개 생산할 수 있습니다.

도구와 전문 지식을 갖춘 Azoth 팀은 더 나은 성능을 위해 부품을 재설계할 수도 있습니다. 공기 흐름을 정확하게 겨냥하는 설계가 적용된 복잡한 블로우 오프 노즐이 좋은 예입니다. 적층 제조를 사용하면 간단하게 제작할 수 있습니다.

Azoth 팀은 적층 제조가 제조 공급망에서 가치가 높고 중요한 위치에 있음을 고객과 스스로에게 증명해 보였으며, Cochran과 Sherrer 모두 지속적으로 선도하고 혁신하며 고객의 성공을 돕기 위해 최선을 다하고 있습니다.

"매일 적층 제조를 사용하여 고객의 부품 재고에 대해 유효한 비즈니스 사례를 제공하면서 고객의 사고방식을 전환하고 있습니다."라고 Cochran은 말합니다. "Ultimaker 3D 프린터와 재료를 사용하면 비용이 저렴합니다. 이 프린터는 쉬운 생산 확장성과 우리가 기대를 뛰어넘는 신뢰성을 제공합니다."

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