Carl Zeiss Optical Components: 연속 생산이 가능한 3D 프린팅 정밀 부품

ZEISS: 연속 생산을 위한 3D 프린팅 정밀 부품

최종 사용 부품산업용 제품

Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH의 자회사 Carl Zeiss Optical Components에서는 1mm의 100분의 1 단위까지의 정교함이 필요하기도 합니다. Carl Zeiss Optical Components는 산업용 계측 및 품질 관리용 현미경, 멀티 센서 장비, 광학 센서를 제조합니다.

말 그대로 매번 완벽한 생산 결과를 확보하기 원하는 조직은 전 세계에서 ZEISS 기계를 활용하고 있습니다. 독일 바겐에 본사를 둔 ZEISS는 '신뢰성' 및 '재현성' 그 자체를 증명하는 회사이기 때문입니다.

"우리가 생산하는 기계는 매우 정교합니다. 따라서 기계 조립에도 많은 노하우가 필요합니다"라고 ZEISS의 운영 탁월성 관리자 Johannes Grimm은 설명합니다.

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정확, 안정, 성공

ZEISS가 생산하는 장비는 광학 측정 축에 빛을 맞추기 위해 생산됩니다. 이 조정에는 브래킷과 조절용 나사가 필요합니다. 그러나 각 장비마다 조정 목표가 달라 ZEISS 팀에서는 이 작업을 매번 수동으로 해야 했습니다.

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산업용 현미경으로 작업 중인 ZEISS 직원

"안정적인 프로세스가 아니라는 점이 문제였습니다. 그래서 계속해서 더 나은 솔루션을 찾고 있었는데 3D 프린팅이 해답이 되어 주었습니다"라고 Johannes가 말했습니다.

ZEISS 팀은 특정 장비의 각도를 측정하여 3D 프린터로 제작할 수 있는 어댑터 플레이트를 설계함으로써 빛이 장비 센서에 정확하게 통과하도록 했습니다. 이는 정확한 계측 장비를 위해 매우 중요한 일이었습니다. ZEISS는 현재 3D 프린트로 모든 현미경의 어댑터 플레이트를 연속 생산하고 있습니다.

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Ultimaker 3D 프린터로 인쇄한 ZEISS 현미경의 어댑터 플레이트

Proving its worth

ZEISS’ digital microscope is an entry device for measuring distances or flat components, such as circles. For 3D printing, it provided evidence that the technology could play a practical part in ZEISS’ workflow.

The company began by designing and printing a part for serial production – the aforementioned adapter plate. Later, it dove into jigs and fixtures. The potential for client-focused projects is also a potentially rich source for 3D printing, with printed prototypes leading to customized products for specific applications for specific customers.

"우리는 고객 분야에 맞는 개별 솔루션을 생각합니다. 맞춤화라는 거대한 트렌드는 폐회로식 빠른 개발 반복 생산에서 점점 더 중요해지고 있습니다"라고 Johannes가 설명했습니다.

맞춤형 현재와 미래

그러나 ZEISS가 맞춤 부품을 생산하는 방식은 과거와 동일한 방식만은 아닙니다. 어댑터 플레이트는 표준화 제품의 표준화된 부품이지만 '맞춤화된' 각 부품은 서로 다른 각도로 고정되므로 고객이 아닌 제품에 맞춘 제품이라고 할 수 있습니다.

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ZEISS 장비의 3D 프린트된 지그 및 고정

Johannes는 그것 또한 장점이 되었다고 말합니다. 생산 프로세스의 안정성이 높아졌기 때문입니다. 또한 맞춤형 최종 사용 부품이라는 트렌드가 시작된 곳이기도 합니다. 또한 고객 수요가 다양해지면서 ERIKS는 플라스틱부터 합금까지 3D 프린터 수요를 대신 처리하고 있습니다.

부품부터 완제품까지

조정 나사 및 브래킷은 저렴하고 신뢰성을 갖춘 교체용 부품이지만 3D 프린트된 어댑터 플레이트는 고객 친화적이기도 합니다. 부품을 고객 요청에 따라 인쇄해 고객이 원하는 장소에 배달하기 때문에 고객이 간편하게 장비에 설치할 수 있습니다.

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A ZEISS employee uses Ultimaker Cura to prepare an adapter plate for 3D printing

"[고객은] 나사 몇 개만 조이면 주요 부품이 측정 상태에 맞춰 완벽하게 조정되도록 교체할 수 있습니다"라고 Johannes가 설명합니다. "기존에는 여러 부품을 생산해 마운팅한 뒤 조정하는 과정이 필요했습니다. 그러나 적층 제조 및 3D 프린팅을 활용하면서 이러한 과정을 생략할 수 있게 되었습니다. 그 결과 시간 절약은 물론 비용도 크게 절감할 수 있었습니다."

깔끔한 조립, 건강한 수익 

ZEISS의 경우 하드웨어 및 소프트웨어 활용이 유연하다는 점도 중요했습니다. 가격은 물론입니다. Ultimaker의 개방형 필라멘트 시스템, 재료 협업, 오픈소스 슬라이싱 소프트웨어, Ultimaker Cura 및 경쟁사 대비 경쟁력 있는 가격 등 ZEISS가 Ultimaker를 선택할 이유는 충분했습니다.

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An employee uses an Ultimaker 3D printer on the ZEISS assembly line

In line with lean production principles, an Ultimaker printer was installed in the assembly room at ZEISS. Those on the assembly line are able to create jigs and fixtures for themselves, further reinforcing the idea that hardware and software must be intuitive and easy to use. 

For ZEISS, 3D printing has decreased lead times from months to days, offering its team members extra time. Extra time means extra iterations, means extra assurance that final products will be perfect. There’s also the cost – what once was a €300 process now costs approximately €20 per 3D printed part.

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An Ultimaker 3D printer creating an adapter plate for a ZEISS industrial microscope

그래서 Ultimaker를 선택한다는 결정은 매우 단순했습니다. ZEISS가 비즈니스에서 최고를 유지하기 위해 제품, 프로세스, 워크플로에서 꼭 필요한 두 가지 목표에 충실했기 때문입니다.

"결과를 신뢰할 수 있고 반복 생산이 가능했죠"라고 Johannes가 설명합니다. "이 두 가지는 안정적 생산 프로세스에서 매우 중요합니다."

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