[Meltio] 부품 생산 최적화를 통한 불활성 가스 시스템 개선
적층제조

안녕하세요, HDC입니다.

오늘은 Meltio의 금속 적층 제조(Metal Additive Manufacturing) 기술을 활용해 Inert Bubble용

직경 150mm 어댑터 플레이트를 제작한 사례를 소개해드립니다.

본 사례 연구의 분석 단계해서는 세 가지 접근 방식을 비교했습니다:

  • Meltio LMD와 부분 가공을 활용한 사내 생산
  • 기존 방식의 사내 전 공정 가공
  • 외부 공급업체에 의뢰한 아웃소싱

결과적으로 Meltio를 활용한 제조 방식은 비용 절감, 소재 효율성, 생산 유연성 측면에서 두드러진 이점을 제공하였으며,

소량 생산 또는 시제품 제작 시 가장 적합한 옵션으로 평가되었습니다.

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▶ 기존 제조 방식의 한계, 무엇이 문제였을까?

전통적인 제조 방식은 여러 가지 비효율을 안고 있었습니다.

특히 솔리드 바(stock) 소재를 가공하는 경우, 바이 투 플라이(Buy-to-Fly) 비율이 극히 낮아

부품 하나를 제작할 때마다 40kg 이상의 소재가 불필요하게 버려졌습니다.

또한 가공 공정 자체도 비효율적이었습니다. 최적화되지 않은 CNC 장비를 사용할 경우,

가공 시간이 길어지고 생산성은 낮아질 수밖에 없었습니다.

이러한 한계는 소량 생산에서는 더욱 뚜렷하게 드러났습니다.

비효율적인 소재 사용과 긴 가공 시간으로 인해 생산 단가는 높아지고, 수익성은 낮아질 수밖에 없었기 때문입니다.

여기에 외주 가공을 활용할 경우, 리드타임이 길어지고 생산 대응 속도가 떨어지는 문제까지 발생했습니다.

정리하면 기존 제조 방식에서 당면했던 주요 과제는 다음과 같았습니다.

  • 전통적 절삭 가공에서 발생하는 높은 소재 낭비 (낮은 Buy-to-Fly 비율)
  • 원자재 및 소모품 비용 증가로 인한 전체 제조 원가 상승
  • 비효율적인 CNC 장비로 인한 긴 가공 시간
  • 외주 의존도 상승으로 인한 리드타임 증가 및 생산 유연성 저하
  • 특히 소량 생산 시 낮은 수익성

▶ Meltio 방식으로 제조 혁신에 접근하다

기존 제조 방식의 한계를 극복하기 위해, Meltio의 적층제조 프로세스를 도입했습니다.

핵심 전략은 Meltio의 LMD(Wire-Laser Metal Deposition) 기술을 활용해

Adapter Plate를 최종 부품에 근접한 형상(Near-Net Shape)으로 출력한 뒤, 주요 기능면만 선택적으로 가공하는 방식이었습니다.

이 접근 방식은 완성 단계에서 제거해야 하는 소재량을 대폭 줄여, 불필요한 낭비와 가공 시간을 동시에 줄이는 효과를 가져왔습니다.

적층(Additive)과 절삭(Subtractive)을 한 공정 안에서 통합 운영함으로써,

소재 활용을 최적화하면서도 부품의 주요 영역에서는 필요한 정밀도를 그대로 확보할 수 있었습니다.

Meltio LMD 방식의 주요 포인트

  • Wire-LMD 제조: Meltio LMD로 Adapter Plate의 근접형상을 출력하고, 기능면만 선택적으로 절삭 가공
  • 가공 최소화: 대부분의 부품 표면은 출력 상태 그대로 유지
  • Buy-to-Fly 비율 최적화: 전통적 가공 대비 월등히 개선된 소재 효율 달성

결과는 분명했습니다.

Meltio의 방식으로 전체 생산 원가는 단 264.54유로 수준까지 절감할 수 있었으며,

이는 기존 방식 대비 획기적인 수준이었습니다.

▶ Buy-to-Fly 비율, 1.11까지 혁신적으로 개선

Meltio 방식의 가장 큰 성과 중 하나는 Buy-to-Fly 비율을 1.11까지 끌어올렸다는 점입니다.

이는 사실상 소재 낭비가 거의 없는 수준으로, 기존 방식과 비교했을 때 압도적인 소재 활용 효율을 보여줬습니다.

또한 이 접근 방식은 폐기물을 최소화해 생산 공정의 지속가능성(Sustainability)까지 향상시켰으며,

소량 생산이나 맞춤형 부품 제조에도 손쉽게 확장 가능한 유연한 솔루션이라는 점에서 경쟁력을 갖췄습니다.

앞으로 CNC 가공 셋업이 추가 최적화된다면, 가공 시간과 비용 절감 효과는 한층 더 커질 것으로 기대됩니다.

무엇보다 내부에서 Metal 3D 프린팅과 후가공을 통합 운영할 수 있기 때문에, 외부 협력사 의존 없이 빠른 시제품 제작과 설계 검증이 가능해졌습니다.

이는 기업의 제품 개발 속도를 혁신적으로 끌어올릴 수 있는 강력한 이점입니다.

▶ Meltio 하이브리드 제조 vs 전통 방식, 수치로 확인한 확실한 차이

Meltio LMD + 선택적 가공 방식은 기존 절삭 가공이나 외주 제작 방식과 비교했을 때,

비용, 소재 효율, 리드타임 등 모든 면에서 우수한 결과를 보여줬습니다.

제조 방식 총 비용 (€) Buy-to-Fly 비율
Meltio LMD + CNC(선택적 가공) 264.54 € 1.11
전통 절삭 가공 524.79 € 19.74
외주 제작 700.00 €

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▶ 더 나은 제조를 위한 전략적 접근

Meltio의 제조 방식은 특히 소량 생산 환경에서 Adapter Plate와 같은 부품을 보다 효율적이고 경쟁력 있게 생산할 수 있는 최적의 솔루션임을 입증했습니다.

적층 제조(Additive)와 절삭(Subtractive)의 장점을 결합함으로써,

생산 효율과 비용 절감은 물론, 환경적 부담까지 줄이는 균형 잡힌 제조 방식을 구현한 것입니다.

이를 통해 더 스마트하고, 지속가능하며, 시장 변화에 빠르게 대응할 수 있는 생산 프로세스 전환을 가속화하고 있습니다.

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