[기고] 포스트 코로나시대, 3D 프린터를 통해 공급체인을 간소화하자

최근 코로나19 대유행 속 국가별 이동 제한 조치와 더불어 일부 생산라인의 중단으로 인해 전 세계의 많은 제조업체들은 부품을 제때 공급받지 못하는 공급망 리스크를 경험했고 공급망 의존의 위험성에 대해 잘 알게 되었다.

그렇다면, 포스트 코로나 시대에 대비해 공급 리스크를 줄일 수 있는 방법은 과연 무엇일까? 글로벌 기업들을 살펴보면, 우선 제품을 안정적으로 공급하고 생산 유연성을 높이기 위해 공급망의 상당부분을 로컬 공급망으로 전환하는 온쇼어링(Onshoring)을 본격화할 것으로 전망된다. 3D프린팅과 무인 스마트 팩토리 도입 또한 가속화될 것으로 예측된다. 3D 프린팅 적층 제조 기술을 활용하는 디지털 생산으로 재고 및 물류 비용을 절감하고 리드 타임을 줄이는 반면, 생산 효율성은 더 높아질 것으로 예상되기 때문이다.

3D 프린팅 적층 제조 기술은 코로나로 인한 공급 문제를 경험한 제조업체들에게 온쇼어링 전략 및 디지털 생산의 핵심 요소가 될 것이다. 3D 프린팅이 생산 과정에 통합되기 전까지는 비용 절감을 위해 수량이 많은 부품만 제작할 수 있었다. 고객이 소량 부품을 요구할 경우 남는 부품은 소진될 때까지 보유하거나 폐기했어야 했고 유효 수명이 끝나기도 했다.

조만간 도래할 포스트 코로나 및 4차 산업혁명 시대에는 3D 프린팅을 통한 주문형(On-demand) 생산 비즈니스 모델이 확대됨에 따라 고객사의 부품 수요를 차질없이 충족시킬 뿐 아니라 공급체인을 간소화할 수 있을 것이다.

적층 제조 기술을 활용한 지멘스 모빌리티(SIMENSE Mobility)의 열차 차량 손잡이 부품 공급 케이스가 그 좋은 사례다. 지멘스 모빌리티는 최근 들어 일회성 맞춤형 부품에 대한 고객들의 수요가 점점 늘어나자 기존 제조 과정의 소량 생산과 관련된 비용 및 리드타임 문제 해결을 위해 스트라타시스 (Stratasys)의 FDM 3D 프린팅을 선택했다.

유리 섬유 플라스틱을 사용하는 기존 제조공정의 경우 일회성 맞춤형 부품 생산에 많은 비용을 투입해야 한다. 기존 아웃소싱 공정에서는 고가의 기계로 유리 섬유 플라스틱 소재를 가공했고 몇 주의 기간이 소요되기까지 했다. 이 유리 섬유 플라스틱은 잠깐 사이에도 수분을 잘 흡수해 부품 형태에 변형이 생겨 손잡이 부품이 열차에 장착되는 방식에 큰 영향을 미쳤다.

지멘스모빌리티의 주문형 온디맨드 서비스를 가능하게 한 스트라타시스 F900 3D 프린터. (사진=스트라타시스)

제품의 생산 환경에 맞게 제작된 F900은 가장 광범위한 재료 옵션과 넉넉한 빌드 크기를 통해 큰 부품이나 여러 개의 작은 부품을 한 번에 제작할 수 있는 기능을 제공한다. 엔지니어링 등급의 열가소성 수지에서 고성능 폴리머에 이르기까지 다양한 재료를 선택할 수 있어 다양한 용도에 적합하게 적용할 수도 있다. 즉 F900 3D 프린터를 사용해 정확한 적층 가공을 가능하게 하는 측정값을 제공하여 부품을 생산할 수 있게 된 것이다.