확장성이 일관성에 달려 있을 때
셰이프웨이즈, 드론 생산 역량 강화
셰이프웨이즈, 드론 군집 제작 시장 출시를 앞두고 차세대 폴리머 플랫폼을 활용해
성공적인 드론 한 대를 제작하는 것도 어려운 과제입니다. 하지만 동일한 동기화된 편대의 일원으로서 일관된 성능을 발휘해야 하는 수백 대의 드론을 생산할 수 있는 제조 시스템을 구축하는 것은 완전히 다른 차원의 문제입니다. 이것이 바로 Shapeways가 차세대 EOS 폴리머 기술을 통해 탐구하고 있는 과제입니다. 플랫폼의 공식 출시를 앞두고, 셰이프웨이즈는 대규모 공중 라이트 쇼용 드론에 사용되는 PA12 부품에 대해 새로운 EOS 시스템을 평가하고 있습니다. 이 응용 분야는 반복성, 공정 안정성 및 생산성이 모두 확장성에 직접적인 영향을 미치는 까다로운 실제 환경을 제공합니다.
셰이프웨이즈(Shapeways)의 입장에서 볼 때, 이 프로젝트는 제조업 전반에 걸쳐 일어나고 있는 더 광범위한 변화를 반영하기도 합니다. 차세대 하드웨어를 개발하는 기업들은 제품을 지속적으로 개선하고, 변화하는 생산량을 관리하며, 지나치게 이른 시점에 경직된 제조 공정에 얽매이지 않으면서도 개발 단계에서 양산 단계로 더욱 신속하게 전환해야 할 필요성이 점점 더 커지고 있습니다.
네덜란드 아인트호벤에 본사를 두고 있으며, 브레인포트(Brainport) 지역과 그 하드웨어 생태계의 중심에 위치한 셰이프웨이즈(Shapeways)는 기업들과 협력하여 차세대 하드웨어의 산업화 및 규모 확대를 지원합니다. 이 회사의 제조 모델은 생산 기술, 디지털 워크플로우, 공정 전문 지식, 후처리 및 품질 보증을 통합하여, 제품을 개발 단계에서 반복 가능한 양산 단계로 전환하는 데 필요한 제조 시스템을 구축합니다. EOS SLS 기술은 이 시스템의 핵심 요소입니다.
제조 일관성이 기계 성능으로 이어질 때
드론 라이트 쇼는 각 드론이 독립적으로 작동하지 않기 때문에 제조 과정에서 특이한 과제를 야기합니다. 수백 대의 개별 드론이 높은 위치 정확도로 조율된 비행 경로를 따라 함께 비행하며, 동일한 제어 신호에 반응합니다. 드론 편대가 커질수록 부품 간의 미세한 차이가 점점 더 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 기하학적 구조, 기계적 특성 또는 무게의 차이는 개별 드론이 공중에서 어떻게 동작하는지에 영향을 미칠 수 있습니다. 수백 대의 드론이 서로에 대해 정확한 위치를 유지해야 할 때, 제조 공정의 일관성은 전체 시스템의 성능과 직접적으로 연결됩니다.
셰이프웨이즈(Shapeways)의 최고운영책임자(COO)인 줄스 위테(Jules Witte)는 “어려운 점은 성공적인 드론 한 대를 만드는 것이 아니다”라고 설명한다. “진정한 과제는 공중에서 똑같이 작동하는 수백 대의 드론을 생산하는 것입니다. 바로 이러한 수준의 일관성이야말로 궁극적으로 동기화된 드론 떼의 규모 확대를 가능하게 합니다.” 셰이프웨이즈에게 있어 이 사례는 산업용 적층 제조의 특히 의미 있는 사례입니다. 확장성은 단순히 생산량을 늘리는 것을 넘어, 생산량이 증가함에 따라 예측 가능한 특성과 품질을 유지할 수 있는 제조 공정을 확립하는 것을 의미합니다.
개발 단계에서 운영 단계로 이어지는 더 직접적인 경로 구축
차세대 하드웨어는 프로토타입에서 양산까지 단순한 과정을 거치는 경우가 거의 없습니다. 제품은 테스트를 거치며 진화합니다. 엔지니어들이 실제 성능 데이터를 바탕으로 교훈을 얻음에 따라 설계도 변경됩니다. 생산량은 점진적으로 증가하며, 기업은 하드웨어가 변경될 때마다 제조 공정을 처음부터 다시 시작하지 않고도 유연하게 대응할 수 있는 능력이 필요합니다. 선택적 레이저 소결(SLS)은 전용 금형 없이도 복잡한 폴리머 부품을 제조할 수 있기 때문에 이러한 환경에서 중요한 이점을 제공합니다. 디지털 모델을 통해 설계 변경을 반영할 수 있어, 제조 공정이 제품과 함께 진화할 수 있습니다. 드론 및 무인항공기(UAV)와 같은 역동적인 시장의 경우, 이를 통해 개발, 검증 및 생산 단계 간의 전환이 더욱 원활하게 이루어집니다.
Shapeways는 프로토타이핑과 제조를 별개의 단계로 취급하기보다는, 디지털 제조를 활용하여 애플리케이션과 함께 발전해 나갈 수 있는 생산 공정을 구축합니다. 고객은 제조 기술의 변경이나 대규모 금형 투자를 반드시 수반하지 않으면서도 설계를 검증하고, 초기 양산 시리즈를 제작하며, 생산량을 늘릴 수 있습니다. 이러한 유연성은 Shapeways가 차세대 하드웨어의 산업화에 접근하는 방식의 핵심입니다. 즉, 제품의 요구 사항에 맞춰 제조 공정을 선정하고 개발하는 동시에, 수요가 증가함에 따라 반복 가능한 양산으로 이어지는 명확한 경로를 마련하는 것입니다.
확장의 토대가 되는 재현성
동기화된 드론 떼의 경우, 재현성은 단순한 품질 지표가 아닙니다. 이는 전체 드론 군단 전반에 걸쳐 예측 가능한 동작을 뒷받침합니다. 차세대 폴리머 플랫폼은 대용량 제작 공간, 검증된 공정 성능, 그리고 획기적으로 향상된 처리량을 결합하여 이러한 요구 사항을 충족합니다. 드론 응용 분야에서 이 플랫폼은 이전 시스템에 비해 40%의 생산성 향상을 달성했습니다. 동시에 부품당 제작 시간은 약 8분에서 6분으로 단축되었습니다. 이를 통해 Shapeways는 동기화된 군집 운항에 필요한 재현성을 유지하면서 생산 능력을 확대할 수 있게 되었습니다. 이러한 생산성과 일관성의 결합은 드론 함대를 확장하고 미래의 수요를 뒷받침하는 핵심 요소입니다.
Shapeways의 경우, 이 원칙은 회사가 지원하는 더 광범위한 차세대 하드웨어 분야로도 확대 적용됩니다. 견고한 산업화 프로세스는 설계의 자유도와 함께, 애플리케이션을 자신 있게 양산 단계로 전환하는 데 필요한 공정 안정성 및 품질 관리를 결합해야 합니다. 이러한 유연성은 플랫폼의 생산성 향상을 보완하며, 다양한 고객 요구 사항에 걸친 확장 가능한 생산을 지원합니다. Jules Witte는 다음과 같이 말합니다. “EOS 기술은 내구성이 뛰어난 양산 등급 나일론 부품을 산업 규모로 공급할 수 있는 우리 역량의 핵심 요소입니다. 신뢰할 수 있는 산업용 시스템, 재현 가능한 결과, 유연한 제작 용량의 조합은 고객들이 우리에게 제시하는 광범위한 응용 분야를 뒷받침합니다."
차세대 하드웨어의 산업화
이 드론 프로젝트는 적층 제조의 역할에 있어 더 광범위한 변화를 반영하고 있습니다. 이제 과제는 단순히 복잡한 부품을 성공적으로 생산할 수 있음을 입증하는 데 그치지 않고, 해당 응용 분야가 산업 생산 단계로 넘어감에 따라 필요한 물량만큼 반복적이고 효율적으로 동일한 성능을 발휘할 수 있는 제조 공정을 확립하는 데 있습니다. 동기화된 드론 편대에서는 이러한 요구 사항이 특히 두드러지게 나타납니다. 생산 규모가 소수의 단위에서 수백 대의 드론으로 확대됨에 따라, 형상, 무게 및 기계적 성능의 일관성은 전체 시스템의 작동에 있어 결정적인 요소가 됩니다. 즉, 단순히 생산량을 늘리는 것만으로는 충분하지 않으며, 제조 공정 자체가 성능에 영향을 미칠 수 있는 변동성을 유발하지 않으면서 확장될 수 있어야 합니다.
바로 이 점에서 셰이프웨이즈(Shapeways)는 단순히 적층 제조 서비스를 제공하는 것을 넘어 더 폭넓은 역할을 수행합니다. 이 회사는 고객과 협력하여 차세대 하드웨어를 산업화하며, 생산 기술, 공정 개발, 품질 보증, 디지털 워크플로우 및 확장 가능한 제조 역량을 통합하여 제품과 함께 진화할 수 있는 생산 시스템을 구축합니다. EOS 기술은 이 시스템의 핵심적인 부분을 차지합니다. EOS의 산업용 SLS 플랫폼은 셰이프웨이즈가 애플리케이션을 개발 단계를 넘어 저·중량 생산으로 나아가는 신뢰할 수 있는 경로를 마련하는 데 필요한 공정 안정성, 재현성 및 생산성을 제공합니다.
“고객들이 개발 단계에서 대규모 양산 단계로 넘어가면서, 그들과 함께 규모를 확장해 나갈 수 있는 제조 파트너가 필요합니다.”라고 위테는 말합니다. “일관된 품질과 생산성 향상이 결합되어야만 이러한 기회를 확보할 수 있는 기반이 마련됩니다.” 따라서 셰이프웨이즈(Shapeways)에게 차세대 EOS 폴리머 기술을 평가하는 것은 단순히 장비 생산성을 높이는 것을 넘어서는 의미를 지닙니다. 이는 차세대 하드웨어를 뒷받침하는 제조 시스템을 강화하고, 새로운 응용 분야를 산업화하며 고객 수요 증가에 따라 이를 확장하는 데 필요한 공정 역량, 재현성 및 생산 능력을 구축하는 데 목적이 있습니다.
라이트 쇼용 드론
결과 요약:
- 이전 시스템에 비해 생산성이 40% 향상되었습니다.
- 부품당 제작 시간이 8분 45초에서 6분 14초로 단축되었습니다.
- 동기화된 드론 떼를 위한 내구성이 뛰어난 PA12 부품의 확장 가능하고 반복 가능한 생산
- 일정한 부품 중량과 형상으로 예측 가능한 비행 성능 구현
- 전체 제작 영역에 걸쳐 일관된 제작 품질
- 시제품 단계부터 최종 제품 양산까지, 금형 없이도 가능한 유연성
- 디지털 재고를 통해 실현되는 주문형 제조
Shapeways 기업 개요 (간략)
Shapeways는 로봇공학, 드론, 의료 기술, 전자기기, 국방 및 산업용 장비 분야의 차세대 하드웨어를 전문으로 하는 디지털 제조 파트너입니다. 첨단 제조 기술과 유연한 턴키 방식을 결합한 Shapeways는 금형 제작 없이도 시제품 제작 단계에서 대량 생산 단계로 원활하게 전환할 수 있도록 지원합니다.
추가 정보: https://shapeways.com
