3D 프린터가 발달하면 공장은 사라진다?

3D 프린터의 발달에 관하여

 

안녕하세요.

이 글에서는 3D 프린터의 발달과 그로 인한 미래는 어떨지 살펴보려 합니다.

 

현재의 스마트 팩토리는 사물인터넷, 빅데이터, 인공지능 등을 동원하지만 결국은 기존 생산 라인의 진화입니다.

개념을 더 발전시키면 3D 프린터가 결국은 등장할 수 있습니다.

큰 공장 없이도 거의 모든 것을 생산할 수 있는 미래가 다가올까요?

이에 대해 더 자세히 알아보겠습니다.

 

 

3D 프린터가 발달하면 공장은 사라진다?

 

1. 3D 프린터의 생산성

 

 

3D 프린터로 모든 것을 만들 수 있다면 스마트 팩토리도 필요하지 않습니다.

집에서 모든 것을 만들 수 있으니까요.

그러나 이러한 극단적인 시나리오는 미래에 실현될 가능성이 희박하며, 3D 프린터는 유연성이 매우 뛰어나다는 장점 외에 많은 단점이 있습니다.

 

하나의 제품만 만들 경우 금형 제작 단계를 건너뛰는 등의 이유로 일반 생산 방식보다 빠르고 효율적이지만, 이후에도 계속해서 생산량이 늘어나게 되면 기존의 대량 생산 방식이 더 빠르고 효율적입니다.

층별로 쌓아서 제품을 만드는 방식이기 때문에 미세한 분말 소재가 굳을 때까지 기다리는 시간이 필요하고 고르지 않은 표면을 매끄럽게 다듬는 후가공이 필요합니다.

즉 일반적으로 수작업이 필요합니다.

더욱이, 매우 얇은 층을 적층 하는 제조 방법은 장점이자 단점입니다.

"입자"가 층을 이루기 때문에 "입자"에 수직인 방향으로 가해지는 힘에는 강하지만 "입자"와 평행한 방향으로 가해지는 힘에는 약합니다.

따라서 매우 복잡한 제품을 한 번에 인쇄할 수 있지만 내구도는 낮은 장점이 있습니다.

​​전형적인 2D 프린터도 적은 수의 문서를 출력할 때는 빠르지만, 많은 문서를 출력할 경우 인쇄소에 가져가면 더 빠르고 품질이 좋아집니다.

마찬가지로 3D 프린터는 적은 수의 부품을 커스터마이징 하는 데 효과적이지만 대량 생산에는 약점이 있습니다.

실제 생산에서 3D 프린터는 종종 매우 복잡한 모양을 가진 소수의 고부가가치 부품을 맞춤 제작하는 데에 쓰입니다.

그 예로 독일 아디다스 스피드 공장은 기존 생산라인을 갖춘 공장에 비해 생산성이 떨어진다는 소문이 돌고, 고급 프리미엄 제품에 특화돼 있습니다.

 

 

2. 아디다스 스피드 팩토리

 

출처: 아디다스 유튜브

 

아디다스 스피드 팩토리(Adidas Speedfactory)의 로봇 대량 채택은 단순히 비용 절감만을 위한 것이 아닙니다.

생산 효율성의 정량화 측면에서는 컨베이어 벨트로 대표되는 기존의 단일 라인 생산 라인, 즉 사람과 기계가 협력하여 표준화된 신발을 생산하는 것이 더 나을 수 있습니다.

또한 로봇이 인간을 대체할 수 있다고 하더라도 높은 비용이 문제이고 로봇을 제어하고 유지 보수하기 위해 추가 인력이 필요하지만, 기존의 자동화 생산 기계에 비해 로봇이 더 넓은 범위의 상황에 대처할 수 있는 장점이 있습니다.

로봇을 사용하는 이유는 단순히 자동화하기 위한 것입니다.

하지만 아디다스 스피드 팩토리는 기존 컨베이어 시스템의 한계를 뛰어넘는 유연성을 확보하고 양산 제품이 아닌 맞춤형 프리미엄 품질의 제품을 전문적으로 생산하기 위해 활용됐습니다.

스마트 팩토리는 매우 다양한 범위를 가지고 상대적으로 생산 효율성이 높으며 경우에 따라 아디다스 스피드 팩토리와 같이 생산 유연성 극대화를 목표로 합니다.

스마트 팩토리에는 유연성을 중시하느냐 생산성을 중시하느냐에 따라 다양한 스펙트럼이 공존할 것입니다.

 

 

3. 관련 기사

 

https://www.sommeliertimes.com/news/articleView.html?idxno=122642

"케어푸드부터 대체육까지" 세계 '3D 식품 프린터' 업계 동향 - 소믈리에타임즈

 

“세계 3D 식품 프린팅 시장은 2018년 7,880만 달러로 추산되고 2019년부터 2023년까지 연평균 46.1% 성장하여 5억 2,560만 달러에 이르며 식품의 개인화 강화 및 대체식품 시장 확대, 친환경 소비 경향에 영향을 받아 전 세계적으로 시장이 성장할 것으로 전망된다.

한편 글로벌 패스트푸드 체인 KFC는 러시아의 3D 생명공학 프린팅 설루션 연구소와 협업하여 닭고기를 제조할 수 있는 3D 프린팅 기술 개발에 착수했다. 닭고기 세포를 반복적으로 사용하는 방식으로 실제 KFC 치킨의 맛과 식감이 유사하게 느껴질 수 있도록 연구 및 개발이 지속적으로 이어지고 있다.”

 

 

https://www.sedaily.com/NewsView/269QTOA65O

‘40조 원 3D 프린팅 시장 잡아라’…티앤알바이오팹 잰걸음 [Why 바이오]

 

“의료 분야 3D 프린팅 사업이 각광받으면서3D 바이오프린팅 전문기업  티앤알 바이오 팹(246710)의 주가 흐름이 관심을 끌고 있다. 티앤알바이오팹이 10일 존슨 앤드 존슨 와 공동 연구개발에 착수했다는 사실이 알려지면서 주가가 장 초반 급등하기도 했다.

이날 티앤알 바이오 팹은 최근 존슨앤드존슨 이노베이션과 ‘조직 재건을 위한 3D 바이오프린팅 스캐폴드(생분해성 지지체) 기술 개발’에 대한 전략적 공동연구 계약을 체결했다고 밝혔다. 이 소식이 알려지면서 티앤알바이오팹 주가는 오전 10시께 8% 8%가량 상승했다.

이번 계약의 목적은 티앤알 바이오 팹이 강점을 가지고 있는 3D 바이오프린팅 기술을 활용해 다양한 생체재료 및 바이오 합성 폴리머 재료를 기반으로 체내 이식이 가능한 제품을 개발하는 것이다. 티앤알 바이오 팹의 플랫폼을 기반으로 개발이 추진된다.

3D 바이오프린팅 기술을 바탕으로 한 해당 플랫폼 기술은, 기존 조직 재건에 사용하는 다양한 재료들 각각의 단점을 극복하는 기술로서 다양한 기계적 강도 기준은 만족하면서 생체 친화적 안전성은 유지하는 것이 특징이다.”

 

 

글을 마치며

 

이렇게 해서 3D 프린팅 산업과 스마트 팩토리의 관계, 관련 기사 등을 살펴보았습니다.

도움이 되셨길 바라며 다음 글에서 더 좋은 내용으로 찾아뵙겠습니다.

감사합니다.

 

 

 

 

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