MIM을 활용한 대규모 생산

짧은 생산 기간과 최저 총비용으로 고품질 부품을 생산하는 것은 기업과 최종 부품의 전반적인 성공에 매우 중요합니다. 또한 작고 복잡한 부품을 대규모로 제조할 때는 금속 사출 성형 (MIM)이 가장 효율적인 공정입니다.

OptiMIM은 고객의 프로젝트를 설계 단계부터 양산까지 성공적으로 이끄는 전문가입니다. 당사의 금속 사출 성형 공정은 자동화, 대량 배치 생산 역량 및 비교적 낮은 초기 투자 비용을 통해 확장성에 적합할 뿐만 아니라, 당사 엔지니어들은 공급망 및 검증 프로세스를 간소화하는 데에도 전문성을 보유하고 있습니다.  

금속 사출 성형이 대규모 제조에 가장 적합한 이유에 관한 모든 질문에 답하기 위해, 제품 설계 및 개발을 전문으로 하며 30년 이상의 업계 경력을 보유한 기계 엔지니어이자 OptiMIM 사업 개발 관리자 John O'Donnell에게 의견을 들었습니다.

확장성을 고려한 제조가 중요한 이유는 무엇입니까?

제조 용이성 설계(DFM)의 중요성은 자주 논의되지만, 제품 설계에서는 이와 마찬가지로 확장성도 최우선으로 고려해야 합니다. 초기 공급업체 참여와 투명성을 고려한 후 공정에 확장성을 추가하면, 급격한 생산 수요 증가 또는 설계 특성 변경까지 지원할 수 있는 금형을 제작할 수 있습니다. 부품 개발 단계 초기에 당사의 설계 엔지니어와 상담하면 변수를 더 잘 이해하고 고객에게 적합하며 성공적인 시장 출시용 부품을 생산할 수 있는 로드맵을 수립할 수 있습니다.

관리 체계를 유지하며 생산을 확장하려면 어떻게 해야 합니까?

제조 중단 가능성이나 물량 변동에 대비하지 못하는 등 공급업체가 고품질 부품을 제공하지 못하는 경우는 여러 가지가 있습니다. 프로젝트의 전체 수명 주기를 검토하고 로드맵을 수립하는 것이 중요합니다. 로드맵을 개발하는 과정에서 공정 변수의 문서화는 성공의 핵심이 됩니다. 공정은 가능한 한 빨리 고객에게 부품을 공급하는 데 초점을 맞추기보다, 전체 공정을 체계화하고 시간이 지남에 따라 리드 타임을 단축하는 데 중점을 두어야 합니다. 절차와 교육의 문서화를 중시하면 생산량이 증가할 때 핵심 단계 및 관리 항목에 대한 지식이 손실되는 것을 방지할 수 있습니다. 제조업체는 예기치 못한 상황에 맞춰 전환하고 적응할 수 있어야 하며, 적절한 프로세스가 마련되어 있다면 성공은 필연적입니다.

생산량을 늘리려면 어떻게 해야 합니까?

예측 CPK 모델링과 같은 확장 기법을 사용하면 생산량 증가를 효과적이고 효율적으로 수행할 수 있습니다. 생산 중 유지할 수 있는 CPK 수준, 즉 지속적인 공정 능력을 확보하기 위해 공차와 치수를 분석합니다. 원료 혼합물의 일관성부터 성형 편차에 이르기까지 생산 공정 내의 모든 변수를 식별합니다. 모델링을 통해 공급망을 간소화하고 더 빠르게 확장할 수 있습니다. 그리고 대부분의 고객에게 시장 출시 기간은 가장 중요한 요소입니다.

OptiMIM으로 확장성 저해 요소 제거

여러 의료기기 제조업체가 프로토타입을 검증하고 최대한 신속하게 시장에 출시하기 위해 봉재 가공과 같은 "지름길" 제조 공정을 사용하는 함정에 빠지는 사례를 보았습니다. 이러한 공정으로 기능성 프로토타입을 제작할 수는 있지만, 프로그램의 전체 수명 주기에 걸쳐 확장할 수는 없습니다. 따라서 이들 의료기기 제조업체가 양산 규모로 확장하기 위해 새로운 공정으로 전환할 경우, 공정 검증을 처음부터 다시 시작해야 하므로 수개월이 지연됩니다. 또한 프로토타입과 최종 부품에 서로 다른 공정을 적용하면 각 공정의 역량에 따라 서로 다른 설계 고려사항이 필요할 수 있습니다.

OptiMIM은 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 확장 가능한 방식으로 설계를 검증할 수 있는 완전 기능 프로토타입을 생산할 수 있습니다. 다른 공정에서 전환하여 재검증 및 잠재적인 재설계를 겪는 대신, OptiMIM 엔지니어는 구상 단계부터 양산까지 고객의 프로그램을 안내하여 MIM 공정의 이점을 최대한 활용할 수 있도록 지원합니다. 당사가 더 일찍 참여할수록 고객 부품에 더 많은 가치를 설계에 반영할 수 있습니다.

자동화는 프로젝트에 어떤 이점을 제공합니까?

기계 가공과 같은 다른 제조 기술도 정교한 형상을 생산할 수 있지만, 확장성 측면에서는 금속 사출 성형이 더 우수합니다. 완전 자동화된 공정을 통해 적은 간접비로 저생산량에서 고생산량까지 매우 빠르게 확장할 수 있습니다. 생산 공정에 자동화를 도입하면 생산 시간을 늘리고, 소재 스크랩을 줄이며, 더 짧은 리드 타임으로 제품 품질과 반복성을 향상시켜 주문품을 더 신속하게 받아볼 수 있습니다.

자동화된 공정 관리의 예를 들 수 있습니까?

예를 들어, 당사의 자동화 공정 중 하나인 압력 센서 캐비티 모니터링(PSCM)은 부품 복잡성 향상, 안정화된 공정 관리 및 금형 캐비티 수 증가를 가능하게 합니다. 이를 통해 엄격한 관리를 유지하고 양산으로의 전환을 용이하게 하면서 연간 부품 수량과 생산 능력을 늘릴 수 있습니다. PSCM 시스템은 실시간으로 미세한 성형 조정을 수행할 수 있게 하며, 이는 지속적인 부품 공정 능력의 일관성을 위해 매우 중요합니다.  이 시스템이 없으면 부품 간 공차 편차가 더 커질 수 있습니다. PSCM 시스템은 장비를 더 안정적으로, 더 오랜 시간 가동할 수 있게 합니다.

MIM으로 확장 비용을 낮추려면 어떻게 해야 합니까?

MIM이 프로젝트에 적합한 공정인지 결정할 때는 다른 기술과 비교하여 확장성을 평가하는 것이 중요합니다. 또한 가장 비용 효율적인 방법을 결정하기 위해 부품의 복잡성과 제품 생산이 필요한 기간을 고려해야 합니다.

예를 들어, 여러 번의 셋업이 필요하고 3~5년에 걸쳐 생산해야 하는 부품에 기계 가공을 선택할 경우, 주문을 완료하는 데 필요한 장비 가동 시간으로 인해 비용이 높아질 수 있습니다. 기계 가공 센터는 생산 능력도 제한되어 있어, 향후 추가 장비 또는 복수 공급업체가 필요해질 경우 비용이 증가할 수 있으며, 이는 공급망에 불필요한 위험을 더합니다.

MIM의 뚜렷한 이점 중 하나는 프로토타입 제작에 사용한 동일한 설비 규모로 생산을 확장할 수 있어 프로젝트 수명 주기 전반에 걸쳐 ROI를 높인다는 점입니다. MIM에서는 공정에 성형기를 더 추가하는 대신 기존 성형기에 캐비티를 추가할 수 있으므로 중간 생산량부터 고생산량까지 투자 비용을 낮출 수 있습니다.

확장성에 대한 최종 의견

확장이란 연간 수백만 개를 생산해야 한다는 의미가 아닙니다. 확장이란 전면적인 양산을 향해 나아가는 공정을 강력하게 관리한다는 의미입니다. 핵심은 역량 저하 없이 제품 및 공정 관리를 유지하는 것입니다. 부품이 MIM 공정의 이점을 얻을 수 있다고 생각된다면, 프로젝트와 관련된 이점을 안내해 드릴 수 있는 당사의 설계 엔지니어에게 문의하십시오.