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CNC 가공과 3D 프린팅 개발팀 구성원에게는 선택의 난제이므로 비용이 많이 드는 결정 실수가 발생합니다. 전통적인 방향의 흐름은 데이터 부족으로 인해 예산을 초과하는 프로젝트와 프로젝트 시간 지연으로 이어집니다. 곧 나올 보고서에서는 충분한 정보를 바탕으로 의사 결정을 내리기 위해 경험의 한계를 어떻게 극복할 수 있는지 설명할 것입니다.
이 딜레마에 대한 해결책은 데이터 분석을 사용하여 실제 비용 동인을 식별하는 것입니다. 총 소유 비용을 파악하는 데 있어 우리 접근 방식의 관련성 다음 중 하나를 선택하기 위한 의사결정 지침을 수립하는 데 있어 단위당 비용 은 중요하지 않습니다. CNC 기계 및 3D 프린팅 따라서 비용 절감 실현에 긍정적인 기여를 한다고 볼 수 있습니다.
CNC 가공 VS 3D 프린팅: 빠른 참조 가이드
| 측면 | CNC 가공 | 3D 프린팅(적층 가공) |
| 핵심원리 | 빼기: 단단한 블록에서 재료를 잘라냅니다. | 첨가제: 레이어별로 재료를 추가하여 부품을 만듭니다. |
| 이상적인 볼륨 | 대량 생산에서 중간 규모 생산; 일괄 생산에 가장 적합합니다. | 소량 생산 ; 원기; 맞춤형 부품. |
| 재료 범위 | 금속, 플라스틱/수지/고분자/복합재료 . 재료의 특성이 우수합니다. | 점점 더: 컨설턴트는 주로 플라스틱, 수지/금속을 다루게 됩니다. 재료의 특성은 이방성일 수 있습니다. |
| 기하학적 복잡성 | 좋지만 도구 액세스가 제한됩니다. 내부 기능이 까다롭습니다. | 훌륭한. 복잡하고 유기적인 모양(격자, 내부 채널)을 잠금 해제합니다. |
| 설정 및 리드타임 | 설정 및 프로그래밍 시간이 더 길어졌습니다. 대량 생산 시 부품당 사이클 시간이 더 빨라집니다. | 최소한의 설정. 리드타임은 부품 수와 무관합니다. 빠른 처리에 이상적입니다. |
| 비용 요인 | 장비 비용이 높습니다. 뺄셈의 재료 낭비. 설치는 노동 중심적입니다. | 재료의 양과 인쇄 시간에 묶여 있습니다. 낭비가 적습니다. 개당 재료비가 더 높습니다. |
| 정밀성 및 마감 | 우수: 정확도가 높고 표면 조도가 뛰어납니다. | 좋음: 치수 정확도는 기술에 따라 다릅니다 . 좋은 마무리를 위해 후반 작업 처리가 필요할 수 있습니다. |
| 주요강점 | 입증된 설계를 위해 향상된 정확성, 강도 및 확장성 기능. | 설계 또는 맞춤형 형상을 반복할 수 있는 폭넓은 설계 자유도를 제공합니다. |
| 언제 선택해야 할까요? | 최종 생산 부품, 고성능 애플리케이션 , 엄격한 공차, 더 큰 배치 크기. | 프로토타입, 복잡한/경량 디자인, 맞춤형/소량 부품, 통합 어셈블리. |
프로세스 선택에 따른 비용이 많이 드는 결정 딜레마는 프로세스의 단위 비용을 넘어 총 소유 비용을 탐색함으로써 해결되었습니다. 따라서 프레임워크는 CNC 프로세스와 CNC 프로세스 모두에 대한 균형 계산을 용이하게 합니다. 3D 프린팅 프로세스 따라서 개발 비용을 25~40% 정도까지 총 소유 비용 절감을 극대화하는 데 도움이 될 것입니다.
이 가이드를 신뢰하는 이유는 무엇입니까? LS 제조 전문가의 실무 경험
인터넷에는 CNC 가공 및 3D 프린팅과 관련된 이론에 관한 많은 기사가 있습니다. 이 글이 읽을 만한 가치가 있는 것은 LS제조라는 실무자의 경험을 바탕으로 썼다는 점이다. LS제조가 제품의 원가에 영향을 미치는 가공 공정과 관련된 싸움을 벌이는 데 15년이 넘었 습니다.
우리 워크샵은 다음과 같이 운영됩니다. ISO 9001 타협하지 않는 품질 관리 시스템과 국제 항공우주 품질 그룹 (IAQG) . 우리의 진정한 전문성이 힘들게 습득된 것은 실제 업무 과정에서였습니다. 우리는 둘 사이의 불일치를 잘 알고 있지만, CNC 기계에서 이상적인 표면 품질로 가공된 항공기 부품인지 아니면 항공기 부품의 진위 여부 를 판단할 수 있는 위치에 있는 것은 이러한 인식 때문입니다. 3D 프린팅 프로토타입 .
아래의 모든 제안은 힘들게 얻은 지식이었습니다. 우리는 3D 프린팅의 매개변수가 무엇인지, 최종 사용 부품에 가장 높은 강도를 제공하는 값을 배웠습니다. 고온 합금을 효과적으로 가공하기 위해 CNC 방법을 수정하는 방법. 다음은 50,000개 이상의 맞춤형 부품과 관련된 모든 지식을 요약한 것이며 사용 여부를 결정할 때 비용이 많이 드는 실수를 방지하는 데 도움이 됩니다. CNC 가공 또는 3D 프린팅 .
그림 1. LS제조의 다양한 생산방식 비교 및 원가평가
CNC와 3D 프린팅의 비용 구조 차이점은 무엇입니까?
따라서 프로세스의 올바른 선택은 비용 요인의 특정 해체 없이는 이루어질 수 없습니다. 따라서 문서를 사용하면 CNC 가공 비용 프로세스와 3D 프린팅 비용을 해체할 수 있습니다. 이 문서는 편견 없는 제조 비용 분석 프로세스를 촉진합니다.
| 비용 구성 요소 | CNC 가공 | 3D 프린팅 |
| 기본 드라이버 | 원재료 빌렛의 무게는 가장 중요한 요소로 전체 비용의 40~60%를 차지합니다. | 특수 공급원료 재료가 주요 비용으로 50~70%를 차지합니다. 특수 공급원료 재료가 주요 비용으로 50~70%를 차지합니다. |
| 보조 드라이버 | 기계 시간과 노동력은 25%-35% 를 차지하는 중요한 비용 구성 요소입니다. |
장비 및 시스템 상환 화는 20%-30%의 비용입니다. |
| 주요 변수 요인 | 공구 마모 및 소모품은 전체 비용의 10~15%를 차지합니다. | 서포트 제거 및 표면 마감을 위한 후처리 작업으로 인해 가변 비용이 추가됩니다. |
| 경제적인 배치 크기 | 500개 이상 주문 시 일반 알루미늄 부품에 적합합니다. | 프로토타이핑과 복잡한 부품은 물론 500개 미만의 주문에도 여전히 유리합니다. |
| 볼륨 비용 차이 | 1000개 이상의 부품 이 포함된 경우 부품당 비용이 적게 드는 적격 형상의 약 35%를 제공할 수 있습니다. | 부품 비용은 거의 동일합니다. 즉, 이 경우 규모의 경제가 없을 것입니다. |
참고로 CNC 가공 비용 , 대량생산이 가능한 것이 이상적이다. 그러나 3D 프린팅 비용은 볼륨 복잡성이 낮은 경우에 가장 적합합니다. 실행 가능한 제조 비용 분석을 위해 먼저 특정 배치 크기에서 비용을 계산하십시오. 볼륨이 500개를 초과하는 경우 경쟁력 있는 TCO 분석을 수행해야 하며, 이 경우 CNC가 가장 최적입니다.
배치 크기에 따라 최적의 제조 공정을 과학적으로 선택하는 방법은 무엇입니까?
현재 비즈니스 상황에서 어떤 생산 프로세스가 가장 효과적인지 충분한 정보를 바탕으로 결정을 내리려면 경험 법칙이 아닌 데이터 기반 전략을 사용해야 합니다. 대량 생산 선택 에 대한 체계적인 결정을 내리기 위해 제공되는 데이터는 다음과 같습니다.
다면평가 프레임워크 구축
배치 크기, 부품 복잡성, 필요한 리드 타임이라는 세 가지 변수를 동시에 살펴봄으로써 선택의 단순화를 검토합니다. 예를 들어 동일한 볼륨 시나리오를 생각해 보면 토폴로지에 기반한 단순한 브래킷과 엔진 마운트가 비교할 때 경제적 이점이 다릅니다. 매트릭스는 변수의 가중치 값을 제공하므로 의견을 제거하고 대신 제조 비용 분석을 사용합니다.
기본 배치 크기 임계값 정량화
첫 번째 경험 법칙 개발을 위해 125개 이상의 프로젝트가 사용되었습니다. 비용 예측의 교차점 3D 프린팅 서비스 간단한 기하학적 구성 요소에 대한 CNC 가공 서비스의 가치는 80~100개 사이로 추정됩니다. 이는 CNC의 높은 초기 프로그래밍 및 설정 비용이 빠르게 상각되는 반면 추가 비용은 부품 수에 크게 비례하여 덜 효율적인 대량 생산 선택이 되기 때문입니다.
복잡성 조정: 2차 임계점
내부 통로와 생물학적 격자를 포함하는 기하학적으로 복잡한 부분이 이 단계에서 관련됩니다. 이 경우 가공에 따른 문제로 인해 가공 시간이 늘어나 CNC 생산을 기반으로 하는 역사적 원가 경쟁력이 떨어지겠지만, 3D 프린팅이 제공하는 기하학적 자유도 때문에 그러한 효과가 덜 영향을 미치게 되어 고가의 생산을 방해하게 됩니다. 다축 CNC 가공 200~300개 단위 사이의 교차 값으로 이어지는 사례 연구의 경우 CNC 가공 서비스 로 전환합니다.
이러한 접근 방식을 사용할 때 첫 번째 프로세스에는 대상 배치를 기반으로 구성 요소를 설계하는 동시에 구성 요소의 복잡성 수준을 할당하는 작업이 포함됩니다. 덜 복잡한 설계에 이러한 접근 방식을 적용하기 위한 할당 단위에는 80-100 단위가 포함되는 반면, 200-300 규모 의 단위는 복잡한 설계에 대한 것입니다.
두 공정에서 서로 다른 재료의 비용 효율성을 어떻게 정량적으로 비교할 수 있습니까?
재료 비용은 제조 공정 선택을 결정하는 중요한 요소입니다. 원시 숫자는 문맥에서 벗어나면 매우 오해의 소지가 있습니다. 이 작업에서는 특수 분말의 3D 프린팅 비용 과 벌크 재료의 CNC 가공 비용 의 경제적 비교를 정량화하고 현실적인 비교를 개발하는 데 필요한 정보를 제공합니다.
| 요인 | CNC 가공 | 3D 프린팅 |
| 원자재 비용 | 대량 재료 바와 플레이트의 비용은 더 저렴합니다. 예를 들어 316L의 경우 ~$8/kg입니다 . | 특수 공급원료 분말과 수지는 훨씬 더 비쌉니다. 예를 들어 316L의 경우 ~$120/kg입니다 . |
| 효과적인 활용 | 전통적으로 재료 활용도는 40-60% 이며 절삭 공정으로 인해 많은 양의 재료가 낭비됩니다. | 공급된 재료를 거의 100% 활용하고 지지 구조의 낭비를 최소화합니다. |
| 주요 최적화 레버 | 전략적 배열과 고도로 최적화된 CAM 프로그래밍을 통해 활용도 수준을 최대 85% 까지 높일 수 있으며 CNC 가공 비용 프로세스를 대폭 줄일 수 있습니다. | 비용 최적화는 주로 빌드 챔버 볼륨의 활용도를 최대화하고 서포트 구조의 양을 줄이는 데 중점을 둡니다. |
| 경제적 배치 임계값 | 316L 소재로 제작된 물품의 경우를 분석해보면, 최적의 CNC 가공 생산량이 150개 이상일 경우 3D 프린팅 보다 경제적입니다. | 매우 적은 양( <50 )과 CNC 낭비가 금지된 매우 복잡한 형상에 대한 이점을 유지합니다. |
| 총 비용 계약 | 최적화 후, 150개 이상의 배치에 대한 CNC 가공 비용은 적층 방식보다 최대 42% 낮을 수 있습니다. | 개당 단가도 큰 차이가 없고, 단순한 형태의 경우 확장성이 불가능하다. |
최적의 제조 공정 선택을 추구하는 동안 부품당 유효 재료비 값을 정의해야 합니다. CNC의 경우 ( 분말 중량 * 분말 비용 )과 달리 ( 공백 비용/이용률 )이 됩니다. 3D 프린팅 . 150개 이상의 볼륨은 CNC를 사용하여 부품을 생산하고 활용도를 극대화하기 위한 고급 네스팅에 중점을 두어야 합니다.
그림 2. LS제조의 CNC 가공을 통해 생산된 정밀 부품의 원가 평가
부품 복잡성이 프로세스 선택의 경제성에 어떤 영향을 미칩니까?
피벗의 이유는 부품의 복잡성이며, 그 효과는 CNC 가공과 3D 프린팅 의 비용 모델에서 볼 수 있는 일반적인 분석을 반전시킵니다. 내부 채널, 격자 또는 유기적 형상을 기하학적 부품에 통합하면 부분 또는 볼륨별로 수행되는 일반적인 분석이 최적이 아닌 제조 공정 선택 에 정확하게 일치하도록 유도됩니다. 이는 복잡성에 대한 경제적 가치가 다음을 나타내기 위해 적용될 수 있는 방법입니다.
비용 모델의 복잡성 정의 및 정량화
- 정량화 방법: 주관적인 측정 기준을 사용하는 대신 장비에 대한 접근, 2차 처리 및 특수 고정 장치를 기반으로 CNC 작업의 복잡성을 측정합니다. CNC 기계 .
- 실제 적용: 형상적응 냉각 금형의 경우 CNC 가공은 5개 설정으로 수행해야 했지만 3D 프린팅은 한 번의 설정으로 수행해야 했기 때문에 비용이 60% 절감되고 시간이 3주에서 5일로 단축된다는 가정이 검증되었습니다.
적층 가공 설계(DfAM) 원리 활용
- DfAM 통합 방법: 토폴로지 최적화는 중간 단계로 간주되지 않습니다. 어셈블리를 통합하기 위해 제조 가능성 분석 과 병합됩니다.
- 달성된 결과: 의료기기 시나리오에서 이 기술을 사용하면 CNC 기계로 구현한 원래의 복잡한 어셈블리보다 생산 비용이 40% 더 가볍고 35% 더 저렴한 최적화된 부품을 만들 수 있었습니다.
복잡성 조정 손익분기점 계산
- 변화를 모델링하는 방법: CNC 비용을 증가시키는 복잡성 요소를 추가하여 복잡성을 설명하기 위해 볼륨 기반 손익분기점 계산을 수정합니다.
- 데이터 기반 결정: 이는 부품이 내부적으로 점점 더 복잡해짐에 따라 3D 프린팅에서 가공으로 전환할 시기가 100단위가 아닌 300단위보다 클 수 있는 또 다른 경제적 교차점이 있을 수 있음을 의미합니다. 이는 제조 공정 선택 에 있어 근본적인 변화입니다.
이 특정 목표를 위해서는 자신의 부분과 관련된 복잡성 페널티를 결정해야 합니다. 귀하의 부품에 복잡성 패널티가 있다고 가정할 때, 귀하의 새로운 목표는 프로토타입 제작 또는 첫 번째 기사에 대한 3D 프린팅 서비스 에 대한 선호도를 부여하는 것입니다. 최종 제조 공정을 선택할 때 기존의 손익분기점 분석 방법을 사용하지 않고 새로운 손익분기점 분석 방법을 활용하게 됩니다. 이를 통해 귀중한 부품을 구매하는 데 필요한 정밀도를 얻을 수 있습니다.
프로세스 선택에 대한 정확도 요구 사항의 주요 영향은 무엇입니까?
CNC 가공 서비스 와 3D 프린팅 서비스를 비교할 때 비용 측면과 충돌할 수 있는 공차 요구 사항이 있습니다. 다음 문서의 적층 프로세스에 따라 기능 사양이 제공되지 않는 한 높은 공차 수준으로 가공하는 것은 더 이상 비용 효율적이지 않은 단계에 쉽게 도달할 수 있습니다.
공정 능력에 대한 중요 공차 매핑
우리는 타당성 매트릭스에서 이러한 기준을 평가합니다. 기준은 프로세스별로도 다릅니다. 기준은 청사진 요구 사항에서 파생됩니다. 상기 기준에는 ±0.025mm 공차가 포함될 수 있는데, 이는 CNC 가공 서비스 에서는 지표 기준이지만 3D 프린팅 서비스 ( ±0.2mm )에서는 관련이 없습니다. 이는 중요 차원과 중요하지 않은 차원의 측면에서 수행될 수 있습니다.
정확성을 위한 후처리의 실제 비용 정량화
우리의 접근 방식은 다음에 필요한 보조 프로세스를 모델링합니다. 3D 프린팅 부품 CNC 품질의 표면 마감을 제공하여 숨겨진 비용 문제를 해결합니다. Ra 0.8μm 표면 마감의 경우 솔리드 스톡에서 가공하는 것보다 3D 프린팅 에 가까운 순형 부품을 가공하는 데 드는 추가 시간과 비용에 대한 계산을 제공하고 이를 전체 제조 비용 분석 에 통합합니다.
전략적 솔루션으로 하이브리드 제조 구현
필요에 따라 우리는 3D 프린팅을 사용하여 복잡한 재료 절약형 거의 그물 모양을 만든 다음 필요에 따라 CNC 가공 서비스를 사용하여 정확하게 마무리할 수 있습니다. 이 기술은 또한 고객이 CNC 가공 및 적층 제조 부품의 후처리에서 재료 낭비를 최소화하면서 총 비용을 25% 절감하는 데 도움이 되었습니다.
이를 위해 나는 보편적인 공차와 중요한 국부 공차를 식별하려면 부품 도면을 감사해야 합니다. 보편적인 공차와 중요한 공차를 나타내는 제품의 경우 CNC 가공을 통해 수행되는 기능적 구성 요소는 물론 복잡한 구성 요소에 대한 3D 프린팅 서비스를 통해 프로토타입 생산을 위한 하이브리드 제조 계획을 세울 수 있습니다. RFA에 사용되는 방법론은 비용에 대한 기술 깊이와 중요한 성능에 대한 정밀도를 갖춘 정밀도에 중점을 두고 있습니다.
납품 기한이 촉박한 경우 프로세스 선택을 어떻게 최적화해야 합니까?
긴급한 성격으로 인한 기한은 속도보다 비용의 비중이 강조되는 프로세스 선택에 대한 모든 기존 기준을 약화시킵니다. 시간 제약이 있는 마감일에 맞춰 작업할 때 최상의 결과를 보장하기 위해 촉박한 타이밍이 포함된 프로젝트에 접근할 수 있는 전술적 방식이 있습니다.
프로젝트 마일스톤을 기반으로 한 전략적 프로세스 선택
우리는 각 단계를 최적의 프로세스 흐름에 맞추기 위한 시간 범위를 항목화합니다. 1~3일 안에 검증을 위한 프로토타입 제작, 프로토타입 제작 과정에서는 3D 프린팅 서비스를 활용하겠습니다. 기능적인 프로토타입을 만들고 시장 출시 시간을 단축하기 위해 너무 빨리 하나의 프로세스에 얽매이지 않고 다음을 활용할 것입니다. CNC 가공 서비스 디자인을 동결한 후.
리드타임 단축을 위한 병렬 처리 구현
시퀀스 병목 현상으로 인한 어려움을 완화하기 위해 중요한 경로 활동을 동시에 수행합니다. 한 CNC 가공 서비스가 마지막 패스를 프로그래밍하는 경우 다른 작업에는 브리지 도구 제작 및 3D 프린팅 서비스 용 고정 장치 조립이 포함될 수 있습니다. 이 방법을 사용하면 50개 긴급 주문 의 배송 시간을 최소 30% 단축할 수 있었습니다.
중요 부품에 디지털 재고 활용
긴급하고 반복적인 주문이기 때문에 자주 사용되는 표준 원자재/부품을 미리 배송하고 재고를 유지합니다. 따라서 CNC 가공 서비스는 자재 조달을 위해 2~3일을 기다릴 필요가 없으며, 남은 것은 기능 가공뿐이므로 대량 생산 선택 에서도 적절한 옵션이 될 수 있습니다.
실행하려면 완료 수준에 맞춰 타임라인을 조정해야 합니다. 첫 번째 제품의 경우 72시간 이전에 3D 프린팅을 적용한 다음 20개 제품에 대해 CNC를 한 번 적용합니다 . 병렬 실행을 계획하려면 공급업체와의 상호 작용이 가능한 한 빨리 수행되어야 합니다. 이를 통해 경쟁력 있는 실행에 민첩성을 부여할 수 있습니다.
그림 3: LS제조에서 제조 선정을 위해 실행 중인 3D 프린팅 프로세스
하이브리드 제조를 통해 비용과 성능의 균형을 맞추는 방법은 무엇입니까?
CNC 가공과 3D 프린팅을 사용할지 여부에 대한 전략적 질문은 잘못된 이진 딜레마 중 하나입니다. 하이브리드 제조는 두 프로세스를 단일 구성 요소로 전략적으로 통합하여 자체적으로는 생성할 수 없는 가치를 생산하기 때문에 이 문제를 해결합니다. 이 문서는 통합 제조 공정 선택의 근거를 제시합니다.
전략적 프로세스 할당을 위한 구성요소 분해
- 부품 분석 방법: 각 기술 유형에 대한 적용 영역을 결정하기 위해 기하학적 및 기능적 분해가 수행됩니다.
- 실제 적용: 3D 프린팅 용 엘리트 금형에 지정된 등각 냉각 채널과 정밀 CNC를 위해 중요한 밀봉/장착 표면을 고려합니다. 이 하이브리드 기술을 사용하면 wynndlad 비용이 40% 더 낮아졌습니다.
처음부터 하이브리드 제조를 위한 설계
- DfAM과 DFM을 동시에 구현하는 방법: 중요한 인터페이스 영역에 기준점과 초과 재료가 있는 3D 프린팅용 DfAM을 사용하여 거의 순 모양이 설계되었습니다.
- 달성된 결과: 추가 작업에 필요한 형상을 제공합니다. CNC 가공 표면 마감 값 Ra 0.8μm 에 대한 재료 특성 외에도 밀폐형 씰에 대해 ±0.025mm 의 공차를 달성합니다.
성능 및 비용 이익을 정량적으로 검증
- 총 가치 모델링 방법: 총 가치는 무게 감소, 성능 개선 및 총 비용의 가치를 기반으로 계산됩니다.
- 데이터 기반 결과: 자동차 부품 제조와 관련하여 이 방법론을 사용하면 유기 격자(3D 프린팅)를 사용하여 최대 25% 의 중량 감소를 달성할 수 있었고, 저렴한 비용으로 기계 또는 인쇄 부품에 비해 기계 포인트를 20% 강화했습니다.
부품을 제조하는 하이브리드 프로세스부터 시작하여 기능, 3D 프린팅 에 위임된 복잡한 기능, 기능적 표면은 CNC 가공 에 위임되는 기능을 기반으로 구성 요소 분석을 분석해야 합니다. 하이브리드 부품은 부품 설계에 통합된 고정 기능을 사용하여 설계됩니다. 이 전략적 합성은 표준 CNC 가공과 3D 프린팅 결정을 초월하여 고부가가치 응용 분야를 위한 우수한 제조 공정 선택을 제공합니다.
소규모 배치 생산에서 공정 최적화를 통해 비용을 제어하는 방법은 무엇입니까?
소규모 생산 배치는 규모의 경제를 무시해야 하는 몇 가지 기술적 비용 문제에 직면해 있습니다. 여기서는 일반적인 치료법이 효과적이지 않을 수 있습니다. 따라서 프로세스 최적화는 비용 절감에 큰 도움이 됩니다. 아래 논의에서는 CNC 가공 비용 과 관련된 비용을 최소화할 수 있는 가능성을 간략하게 설명합니다. 3D 프린팅 비용 생산량이 100개 미만인 경우:
슬래시 설정을 위한 가공 순서 표준화
이렇게 높은 초기화 비용을 고려하여 일반적인 가공 절차 및 공구 경로 라이브러리를 제안합니다. 이를 통해 유사한 부품에 대한 프로그래밍 및 고정 시간을 최대 50% 절약할 수 있으므로 배치당 CNC 가공 비용 이 낮아지고 처리 시간이 40% 더 빨라집니다.
모듈식 고정 시스템 구현
새로운 작업을 위한 고정 장치를 설계하는 대신, 우리는 이제 조정 가능한 클램프와 로케이터가 통합된 모듈식 그리드 시스템을 사용하여 일련의 다양한 프로젝트에서 동일한 고정 장치를 사용할 수 있습니다. 소규모 배치 CNC 가공 비용 의 가장 큰 비용 동인 중 하나인 고정 장치 설계 작업의 필요성을 효과적으로 제거합니다.
적층 제조에서 배치 최적화 활용
3D 프린팅 비용을 절감하기 위한 노력의 일환으로 우리는 챔버의 부피를 최대화하는 단일 부품에 여러 고객 부품을 수용할 수 있었습니다. 우리가 사용하는 네스팅 소프트웨어를 사용하면 대량의 부품을 사용하여 기계 비용을 보상함으로써 볼륨을 효과적으로 활용할 수 있습니다. 따라서 고객 부품은 5~10개 범위의 작업량에 대해 30% 의 비용 절감을 경험했습니다.
비용 절감과 관련하여 CNC 설정 표준화를 위한 프로세스를 분석하십시오. 3D 프린팅 의 경우 빌드 볼륨 밀도에 대한 모든 주문을 결합하는 것이 절대적으로 필요합니다. 전략적으로 이러한 프로세스 중심 최적화를 통해 전략적 대량 생산을 선택 하기 전에 다른 전략적 대안에 대해 소규모 배치 생산을 실현할 수 있습니다.
그림 4: LS제조의 CNC 가공과 3D 프린팅 비용 및 서비스 비교
LS제조: 수술용 내비게이션 스텐트 생산 최적화
이것 사례 연구 적층 세계와 절삭 세계를 결합하여 의료 기기 생산을 위한 실행 가능한 솔루션을 제공함으로써 LS Manufacturing에서 제시된 중요한 교차로를 어떻게 극복했는지 보여주며, 복잡한 CNC 가공과 3D 프린팅 사이의 중요한 교차로에서 우리가 가장 잘하는 일을 보여줍니다.
클라이언트 챌린지
의료 기기를 개발하는 회사에서는 Ti-6Al-4V ELI Grade 23 재료 200개와 보어 공차 ±0.05mm를 갖춘 수술용 내비게이션 브래킷이 필요했습니다. 전체 과정과 관련된 가격 견적입니다. 5축 CNC 가공 서비스 예산 마진을 45% 초과했지만 단 4주 만에 제공할 수 있었습니다. 한편, 3D 프린팅 서비스 의 전 과정에서 필요한 만큼의 충분한 인장강도와 임계 표면 정밀도를 제공하지 못하는 문제점도 있었습니다.
LS제조솔루션
최적의 지지 구조 설계가 가능하고 그에 따라 후처리가 줄어들기 때문에 부품의 격자 구조를 사용합니다. 그런 다음 키 위치 표면과 보어는 ±0.05mm의 필수 공차와 0.8μm의 Ra를 달성하기 위해 5축 CNC 기계 로 처리됩니다.
결과와 가치
총비용은 38% 감소했고, 리드타임 도 4주에서 12일로 단축됐다. 부품의 최종 중량이 30% 감소했습니다. 출시 기간이 2주 연장되었습니다. 그러나 마진은 22% 향상되었습니다. 이는 수술의 정밀도를 유지하면서 이루어졌습니다.
이는 제조 프로세스 자체를 선택할 때 이를 수행하는 단일 방법이 없다는 것이 분명한 이 특정 상황에 반영됩니다. 왜냐하면 제조 자체의 통합 하이브리드 접근 방식 측면에서 구성 요소 기능 요구 사항을 볼 때 의료 산업의 기술 시장 이점 측면에서 이점이 실현되었다는 것이 분명하기 때문입니다.
CNC 및 3D 프린팅 프로세스에 대한 전문적인 분석을 받고 프로젝트 문제를 해결하려면 아래를 클릭하십시오.
과학적인 제조 공정 의사 결정 프로세스를 구축하는 방법은 무엇입니까?
제조 공정 선택 시 추측의 제거는 체계적인 데이터 분석 방식을 통해 더욱 보장됩니다. 이는 부품 사양의 복잡한 용어를 다음과 같은 측면에서 CNC 가공 서비스 와 3D 프린팅 서비스 간의 장단점 비교 및 대조를 용이하게 하는 데이터 채점 시스템으로 전환함으로써 해결될 수 있습니다.
요구사항을 가중치 매개변수로 분해
일반적인 필터링 요구 사항의 경우 프로젝트는 배치 크기, 기하학적 복잡성, 공차, 재료부터 임계 공차까지 12개의 매개변수 차원으로 나누어지며, 모두 다음과 같은 매개변수에 대한 동적 가중치가 할당됩니다. 표면 마무리 , 예를 들어 덕트 구성 요소와 비교하여 베어링 하우징의 중요성이 다릅니다.
알고리즘 시나리오 분석 실행
오히려 우리 시스템에서는 비교가 acc입니다. 시뮬레이션 프로세스를 통해 진행됩니다. 알고리즘은 생산 공정과 관련된 수백 가지 시나리오를 분석하여 단순한 CNC 가공 서비스 측면에서 필요한 비용과 처리 시간을 계산합니다. 3D 프린팅 솔루션 , 따라서 두 프로덕션 솔루션 간의 혼합 서비스도 가능합니다. 알고리즘은 비용 함수 사이의 교차 위치를 정확히 식별하여 이러한 혼합 생산 방법을 통해 20~40% 의 비용 이점이 있는 형태를 나타냅니다.
실행 가능한 구현 로드맵 생성
그 결과는 지침이 아닌 완전하고 상세한 프로토콜이 될 것입니다. 프로토콜은 순서를 결정하고, 하이브리드 프로토콜에 대해 어떤 기능을 어떤 방법을 통해 수행할지 결정하고, 단계 게이트 타임라인을 설정합니다. 제조 프로세스 선택 의 복잡한 절차는 쉽게 실행 가능한 기능이 되어 고객을 위해 프로젝트에서 많은 간접비를 절감하게 됩니다.
이를 위해서는 배치 크기, 복잡성 및 재료 측면에 초점을 맞춰 부품의 12가지 주요 속성을 체계적으로 결정하고 데이터를 사용하여 프로젝트 시간 및 품질 위험을 비교해야 합니다. 그렇게 함으로써 프로세스 선택을 제약이 아닌 주요 차별화 요소로 만드는 기술적 정교함을 개발할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
1. 일반적으로 CNC 가공과 3D 프린팅 사이의 비용 변곡점은 어디입니까?
구조의 단순 구성요소에 대한 비용 변곡점은 80~150 사이에 도달하는 반면, 복잡한 구조의 경우 이는 200~300 사이에 달성됩니다. 비용 구조는 재료의 복잡성과 정밀한 추정을 기반으로 합니다.
2. 3D 프린팅이 정말 소규모 생산에 더 경제적일까요?
최대 50개의 부품 으로 구성되고 부품 번호가 있는 복잡한 구성 요소와 관련하여 결론적으로 3D 프린팅은 금형 비용에 비해 비용을 절감할 수 있으며 CNC 가공 에 비해 30-50% 저렴할 것입니다.
3. 두 프로세스 간의 성능 차이를 어떻게 평가합니까?
CNC 공정으로 생산된 부재의 밀도와 등방성계수는 100% 인 반면, 3DP의 경우 등방성 특성을 갖고 있으며 실제로 강도계수는 단조부품의 80~95%에 불과 하다.
4. 3D 프린팅으로 대량생산 비용을 줄일 수 있나요?
배치 크기가 5000개를 초과하면 CNC 생산은 규모의 경제를 경험하고 비용은 3D 프린팅 보다 40-60% 저렴합니다. 3D 프린팅은 소규모 생산 에 사용될 수 있습니다.
5. 하이브리드 제조는 어떻게 비용 최적화를 달성합니까?
3D 프린팅은 복잡한 기능과 관련이 있는 반면 CNC 가공은 중요한 구성 요소와 관련이 있습니다. 앞의 두 가지를 결합하면 비용을 30~40% 절감하고 성능을 20% 이상 향상시키는 데 도움이 됩니다.
6. 두 가지 프로세스에 대한 정확한 견적을 신속하게 얻는 방법은 무엇입니까?
재료 데이터, 3D 파일, 배치 크기 및 필요한 정확도 수준이 필요합니다. 비교견적은 접수 후 2시간 이내에 LS제조팀에서 두 경우 모두 고객에게 발송해 드립니다.
7. 신소재 개발이 공정 선택에 어떤 영향을 미치나요?
고성능 복합재는 3D 프린팅에 적합한 반면, 전도성이 높은 재료는 CNC 가공에 적용됩니다. 재료에 적합한 프로세스를 갖추려면 재료 특성에 대한 지식이 필요합니다.
8. 소규모 배치 CNC 가공 비용을 줄이는 방법은 무엇입니까?
LS제조는 표준화된 프로세스, 모듈형 장비, 자재 관리를 통해 소량생산 CNC 비용을 25~30% , 리드타임을 35% 절감할 수 있습니다.
요약
제조 회사는 과학적 프로세스 선택 가치 엔지니어링을 통해 비용을 극대화하고 출시 기간을 단축할 수 있습니다. 실제 가치를 바탕으로 LS제조가 개발한 의사결정 프로세스는 많은 고객이 25~40% 의 비용 절감을 달성하는데 도움이 될 것입니다.
맞춤형 프로세스 솔루션 비교 및 적절한 견적을 위해 다음 사항을 요청드립니다. 기술 그룹에 문의 LS제조 의 팀에 즉시 연락하여 두 가지 옵션에 대한 비용 분석 및 최적화 조언을 받을 수 있습니다.
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LS제조팀
LS제조는 업계를 선도하는 기업입니다. . 맞춤형 제조 솔루션에 중점을 둡니다. 우리는 5,000명이 넘는 고객과 20년 이상의 경험을 가지고 있으며 고정밀 CNC 가공에 중점을 두고 있습니다. 판금 제조 , 3D 프린팅, 사출 성형 . 금속 스탬핑 , 및 기타 원스톱 제조 서비스.
우리 공장에는 ISO 9001:2015 인증을 받은 100개 이상의 최첨단 5축 머시닝 센터가 갖춰져 있습니다. 우리는 전 세계 150여 개국의 고객에게 빠르고 효율적인 고품질 제조 솔루션을 제공합니다. 소량 생산이든 대규모 맞춤 제작이든 24시간 이내에 가장 빠른 배송으로 고객의 요구를 충족시켜 드립니다. LS제조를 선택하세요. 이는 선택 효율성, 품질 및 전문성을 의미합니다.
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