첨단 제조란 무엇입니까?

첨단 제조는 창의적인 기술과 기법을 사용하여 비즈니스 경쟁력을 강화하는 것을 말합니다. 제조 산업은 창의적인 기술을 사용하여 제조의 품질과 프로세스를 개선함으로써 전자 정보, 컴퓨터 기술, 기계, 재료 및 기술 기반 관리의 발전에 지속적으로 발맞추어 나갑니다.

첨단 제조 다이어그램

이러한 기술 발전은 아이데이션에서 생성, 온라인 테스트, 마케팅 요구 사항 및 전반적인 관리에 이르기까지 설계 및 제조 프로세스의 모든 부분과 관련될 수 있습니다. 목표는 낮은 소비와 깨끗하고 확장 가능한 생산 프로세스로 효율적이며 고품질의 제품을 만드는 것입니다. 간단히 말해서, 첨단 제조는 어떤 경우에는 착상서 시장 진열에 이르기까지 제조의 모든 측면을 다룹니다. 첨단 제조는 조직의 제조 및 비즈니스 부문 내 원활한 통합을 위해 정보 통신 기술(ICT)에 전적으로 의존합니다.

전환 중인 산업: 첨단 제조 분야에서 데이터 중심 혁신을 위한 프레임워크
전환 중인 산업: 첨단 제조 분야에서 데이터 중심 혁신을 위한 프레임워크
제조 분야의 새로운 트렌드를 활용하고, 산업 과제를 극복하고, 성공을 이끌어 경쟁력있는 리더십을 유지하는 방법을 알아보십시오.

첨단 제조의 종류

첨단 제조는 다음의 세 가지 주요 부문과 관련된 기술 및 기법으로 나뉩니다.

효율적인 생산

채택한 기술은 설계 그리고 시뮬레이션과 관련됩니다. 물리적 모델링 및 컴퓨터 모델링, 모든 첨단 생산 기술, 및 제조 업체에서 채택해야 하는 관련 제어 기술을 다룹니다. 시퀀스 기반이 아닌 동시 엔지니어링에 중점을 둡니다. 생산 기술에는 정밀 주조, 기계가공 및 접합 기술뿐만 아니라 신속한 프로토타입 제작 및 정밀 성형 제조가 포함됩니다.

지능형 생산

지능형 생산은 제조 및 물류 시스템 전반에 걸쳐 정보 통신 기술을 활용합니다. 이 시스템은 정기적으로 업데이트되는 유지 관리 및 수리 계획을 효과적인 모니터링과 연결하여 제조 시설을 최적화하는 시스템을 만들고 구현하는 데 중점을 둡니다.

효과적인 조직

효과적인 조직은 제조 자원의 효과적인 생성 및 조정의 개발과 관련이 있습니다. 물질적 자원과 관련 지식으로 구성되며 기술이 중소기업 또는 대기업의 참여와 능력을 향상시키는 데 사용될 수 있는 분야에 적용됩니다. 효과적인 조직은 가상 입찰, 시설 및 자원 공유, 새로운 아이디어와 기술을 위한 기업 양성, 지식 관리 및 전자 상거래의 모든 측면과 같은 제조의 관련 측면을 조사합니다.

기술 범주는 광범위하지만 일부 첨단 제조 기술은 기업이 제품에 대한 새로운 시장, 전략 및 접근 방식을 찾는 데 도움이 됩니다. 이는 역동적인 시장의 요구에 부응하기 위해 이러한 기술들이 끊임없이 혁신되고 있는 것을 보여주는 목록입니다.

적층 제조

제조업체는 3D 프린팅, 용융 적층 모델링 또는 분말 베드 레이저 프린팅 시스템과 같은 방법을 사용하여 단일 재료로 복잡한 모델을 생성합니다. 이러한 방식으로 제조업체는 재료와 리소스를 낭비하지 않고 시스템에서 발생할 수 있는 약점을 찾아낼 수 있습니다. 적층 제조를 사용하는 산업은 많은 분야 중에서도 항공우주 부문, 의료 분야, 프로토타이핑, 자동차 및 소비재가 속합니다. 이러한 기술은 계속해서 구현하는 데 비용이 적게 듭니다.

고급 및 복합 재료

고급 재료를 사용하면 금속, 플라스틱, 유리 및 세라믹의 혼합과 같은 특정 응용 분야에 매우 정밀한 복합 재료 혼합물을 사용할 수 있습니다. 화화학적, 물리적 특성에 있어 정밀도를 필요로 하는 재료는 재료의 균형을 줄이면서 성능을 혁신할 수 있도록 조작됩니다. 사용되는 복합 재료에는 무엇보다도 재활용 플라스틱, 고강도 합금 및 고급 세라믹 등이 포함됩니다.

로봇 공학 및 자동화

로봇 공학은 본질적으로 첨단 제조 기술에 적합하며 정밀 이동, 무거운 물체 들어올리기, 요소 결합과 관련된 프로세스를 생산 단위 전반에 걸쳐 일관되게 자동화하도록 설계되었습니다. 또한 로봇 공학은 자동차 및 항공 우주 부문과 같은 위험한 작업과 관련된 위험을 줄입니다.

레이저 가공 및 용접

레이저 공정을 통해 가공 및 용접의 정밀도를 보장할 수 있습니다. 레이저 기술은 낮고 일정한 열로 구성 요소의 무결성이 유지되므로 고정밀 부품을 신속하게 처리합니다. 이러한 공정은 압력 용기 및 근접 센서 용접물을 만드는 데 사용됩니다. 배터리 용접 및 민감한 전자 제품에도 사용할 수 있습니다.

나노기술

장치는 점점 소형화되고 있으며 이로부터 자연스럽게 더 작은 부품과 구성 요소에 대한 요구가 증가하고 있습니다. 나노기술은 점점 더 기능을 높이고 장치의 크기를 줄이려는 설계자들의 주목을 받고 있습니다. 나노 기술의 도움으로 첨단 제조 시스템은 전체 생산 라인에서 기능을 최대화하면서 전체 공간을 최소화할 수 있게 되었습니다.

네트워크 및 IT 통합

인터넷을 통해 연결성은 비할 데 없이 높아졌고 인터넷 기술의 발전으로 시스템 및 기계와의 연결도 가능해졌습니다. 분야 간의 통신은 전자 방식으로 진행할 수 있으며 수동으로 수행할 필요는 없습니다. 모든 제조 측면에 대한 인터넷 액세스를 통해 발생할 수 있는 모든 문제에 대한 즉각적인 알림이 제공되므로 사전 수리가 가능하고 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.

첨단 제조 안내서
인더스트리 4.0과 IoT 시대의 제조 인텔리전스
협업 및 실시간 상황 분석을 통한 혁신을 촉진합니다.

첨단 제조 기술의 이점

첨단 제조 기술은 비용에 민감하고 폐기물 제거에 중점을 둔 제조 작업에 필수적인 기술로 되었습니다. 로봇 공학, 적층 제조 및 나노기술과 같은 기술은 제조 산업의 작업 방식에 혁명을 일으키고 있습니다. 그러나 생산 공정의 효율성에 대한 더 나은 수준의 제어를 보장하려면 첨단 제조의 이점을 이해하는 것이 중요합니다.

1. 품질 수준의 상승

첨단 제조 기술의 주요 이점은 품질 향상입니다. 로봇 공학과 자동화가 제조 공정의 일부로 되는 경우 인적 오류의 가능성은 거의 없어집니다. 이런 이유로 대규모 생산에 있어 제조 시설이 로봇 공학으로 전환되었습니다. 사고 횟수, 결함 및 그에 따른 비용 효율성이 감소합니다.

자동화로 전환하면 작업자가 의사 결정과 관련된 보다 전략적인 작업에 집중할 수 있습니다. 간단히 말해서 육체 노동은 기계에 넘기고, 보다 지적인 작업은 인간에게 전가됩니다.

2. 생산성 향상

첨단 제조 기술은 여러 가지 방법으로 생산성을 높입니다. 첨단 제조 기술을 활용하여 제조업체는 시장 요구에 따라 확장 또는 축소할 수 있습니다. 소량의 맞춤형 제품 생산부터 대규모 대량 생산까지 생산성을 높이고 맞춤화할 수 있습니다.

3. 혁신 장려

생산 규모를 확장할 수 있음으로 하여 제조업체에 비용 친화적인 방식으로 새로운 제품을 생산할 수 있는 능력을 제공합니다. 정기적인 생산 일정에 영향을 주지 않으면서 소규모 배치의 개인화된 제품을 만들 수 있습니다. 제품의 품질을 여전히 높이면서 원자재 사용량을 줄여 탄소발자국도 낮추고 있습니다.

4. 생산 시간 단축

디지털 제조는 가상화를 사용하여 생산 프로세스를 시뮬레이션하는 디지털 팩토리를 만듭니다. 이러한 시뮬레이션은 엔지니어가 완벽한 공장 레이아웃, 생산 순서 및 모델 출력을 설계하는 데 도움이 됩니다. 또한 생산을 시작하기 전에 잠재적인 장애물을 해결할 수 있습니다. 이렇게 디지털 방식으로 만들어진 환경은 여러 장소에 걸쳐 실제로 복제할 수 있으므로 시장 출시 시간을 단축할 수 있습니다.

첨단 제조 기술 구현을 위한 주요 단계

첨단 제조 기술은 플러그 앤 플레이 방식이 아니며 숙련된 인력과 공식적인 프로세스에 의존합니다. 다음은 첨단 제조 기술 구현을 위한 4가지 주요 단계입니다.

제조 및 비즈니스 전략 동기화

기업은 비즈니스 전략과 밀접한 관련이 있는 제조 전략을 잘 수립해야 합니다. 이는 리드 타임, 제품 품질, 제조 유연성 및 다양한 고객 세그먼트에 발생하는 비용과 같은 측면을 수량화하여 달성할 수 있습니다. 일단 수량화되면 이 두 가지 전략의 데이터를 사용하여 혁신적인 제조 목표를 세울 수 있습니다. 결과적으로 데이터 통찰력은 새로운 기술의 채택 및 그것의 구현을 위한 자본 지출 및 투자 결정에 도움이 될 것입니다.

이상적인 제조 전략은 또한 언제 또는 어떤 상황에서 투자를 보류해야 하는지 기재해야 합니다. 이를 통해 프로젝트를 잊어버리는 것을 방지하고 인프라 부담을 줄일 수 있습니다.

경영진이 비즈니스 목표를 달성하기 위한 비즈니스 요구와 다양한 비용 옵션에 대한 올바른 종류의 데이터를 가지지 못한 경우, 이러한 전략은 실현이 어려울 수 있습니다. 또 다른 문제는 다양한 부서와 전략 및 직원에게 제공되는 인센티브 간의 단절 문제입니다. 첫 번째 문제는 강력한 데이터 수집 및 분석 기능에 투자하여 처리할 수 있습니다. 두 번째 문제는 모든 부서의 인센티브가 완료된 작업에 부합하도록 하여 처리됩니다. 경영진과 다른 부서 간의 잘못된 의사 소통을 줄이기 위해 피드백 채널은 항상 열려 있어야 합니다.

기술 식별을 위한 네트워크 탭핑

기업은 해당 산업과 관련된 새로운 기술을 식별하기 위해 강력한 내부 및 외부 네트워크를 구축해야 합니다. 올바른 선택이 아닌 높은 브랜드 자산을 가진 브랜드를 고수하는 것보다는 위험을 최소화하면서 잠재력을 보여주는 비교적 새로운 기술에 대한 기회를 잡는 것이 더 큰 수익을 제공할 수 있습니다.

비즈니스 네트워크에는 구성원을 위한 명확한 목표를 제시하는 올바른 프레임워크가 필요합니다. 구성원에 대한 이점은 명확해야 하며 네트워크 성능은 정량화된 입력 및 출력 지표 세트로 정기적으로 측정되어야 합니다. 네트워크의 다양성도 성공에 매우 중요합니다.

기술 우선순위 및 평가

모든 기업은 회사의 비즈니스 전략과 비교할 때 각 기술 옵션의 비용과 장점을 수량화할 수 있는 강력한 프로세스 세트를 갖추고 있어야 합니다. 이 프로세스는 위험을 감수하고 올바른 방향으로 혁신을 주도할 수 있는 숙련된 경영진이 감독해야 합니다. 해당 경영진은 또한 필요할 때 실패한 기술을 중단할 준비가 되어 있어야 합니다. 또한 이러한 경영진은 적절한 데이터를 제공하고 전환기에 걸쳐 기술이 미치는 영향을 예측할 수 있는 전문 분석가의 지원이 필요합니다.

신속하면서도 전략적인 기술 구현

기업은 새로운 기술을 신속하게 시험하고 출시해야 합니다. 그러나 대부분의 기업은 새로운 기술 구현에 대해 우려하고 있으며 버티다가 너무 늦어버리는 경향이 있습니다. 회사 경영진이 연구 개발을 신기술로 수행하면서 조직의 일상적인 기능 사이의 균형을 맞추는 것은 어렵습니다. 이를 처리하는 방법은 신기술의 연구 개발 측면에서 독립적으로 작업할 수 있는 소규모 전문 팀을 만드는 것입니다. 이런 식으로 첨단 기술을 회사에 도입하는 것이 더 쉽습니다.

첨단 제조 구현의 과제 및 솔루션

첨단 제조를 도입하는 데에는 인적 자원과 기술이라는 두 가지 주요 과제가 있습니다.

인적 자원 문제

  • 관리 수준에서 위험을 감수하는 IT 및 설계 기술을 갖춘 전문가에 대한 요구가 점점 더 커지고 있습니다.
  • 보다 짧은 맞춤형 생산 실행을 위해서는 고급 설계 기술이 필요합니다.
  • CAD/CAM 및 CNC 기계 기반 소프트웨어에 대한 이해와 같은 IT 능력과 기술 세트가 필요하지만 항상 준비된 것은 아닙니다.
  • 고용주는 숙련된 전문가를 채용하기가 점점 더 어려워지고 있다는 것을 느끼게 됩니다.
  • 고위 직원이 기술 및 비즈니스 기술을 업그레이드할 수 있도록 하는 것은 어려운 일입니다.

기술적 과제

조직이 직면한 몇 가지 기술적 과제는 다음과 같습니다.

  • 첨단 제조 기술은 당연히 연구 개발에 많은 투자를 필요로 합니다. 또한 기업이 부담해야 할 상대적으로 높은 위험 요소가 있는데, 이는 때때로 의사 결정에 영향을 미치고 궁극적으로 혁신에 영향을 주게 됩니다.
  • 일부 경우에 기업은 특정 재료를 구입하기가 어렵거나 재료의 특성을 이해하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 평가 기술과 설계 처리도 작성 및 적용하기가 복잡할 수 있습니다.
  • 조직에서 채택한 시뮬레이션 기능이 기술 개발을 따라가지 못하여 지연이 발생하는 경우가 많습니다.
  • 기술 혁신을 따라잡기 위해서는 더 많은 사이버 보안 투자가 필요합니다.

이러한 범위의 인력 및 제품 문제를 처리하기 위해 기업은 다음과 같은 몇 가지 가능한 솔루션을 채택할 수 있습니다.

  • 디자인 소프트웨어에 정통한 전문가 팀을 개발하는 데 투자할 수 있습니다.
  • 더 나은 급여와 높은 수준의 기술 직업 프로필에 대한 인센티브로 더 많은 수급을 제공합니다.
  • 기업은 위험도가 낮은 부문에 먼저 확장 가능한 첨단 제조 기술 도입을 시작하여 조직의 나머지 부분에 점진적으로 도입할 수 있습니다. 이러한 점진 접근 방식은 기업이 가능한 문제를 이해하고 확대되기 전에 해결하는 데 도움이 됩니다.

첨단 제조 기술은 올바른 방식으로 구현될 경우 제조 및 생산을 기하급수적인 수준으로 높일 수 있는 잠재력을 가집니다. 기술과 인간의 분석 능력의 결합은 반드시 실현해야 할 전략입니다.