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IAM3DHUB를 통해 DFactory에서 HP Factory로
우리는 바르셀로나의 최첨단 시설에 있는 세계에서 가장 큰 AM Factory 중 하나에 들어갔습니다.
카탈루냐(스페인)에 있는 바르셀로나 주변의 경제 개발 구역은 디자인, IT, 항공우주 및 자동차 분야의 많은 현지 활동으로 인해 3D 인쇄 및 적층 제조를 위한 선도적인 중심지로 부상했습니다. 적층 제조에 직접 관여하는 세계에서 가장 큰 회사인 HP가 이곳 Sant Cugat에 기반을 두고 있다는 사실은 이 지역의 글로벌 리더십을 이끄는 주요 동력 중 하나입니다. 동시에, 카탈루냐의 기관들과 Leitat와 같은 기술 단체들은 AM을 내일 (그리고 오늘날) 경제 성장의 핵심 동력으로 받아들였습니다. 이 모든 노하우와 역량이 DFactory 시설뿐만 아니라 최근 3dpbm 이 방문하도록 초청된 HP Factory 및 IAM3DHUB 연구소에서 집약되었습니다.
DFactory는 Leitat의 지원을 받아 산업 4.0의 진흥과 발전을 촉진하는 생태계 조성의 거점이 될 수 있도록 만들어졌습니다. 이 센터는 남유럽의 생산적 프레임워크의 변혁을 촉진하고 디지털화 과정에서 기업을 지원하는 도구입니다. 현대적이고 우아한 시설은 바르셀로나가 남유럽 4.0 혁신의 중심지로 자리매김하기 위해 노력해 온 바르셀로나 협회가 홍보하고 관리됩니다. 가장 혁신적인 기업과 가장 미래 지향적인 기술 프로젝트가 모이는 독특한 공간에 인재와 기술, 투자를 유치할 수 있는 생태계를 추진합니다.
Torrella Engineering이 PGI Engineering, Turull Sorensen 및 Agora Project Management – Tüv Sud와 협력하여 설계한 DFactory 건물은 오래된 공장의 산업 스타일과 유리 마감, 개방된 내부 공간 및 지속 가능한 건물을 위한 최첨단 기술이 결합된 건축 스타일이 돋보입니다.
1층(4개 중)이 가장 크며 적층 제조 관련 활동이 대부분 이뤄지는 층이기도 합니다. 이 시설에 들어서면 오른쪽에 지난해 9월 준동된 HP Factory가 있습니다. 왼쪽에는 AM 기술의 채택을 촉진하기 위해 설립된 첨단 다중 기술 연구소인 IAM3DHUB 전용 공간이 있습니다.
HP Factory 내부
20대 이상의 HP Jet Fusion 5200 시리즈 3D 프린터가 가동되고 있는 새로운 HP Factory 시설은 세계에서 가장 큰 AM 기반 산업 4.0 자동화 Factory 중 하나입니다. HP Factory Manager인 Pablo Murciego는 시간을 내어 자동화 및 생산성 측면에서 공장의 현재 및 향후 기능을 자세히 설명했습니다.
HP Factory은 크게 3개 구역으로 나뉘어 총 1200㎡를 차지하고 있으며, 이 중 900㎡가 공장 공간이고 나머지는 창고와 사무실 공간으로 나눠져 있습니다. 그 시설의 목적은 세 가지입니다. 한편으로는 HP가 플레이하기로 결정한 주요 특정 애플리케이션 및 고객을 위한 부품을 제공하는 완전한 생산 시설입니다. 다른 한편으로는 HP 엔지니어가 추가 엔드 투 엔드 워크플로우를 지속적으로 학습하고 개선할 수 있도록 지원하고 주요 고객을 위한 쇼케이스가 되도록 하기 위한 것입니다. 마지막으로, HP는 end/end 관점에서 적층 제조 솔루션을 개발하고 검증함으로써 고객이 MJF를 사용하여 생산을 내부화하고 확장할 수 있도록 지원합니다.
이 프로세스에는 제품 QC 및 프로세스 레시피에 대한 정렬과 함께 부품 평가 단계가 포함됩니다. 이어서 Murciego가 Production Burst라고 부르는 워크플로 내에서 일관된 변수를 검증하고 식별하며 공정 능력 목표를 설정합니다. Bridge to Scale이라고 하는 마지막 단계는 Factory 설계도를 개발하고 MJF 공장 하드웨어 및 소프트웨어 배포, TCO(총 소유 비용) 목표 최적화 및 자동화 기회를 제공하는 것입니다.
ISO 52920 표준(적층 제조 - 자격 원칙 - 산업용 적층 제조 프로세스 및 생산 현장에 대한 요구사항)에 따라 HP Factory의 생산 가치 사슬은 8단계로 구성됩니다. 워크플로는 부품 요구사항 검증을 시작하여 설계 및 작업 준비로 넘어갑니다. 분말(재료) 관리는 원료 관리의 다음 단계(재료 관리, 시스템 유지보수, 교정 등 포함)에서 시작하여 실제 3D 프린팅 공정(QMS, 원격측정 데이터, 분말 품질 관리 포함)으로 넘어갑니다. 후처리(냉각 및 포장 풀기)를 통해 지속되며 부품별 후처리(청소)로 마무리됩니다. 최종 단계에는 부품 품질 평가, 포장(정렬) 및 발송이 포함됩니다.
기존의 대규모 배치 직렬 생산 능력에도 불구하고, 최첨단 HP Factory 자체는 지속적인 진화를 통해 현재 진행 중인 작업으로 간주됩니다. 자재 공급에서부터 부품 추출, 후 처리 및 마감의 여러 측면에 이르기까지 워크플로우의 많은 부분이 이미 고도로 자동화되었습니다. Murciego와 그의 팀은 주로 P-T/Process Time(엔드 투 엔드 워크플로우 지속 시간), LUR/노동 활용률(총 인력 내용을 합계로 나눈 값) 및 QA/Quality Assurance(프로세스 견고성 측면에서 재현성 및 반복성)에 중점을 두고 프로세스를 더욱 개선할 수 있는 다른 영역과 기회를 찾아냈습니다.
IAM3DHUB 연구실 내부
어느 정도는 정확히 IAM3DHUB의 목적입니다. 실험실은 HP Factory 바로 건너편 DFactory 1층에 위치하고 있으며 금속용 Metal Laser PBF 등 다양한 AM 기술, 소재 및 후처리 시스템에 대한 연구를 수행하고 있습니다. IAM3DHUB는 AM의 전체 스펙트럼에 걸쳐 파트너를 환영하며 각 기술에 의해 제공되는 가능성을 탐색하기 위해 이들 및 잠재적 AM 채택자와 협력합니다. HP 3D 프린팅 비즈니스 부사장 겸 제너럴 매니저인 Ramon Pastor도 IAM3DHUB의 사장이기도 하며 HP가 실험실에 얼마나 참여하고 투자하는지 보여줍니다. 그러나 AM 채택을 확대하고 AM 시장을 확대한다는 HP의 전반적인 목표에 따라, 연구소의 목표는 경쟁력을 강화하는 새로운 경쟁력 있는 제품과 서비스를 설계, 개발 및 제조하기 위한 대안적인 방법으로 유럽에서 적층 제조 기술의 채택과 개발을 가속화하는 것입니다.
적층 제조의 디지털 혁신 허브이자 역량 센터인 IAM3DHUB는 SME에 AM의 모든 요구사항을 평가하고 안내하며 해결할 수 있는 원스톱 숍을 제공합니다. 이를 위해 연구소는 HP, Renishaw, Massivit 등 하드웨어 업체, BASF 등 소재 업체, Materialise 등 AM 서비스 전문가, AMT, AM과 같은 후처리 전문가를 포함한 AM 업계의 공식 파트너를 신뢰할 수 있습니다. 솔루션 및 GPA Innova/DLyte, 그리고 지방 정부의 지원. BigRep과 같은 다른 회사는 공식 파트너가 아니지만 기술을 사용할 수 있도록 합니다.
IAM3DHUB 내부의 Metals LabDHUB는 Renishaw RenAM 500 시스템을 통해 SLM 기술에 액세스할 수 있습니다. 이로 인해 금속 AM과 Renishaw 사용자 모두에게 즉각적인 혜택이 주어졌으며, 지난 몇 년 동안 금속 AM 시스템의 설치 기반이 스페인에서 성장했습니다. 고분자 연구소는 규모가 더 크고 압출 기반 기술과 분말 기반 기술의 두 가지 주요 영역으로 나뉩니다. IAM3DHUB는 대형 BigRep 기계뿐만 아니라 대부분의 바트 광중합 공정(SLA, DLP, LCD)을 포함한 여러 가지 필라멘트 압출 시스템에 대한 연구를 수행합니다. 분말 기술에 대한 연구는 현재 HP의 MJF 프로세스에 초점을 맞추고 있으며, 이 부문의 다른 모든 회사들도 참여할 수 있습니다. 매우 큰 부품의 고속 생산을 위해 독특한 겔 증착 공정을 구현하는 Massivit의 또 다른 대형 폴리머 기계는 또한 많은 후처리 시스템이 위치한 연구소의 외부 영역에도 존재합니다. 이 넓은 외부 영역에는 voxeljet의 모래 기반 VX200 시스템도 포함됩니다.
연구소에서 진행 중인 연구는 적층 제조를 위한 설계(DfAM) 및 적층 제조를 위한 엔지니어링(EfAM)뿐만 아니라 관리 및 기술 팀이 AM 변환 기회를 식별하고 비용 최적화된 채택 및 구현 전략을 개발하도록 안내하는 데 중점을 두고 있습니다. 기업은 직원 교육, E2E 네트워킹 및 가장 중요한 것은 투자 전 테스트를 위해 IMA3DHUB를 사용할 수도 있습니다.
표준 협업 프로젝트는 AM의 이점을 얻을 수 있는 새로운 제품, 애플리케이션 및 도구를 식별하고 생성하기 위한 실험 단계에 있습니다. 그런 다음 다양한 AM 기술과 재료를 사용하여 벤치마킹됩니다. 가장 적합한 솔루션이 선택되어 최종 애플리케이션을 생성하고 원하는 기계적 및 기능적 요구 사항을 충족하도록 검증됩니다. 마지막 단계인 구현에서는 생산 워크플로 및 장비를 구현하여 AM 사용을 확장하는 데 중점을 둡니다. 바로 옆 DFactory 내부에 세계에서 가장 큰 MJF 공장 중 하나가 있으면 확실히 편리합니다.
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