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2022년 3D 프린팅 트렌드: 3D 프린팅에서 스마트 데이터가 더욱 중요해지다

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최근에는 많은 기업들이 여러 현장에서 대규모 생산을 위해 3D 프린팅을 사용하게 되면서, 3D 프린팅은 공장들을 계속해서 변화시켰습니다. 역사적으로, 대부분의 3D 프린팅 제조의 경우, 전통적인 제조 공정과는 별개로 이루어졌습니다. 그러나, 두 제조 환경 사이의 한계가 허물어지며 제조 생태계가 연결되었으며, 이를 통해 더욱 통합된 생산 환경이 만들어지기 시작했습니다.

이와 같이, 점점 디지털화하는 통합 운영 환경에서는 효율성, 반복성, 규모 및 제어 능력이 향상되지만 공통 자원, 즉 공통 언어인 데이터가 필요합니다. 앞으로 적층 제조 (AM)에서 데이터의 역할은 여러 방면에서 더욱 중요해질 것입니다.   

우리는 적층 제조에서 스마트 데이터의 중요성과 소유권, 그리고 이것이 인간의 전문지식 필요성에 미치는 영향력논의하기 위하여 Materialise의 최고 인재들을 모았습니다.

스마트 데이터는 점점 더 중요해질 것이며, 이는 2022년 적층 제조에 핵심적인 역할을 할 것입니다.

AM에 있어 데이터는 얼마나 중요할까요?

우리는 3D 프린팅을 “스마트제조”라고 부르지만, 용어 자체는 전통적인 제조업에서 유래되었습니다. 그러나, AM의 경우, 재료와 제품이 동시에 생산됨에 따라 전통적인 대응 관계와 대조하는 것은 조금 복잡할 수 있습니다. 따라서, 데이터의 역할은 전통적인 제조업에서 보다 3D 프린팅에서 더욱 중요할 것입니다. 

스마트 데이터는 산업용 3D 프린팅 생산을 혁신시킬 열쇠를 가지고 있습니다. 제조업체들이 생산을 확대하면서, 스마트 데이터를 통해 폐기율울 낮추고프린팅을 시작하기 전에 고장을 예측할 수 있으며, 엄격한 품질의 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

— Van den Bogaert, 머티리얼라이즈 소프트웨어 시니어 마켓 디렉터

제조를 “스마트"하게 만드는 우리의 능력은, 데이터 수집 능력에 달려있습니다. 그러나, 데이터에 접근하는 것 만으로는 충분하지 않습니다. 제조는 우리가 데이터를 분석하여 “실천 가능한 통찰력"을 만들어 낼 수 있을 때 더욱 스마트해집니다. 이를 통해, 우리는 공정을 개선하고 생산을 확장할 수 있으며, 궁극적으로 더욱 제품을 만들어 낼 수 있습니다. 

또는, 최근 우리의 한 고객은 다음과 같이 말했습니다. “다음에 우리가 프린팅할  부품이 항상 이전 부품보다 더욱 나은 버전일 수 있는 미래를 믿어요.” 이를 위해서는 제조 환경 및 기타 환경에서 볼 수 있는 모든 시스템과 데이터셋에 연결할 수 있는 소프트웨어 플랫폼이 필요합니다.

머티리얼라이즈의 의료 혁신 매니저 Pieter Slagmolen는 다음을 강조했습니다. “의료 산업에서의 AM 적용의 경우, 두 가지 유형의 데이터를 구분야 합니다. 하나는 개인화되고 점점 복잡해지는 의료 기업들의 생산 과정을 업그레이드시켜줄 수 있는 스마트 데이터입니다. 다른 하나는, ‘환자 데이터' 입니다. 이렇게 개인화된 데이터를 기획 및 제작 과정에 통합하면, 환자 치료를 개선할 수 있습니다. 그러나 이는 개인 정보 보호 및 데이터 보안에 대한 추가적인 우려를 불러오기도 합니다.” 

머티리얼라이즈 Mindware의 혁신부서 디렉터인 Kristel Van den Bergh에 따르면, 이러한 우려는 산업 생산 환경에서도 적용됩니다. 
“3D 프린팅은 언제 어디서나 자유롭게 제작할 수 있습니다. 그러나, 분산된  및 클라우드 기반의 제조 환경에서 프로토타입이나 새로운 설계와 같은 데이터 소유권 보호에 대한 우려의 목소리도 증가하고 있습니다.”

AM에 있어 데이터의 소유자는 누구일까요?

“누가 데이터를 소유하는가?”라는 질문은 새로운 것이 아닙니다. 그러나 회장 Peter Leys에게 있어서 이것은 매우 중요한 질문입니다. 데이터를 통해 제조업체는 더욱 나은 설계와 제조 공정을 만들 수 있습니다. 

따라서 정말 중요한 질문은, “누가 당신의 설계와 제조 공정을 소유하는가?” 입니다.  

대부분의 제조업체들은 디자인 및 제조 공정의 소유권을 주장할 뿐만 아니라, 그것에 대한 통제권 역시 원합니다. 이들은 다른 사용자에게 자율성을 부여하기 위하여, 이러한 권한의 일부를 공유하기로 결정할 수 있지만, 제조업체는 소유권과 통제권을 소유해야 합니다. 이를 통해 경쟁업체보다 앞서 도약할 수 있는, 보다 스마트한 생산 공정을 만들 수 있습니다.

—  Peter Leys, 머티리얼라이즈 회장

Bart Van der Schueren, 머티리얼라이즈의 CTO는 다음과 같이 덧붙였습니다. “데이터를 익명화함으로써 제조업체는 더욱 큰 확신을 가지고 데이터를 공유할 수 있으며, 경쟁 우위를 공개하지 않고도 다른 업체에 힘을 실어두고 산업 혁신을 촉진할 수 있습니다.” 

프로세스 전문성이든 또는 지적 재산이든 간에, 산업 환경에서 데이터 소유권은 책임도 따르게 됩니다. 책임이 제조업체 하나로 집중된 중앙화된 제조로부터, 여러 이해당사자가 참여하는 분산 생산으로의 전환은 책임에 대한 새로운 대화의 장을 열었습니다. 또한, 분산 생산을 둘러싼 법률상의 체제는 여전히 개발 중에 있습니다. 

의료 산업에 있어서의 AM 적용의 경우, 프로세스 데이터는 병원 및 의료기기 제조업체가 소유합니다. 해당 업체들은 AM 워크플로우를 생성할 때, 품질 보장을 위해 데이터에 대한 접근과 제어가 필요합니다. 반면에, 환자 데이터에 대한 소유권은 아직도 논란이 많은 주제입니다. 그러나, 환자에게 최적의 치료를 제공하기 위해서는, 소유자가 누구인지 상관없이 환자 데이터에 접근할 수 있어야 합니다. 

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AM에 있어서, 인간의 전문지식이 여전히 중요할까요?

스마트 데이터는 최적화된 워크플로우로 이어져 인력의 개입 필요성을 줄일 수 있습니다. 동시에, 더 나은 생산 공정을 만들기 위해 여전히 인간의 전문지식이 필요합니다. 그렇다면, 스마트 데이터는 3D 프린팅에 대한 인력 개입의 필요성에 어떠한 영향을 미칠까요? 
  

Kristel Van den Bergh는 “인간 개입의 역할과 관련성은 운영 상황에 따라 달라집니다"라고 말했습니다. “많은 데이터를 이용할 수 있는 예층 가능한 표준 운영의 맥락에서, 기계가 지배적인 역할을 할 수 있고 인간의 역할은 축소될 수 있습니다. 다만, 혁신의 맥락에 있어, 불확실성이 야기될 때에는 인간의 창의력, 상상력, 직관 등의 기술이 필요합니다. 이는 스펙트럼의 두 가지 극단의 예시를 든 것이고, 대부분의 경우 자동화와 인간의 개입이 함께 진행될 것입니다.”

Bart Van der Schueren은 다음과 같이 덧분였습니다. “사실이에요, 그러나 AM의 경우 풍부한 양의 데이터를 사용할 수 있더라도, 데이터만으로는 생산 흐름을 자동화하기에는 충분하지 않습니다.” 
“왜냐하면 이렇게 데이터가 풍부한 환경에서도, 프로세스를 자동화하기 전에 이를 최적화할 수 있는 전문가의 도메인 지식이 필요하기 때문입니다. 다시 말해, 많은 데이터를 사용하여 잘못된 제조 공정을 자동화하고 확장한다면, 여전히 잘못된 프로세스가 발생할 것입니다.” 

Peter Leys는 “데이터를 기반으로 한 스마트 제조는 똑똑한 사람들이 변화를 만들 수 있는 기회도 만듭니다.” 라고 하며, 추가적인 기회를 기대합니다. 그는 다음과 같이 설명합니다: “똑똑한 외과의는 환자의 치료를 개선하기 위해 그의 경험, 개인적인 통찰 및 해석을 이용할 것입니다. 마찬가지로 AM 환경에 있어, 개인의 인텔리전스 프로세스를 추가하는 것은, 기업의 차별화를 만들어 내며 경쟁 우위를 확보할 수 있게 합니다. 

세 번째 요소인

Van den Bergh가 말했듯, 세 번째 요소인 “돌파적인 혁신은 관련이 없어 보이는 것들 사이의 연결 고리를 만드는 능력에 달려있습니다.” 
“그리고, 컴퓨터가 인간보다 연결을 더 빨리 처리할 수는 있겠지만, 인간의 뇌는 주어진 데이터 집합에서 자연스럽게 나타나지 않는 연관성을 만들어 낼 수 있습니다. 그것이 바로 우리와 컴퓨터를 구별합니다.” 

“그래서, 더 많은 스마트 데이터가 인간의 전문 지식을 대체하거나 감소할까요? 라는 중요한 질문에 대한 답은 “아니오!” 입니다.”

기업은 기계 지능뿐 아니라, 인간의 전문 지식에도 투자할 필요가 있습니다. 그러나, 만약 이 세 번째 요소인 ‘이 두 가지가 성공적으로 협력할 수 있도록 하는 과정'에 투자하지 않는다면, 여전히 실패할 것입니다.

—  Kristel Van den Bergh, 머티리얼라이즈 Mindware 혁신부서 디렉터

결론

스마트 데이터가 3D 프린팅에서 점점 더 중요한 역할을 하게 될 것은 분명합니다. 그 일환으로, 우리는 데이터 소유권에 대해서 생각해봐야 합니다. 또한, ‘누가 데이터를 통제하는지'에 대한 답을 찾아야합니다. 결국, 3D 프린팅의 성공점은 올바른 하드웨어와 소프트웨어를 갖추는 것뿐만 아니라, 실행 가능한 통찰력을 창출하기 위해 데이터를 찾아내고, 사용하고, 또 적용하는 능력에 달려 있습니다.

거기에는 인간적인 면도 있습니다. 데이터가 보다 스마트하고 자동화된 제조로 이어지기 때문에, 운영상의 인력 개입의 필요성이 줄어듭니다. 이는 숙련된 엔지니어가 고유한 생산 공정을 설정하고 미세 조정할 수 있는 시간을 벌어줍니다. 과제 중 하나는 3D 프린팅의 모든 과정에서 이 두 가지(기계 지능과 인간의 전문 지식)가 어떻게 성공적으로 협력하고, 서로를 향상시킬 수 있는지에 대한 프로세스를 확립하는 것입니다. 


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