식별, 협업, 자동화: Protolabs가 반복 작업을 제거한 방법

AI와 ChatGPT가 많은 산업에서 파장을 일으키면서 자동화는 현재 유행하고 있는 주제입니다. Materialise의 소프트웨어 팀은 수년 동안 네스팅 및 서포트 생성과 같은 작업을 자동화해 왔습니다. 이제 Magics와 CO-AM 소프트웨어 플랫폼에서 모두 사용할 수 있는 새로운 AM Workflow Automation 툴을 사용하여 사용자의 반복적인 작업을 위한 맞춤형 스크립트를 만드는 것이 목표입니다.

Materialise와 Protolabs는 10년 이상 협력해 왔으며, Protolabs는 Magics 및 e-Stage for metal과 같은 소프트웨어 툴들를 사용하여 워크플로우를 간소화하는 데 매우 익숙합니다. 2022년 팀은 AM Workflow Automation 툴이 Protolabs의 반복적인 작업에 소요되는 시간을 절약할 수 있는 유망한 솔루션임을 알게 되었습니다. Materialise는 소프트웨어에 대해 자세히 설명한 후 Protolabs와 함께 분석 세션을 통하여 프로세스를 분석하고 먼저 자동화할 수 있는 최상의 워크플로우를 파악했습니다.

팀은 주문에서 배송까지의 프로세스를 검토하고 자동화의 이점을 얻을 수 있는 몇 가지 단계를 결정했습니다. 또한, 금속 3D 프린팅 제작에서 가장 좋은 테스트 옵션으로 척추 임플란트 라벨링의 자동화라는 과제를 제시하였습니다. 팀의 고유한 기술을 활용하지 못하고 동기 부여에 악영향을 미치는 단순한 작업이므로 AM Workflow Automation에 적합하다고 판단되었습니다. 이러한 의료용 파트들은 밀링하는 것보다 프린팅하는 것이 비용 효율적일 뿐만아니라 디지털 워크플로우에서 생산성을 한 단계 높일 수 있는 잠재적인 시간 절감 효과가 있습니다.

이 라벨링 작업에서는 빌드의 각 임플란트에 10~12자리의 고유 식별자를 추가하는 것과 같은 인력이 필요하며, 이는 각 파트당 몇 분이 소요됩니다. 빌드에서 수십 개의 파트가 프린팅 되어야한다면 라벨링에 소요되는 시간은파트의 수만큼 누적됩니다.

Protolabs의 고객 프로젝트 매니저 및 추가 설계 담당자 Christoph Erhardt는 "고객으로부터 주문을 받으면 (각 주문은 40-60개 이상의 다양한 기하학적 구조를 일컫습니다), 이 파트들은 각각의 고유한 라벨을 부착해야 합니다."라고 설명합니다. "따라서 각 파트에 대해 기존 라벨을 삭제하고, 셸을 닫고, 새로운 번호를 만든 다음 STL로 저장한 다음 라벨링 준비를 시작해야 했습니다. 지루하지만 필요한 작업이었기 때문에 작업자들의 귀중한 시간을 빼앗을 수 밖에 없었습니다."

그리고 의료용 파트를 생산하는 것에 있어서는 라벨링은 생략하거나 절차를 무시할 수 없습니다. 각 부품은 처음부터 끝까지 추적하여 규정을 준수해야 하며, Protolabs는 오류의 위험을 줄이기 위해 추가적인 데이터 작업자를 배치하여 라벨링 작업을 검토할 수 있도록 하였습니다. 생산의 이익과 심지어 팀원들의 직무 만족을 위해서라도 훨씬 더 똑똑한 방법으로 사용해야할 단계가 되었습니다.

자동화 툴에 대한 협업은 Protolabs의팀이 이 프로젝트로 목표를 확인한 지 2주 만에 Materialise가 공유한 첫 번째 초안으로부터 시작되었습니다. 첫 번째 초안은 이미 효과가 있었고 큰 가능성을 보여주었기 때문에 프로토랩스는 워크플로우에 완벽하게 맞게 도구에 대한 구체적인 요청에 대해 Materialise에게 피드백을 제공했습니다. 그리고 3~4번의 반복 작업과 2번의 테스트를 거쳐 최종 소프트웨어 툴을 구현할 준비가 되었습니다.

이 스크립트를 사용하여 Protolabs는 이제 자동화가 제공하는 이점을 충분히 활용하기 위해 프로세스를 다시 설계해야 했습니다. Protolabs는 파트들을 '가족'단위로 식별함으로써 이전 작업 방식을 조정했습니다. 이 일회성 노력에는 AM Workflow Automation가 Protolabs의 표준에 따라 인식하고 신속하게 레이블을 지정할 수 있도록 12-20개의 파트 세트를 함께 그룹화하는 것이 포함되었습니다. 이 프로세스가 완료되면 툴을 통하여 지루한 라벨링 작업을 제거할 준비가 됩니다.

"20개의 파트에 라벨링을 하는 것은 저희에게 새롭게 자동화된 워크플로우를 통하여 한 사람이 5분정도만 소요하면 작업이 완료됩니다. 이전에는, 두 사람이 한 시간 반에서 두 시간정도를 사용하고 이는 정말 지루한 작업이었습니다. 예를 들어, 작업자들이 금요일에 장비를 시작하기 위해 더 이상 오후 6시까지 기다릴 필요가 없어졌습니다. 그리고 이제 저희 팀원들은 스트레스를 덜받으면서 그들에게 진정으로 동기부여가 되는 더 도전적이고 흥미로운 작업에 그들의 시간을 사용합니다"라고 Christoph는 말합니다.

빌드당 약 2시간의 여유 시간을 확보하면 작업자는 장비 관리 최적화, 파트 오리엔테이션 등 전문 지식이 정말 필요한 작업에 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다. 그리고 물론 스마트 라벨링으로 인해 2시간 일찍 장비를 시작게되면서 팀이 훨씬 유연해졌습니다. "이것은 우리를 더욱 민첩하게 작업을 할 수 있도록 하였습니다."라고 Christoph는 공유합니다. "우리는 더 빠르게 대응할 수 있습니다. 아침에 파트 생산 요청을 받으면 장비에 대한 주문을 같은 날 받을 수도 있습니다."

Protolabs는 첫 번째 AM Workflow Automation 프로세스에서 성공을 거둔 후 금속 3D 프린팅 생산의 다른 측면에서도 변화를 가져올 것으로 예상하고 있습니다. 이 팀은 이미 SLA를 활용한 서포트 생성의 약 90%를 자동화했지만 금속 분야에서 이 작업을 수행할 수 있는 기회가 더 많을 것으로 예상합니다. 초기 서포트 생성을 자동화한 후에도 파트를 적절하게 지탱하기 위해서는 특정 부분의 서포트를 강화해야 합니다. 앞으로 Protolabs는 금속 파트에 대해 거의 모든 서포트 생성을 자동화하기를 원합니다.

자동화는 유사한 기하학적 구조를 가진 파트를 포함하는 작업에 유용한 툴이지만, 미래를 위한 또 다른 초점은 이를 일회성 부품에 적용하는 것입니다. 이는 프로토타이핑이 작업의 대부분을 차지하는 기업에게 특히 귀중한 자산이 될 것입니다.

Christoph는 "하드웨어 및 소프트웨어 자동화는 수량을 늘리는 데 도움이 됩니다."라고 말합니다. "현재로서는 기술적으로 고객이 원하는 수량을 모두 달성할 수 있지만, 기하학적 구조에 따라 구매부서의 동료가 특정 수량의 파트가 특정 수량이 넘어가게 되면 너무 비싸지기에 중단할 수도 있습니다.이에, 준비 및 후처리 과정에서 더 많은 양을 자동화함으로써 가격을 낮출 수 있습니다. 장비의 플로우를 자동화하는 것도 매우 중요합니다. 보다 효율적이고 생산적인 장비를 만드는 것입니다."

AM Workflow Automation의 제품 매니저인 Koen Neutjens는 "Materialise에서 우리는 자동화의 힘을 적층제조 업체에 계속해서 제공하고 있습니다."라고 말했습니다. "이 스마트 라벨링 어플리케이션은 Magics 및 CO-AM 사용자에게 제공됩니다. 앞으로 우리는 고객과의 긴밀한 협업을 통해 더 많은 자동화된 기능을 제공할 계획입니다."