생산 공정에 최적화된 양산설계로 제조 원가를 절감하자

양산 설계란 제품 디자인 개발 과정에서 제조 공정을 고려하여 생산성을 향상시키기 위한 목적으로 제품의 설계 구조를 개선하는 과정을 말합니다. 제품 개발 과정에서 제조 원가에 영향을 주는 항목으로는 제품의 디자인, 구조, 크기, 부품 수, 수량 등이 있습니다. 이 글에서는 제조 과정에서 생산 공정에 최적화된 제품의 디자인 설계를 통해서 제조 원가를 절감하는 방법과 필요성에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

양산의 목적은 판매에 있습니다. 시장에서 다수이 고객을 대상으로 제품을 판매하기 위해서는 브랜딩, 마케팅, 기술성, 차별화, 가격 총 5가지 요소에 대한 구체적인 전략과 계획이 요구됩니다. 특히나 최근 온라인 산업의 확대로 말그대로 좋은 제품이 쏟아져 나오는 상황에서 기업은 시장 경쟁력을 갖추는데 더 많은 집중이 필요한 시기가 아닌가 생각해봅니다. 

이미 시장 가격이 형성되어 있는 상황에서 보다 저렴한 제품이 아니고서는 이미 시장에 진출한 기존 기업과 경쟁하는 것은 많은 시간과 노력, 마케팅 비용이 투자되어야 합니다. 그러나 상대적으로 기존 시장 가격보다 저렴한 제품으로 포지션을 잡을 수 있다면 마케팅 비용을 최소화 하면서 자사의 제품 판매 실적을 향상시킬 수 있습니다. 양산 설계의 기본은 제품에 요구되는 사양을 고려하여 가장 적합한 생산 방식을 선정하고 이를 통해 공정에 최적화된 제품 구조를 만드는 일입니다. 다음은 제조 원가의 절감을 위한 양산 설계 과정에서 많이 사용되는 몇가지 방법들입니다.

 

1. 리브

사출 성형품의 핵심은 일정한 품질로 꾸준하게 제품을 생산하는 것입니다. 플라스틱 사출 작업에서 이와 같은 균일한 품질 관리의 핵심은 바로 일정한 외벽의 두께와 보강살을 덧붗이는 리브(RIV)의 유무입니다. 사출품의 두께가 너무 얇은 경우에는 금형 내부에 주입된 수지가 냉각되는 과정에서 수축이 발생합니다. 이때 외벽의 두께가 너무 얇은 경우에는 사출물의 변형이나 내구도 저하가 발생할 수 있으며 이러한 문제를 해결하기 위해서는 사출품의 내부 구조를 보강하는 작업이 필요합니다.

2. 살빼기

반대로 제품의 외벽 두께가 과도하게 두꺼울 경우 냉각 과정에서 소요되는 시간이 늘어나게 됩니다. 제품의 생산성은 원자재 비용과 생산 속도에 영향을 받습니다. 생산 속도가 줄어들 수록 원가 절감에 유리합니다. 냉각 과정을 최대한으로 단축시키기 위한 목적으로 제품의 외벽 두께를 줄이고 불필요한 구조를 줄여나가는 과정을 살빼기라고 합니다.

 

3. 언더컷

양산 설계뿐만아니라 제품 생산을 위한 제품 설계에서 가장 기본적인 방법입니다. 금형 사출 과정을 살펴보면 음각과 양각으로 좌우 한 짝씩 장착되어 있는 금형을 먼저 닫습니다. 이후 금형 내부에 고온에서 가열되어 액상화 상태를 유지하는 플라스틱 (열가소성 수지)을 주입합니다. 이후 주입된 재료를 급속도로 냉각하게 되며 이후 닫혀진 금형을 다시 열어서 제품을 떼어내야 합니다. 그런데 만약 제품의 설계 구조가 잘못 되엇 금형이 닫혔다가 열리는 과정에서 사출품의 특정 부위가 금형에 걸려서 빠져나오지 못하게 되는 상황이라면 어떻게 될까요? 금형이 열리는 과정에서 제품은 부서지게 됩니다. 이와 같은 구조를 언더컷(Under Cut) 이라고 하며 양산 설계시에는 제조 공정에 따라서 언더컷이 생기지는 않는지 확인하고 개선해나가는 작업이 일반적으로 진행됩니다.

이 외에도 양산 설계 과정에서 검토되는 요소는 다양한 것들이 있습니다. 주식회사 본시스템즈는 제품 생산 과정에서 요구되는 이와 같은 다양한 조건들을 고려하여 전문화된 설계 서비스를 제공하며 생산 공정에 최적화된 구조 설계와 제조 공정을 기획하여 제조 원가 절감을 통한 시장경쟁력 확보에 도움을 드리고 있습니다. 제품 개발 문의 및 기타 컨설팅, 상담을 요구하시는 분들은 주식회사 본시스템즈를 찾아주세요. 홈페이지를 방문하시면 보다 다양한 사례들을 만나 보실 수 있습니다.