기술 기반 개발은 20년 만에 산업 기준을 설정합니다.
제3차 산업 혁명의 중요한 상징으로 알려진 빠른 프로토타입 기술인 3D 프린팅의 본질은 적층 제조(AM)입니다. 최근 몇 년 동안 3D 프린팅 기술은 중국 내외에서 번창하였으며, 항공우주, 생물 및 의료 공학, 산업 제조 및 기타 여러 산업에서 널리 사용되고 있습니다.
중국은 3D 프린팅 개발이 늦었지만, 3D 프린팅의 가장 큰 잠재적 시장이며 글로벌 시장보다 더 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 2000년에 설립된 UnionTech은 중국에서 3D 프린팅에 참여한 가장 초기 기업 중 하나이며, 3D 프린팅을 실험실에서 상업적 목적으로 성공적으로 전환한 첫 번째 기업입니다. UnionTech은 중국의 3D 프린팅 산업의 주요 발전 과정을 경험하고 목격해 왔습니다. 설립 초기, UnionTech은 자사 개발 및 생산한 자외선 SLA 3D 프린터로 3D 프린팅 시장에 공식적으로 진입했습니다. UnionTech은 해외로 사업을 확장하고 글로벌 시장을 커버하는 데 단 4년밖에 걸리지 않았습니다. 현재, 중국의 산업 분야에서 60% SLA 3D 프린팅 고객을 보유하고 있으며, 중국 산업 3D 프린팅의 상징적인 아이콘으로 자리잡고 있습니다.
중국에서의 3D 프린팅 초기 개발은 시장 및 응용 상황의 영향을 받았습니다. 3D 프린팅에 대한 낮은 시장 수용에 직면하여, 마케팅 배경과 시장에 대한 높은 감각을 가진 총괄 매니저 마 진송은 3D 프린팅 시장의 확장은 마케팅 접근 방식이 아니라 실제 고객 요구의 식별 및 충족에 달려 있다고 믿었습니다. 이는 3D 프린팅의 시장 수용성을 개선하는 유일한 방법입니다. 수년간의 응용 경험에 의존하여, UnionTech은 산업 응용 사업부, 신발 제작 응용 사업부, 치과 응용 사업부 및 교육 응용 사업부를 설립했습니다. 다양한 산업에서의 응용 연구에 많은 기술 및 서비스 노력을 기울여 여러 성공 사례를 달성했습니다. 20년 이상 동안 UnionTech은 다양한 응용에 기반한 3D 프린팅 기술 및 제품 개발과 업데이트에 전념해 왔으며, 특정 요구 제품을 제공하고 응용 체인에서 문제를 해결하고자 했습니다. UnionTech이 작업한 첫 번째 응용 분야인 산업 응용은 항공우주, 자동차 제조, 전자, 가정 장식, 장난감 생산, 건축 및 의료와 같은 여러 세그먼트로 나눌 수 있습니다. UnionTech이 중국의 3D 프린팅 발전에 기여한 엄청난 공헌을 언급할 때, 지난 20년 동안 산업 제조 부문에서의 몇 가지 전형적인 응용 사례를 반드시 언급해야 합니다.
선도적인 응용이 3D 프린팅 산업 발전을 이끕니다.
현재 아시아에서 가장 큰 프로토타입 생산업체인 동관 FOHAN은 UnionTech이 초기 단계에서 프로토타입 시장에 발을 들였을 때부터 UnionTech 제품을 구매하기 시작했습니다. 시장과 기술의 영향을 받아, 3D 프린팅은 노동력과 제조 시스템이 변화하기 시작한 첫 10년 동안 특히 느리게 발전했습니다. 인터뷰에서 FOHAN의 이사회 의장인 웬 빙화는 초기 단계에서 3D 프린팅에 대해 배운 경험을 회상하며, “2000년 이후 노동 비용이 증가하면서 숙련된 수작업에 의존하는 프로토타입 생산이 어려움을 겪었고, 그 가장 큰 단점이 드러났습니다. CNC 작업자의 급여는 1997년에 1,000위안이었고, 10년 후 평균 연간 증가율 15%로 4,000~5,000위안으로 증가했습니다. 2000년에는 견습생이 수업료를 지불했지만, 지금은 급여를 받습니다. 고급 기술자는 기술 문제에 대해 가장 잘 이야기할 수 있는 자격이 있습니다. 그러나 낮은 급여, 작업장에서의 큰 소음, 심각한 인재 유출로 인해 그들의 후계자를 찾는 것이 어려웠습니다. 이러한 상황에서 많은 프로토타입 생산업체들이 변혁을 시작했습니다.” 프로토타입 산업이 긴급한 변혁을 요구함에 따라, FOHAN은 전통적인 프로토타입 생산에서 3D 프린팅으로 빠르게 전환해야 했고, UnionTech의 뛰어난 기술과 서비스로 구축된 명성을 알게 되었습니다. 일련의 응용 테스트 후, FOHAN은 프로토타입 가공을 위해 UnionTech의 3D 프린터를 공식적으로 도입했습니다. 웬은 “사용해 보니 좋았고, 한 대를 구매한 후 연이어 몇 대를 더 구매했습니다.”라고 말했습니다. FOHAN의 장비 수는 2012년 2대에서 2013년 5대, 2014년 14대, 2015년 30대 이상으로 증가했습니다. 2017년, FOHAN에 100번째 장비의 전달식이 동관에서 열렸습니다. 현재 FOHAN은 500대 이상의 UnionTech SLA 3D 프린터를 운영하여 아시아에서 가장 큰 프로토타입 생산업체로 자리잡고 있습니다.
성공적인 시도가 윈-윈 상황을 창출했습니다. 프로토타입 시장에서의 성공 덕분에 UnionTech은 브랜드 명성과 비즈니스 성과를 개선하면서 미래의 빠른 발전을 위한 기반을 마련했습니다. 한편, 프로토타입 산업은 3D 프린팅의 도움으로 기술 혁명을 이루고 생산 과정과 효율성을 향상시킬 수 있었습니다. UnionTech과 FOHAN은 서로의 발전에 지원 역할을 하며 장기적인 파트너십을 구축했습니다.
Wohlers는 중국의 3D 프린팅 시장에서 엄청난 성장 잠재력을 보고합니다. 중국은 글로벌 3D 프린팅 시장의 약 10%를 차지하고 있으며, 2014년 중국의 3D 프린팅 시장 규모는 약 28억 위안이었고, 2018년에는 약 150억 위안으로 증가할 것으로 예상되며, 이는 연평균 성장률(CAGR) 66.3%를 기록합니다. 2020년까지 300~450억 위안에 이를 수 있습니다. 전체 규모는 지속적으로 증가하고 있습니다. 불완전한 통계에 따르면, 50% 이상의 3D 프린팅 프로토타입 생산업체가 UnionTech의 고객이며, 동관 FOHAN, 웬넥스트, 후이통 프로토타입, 준첸 3D, 이순 과학기술, 닝보 신시웨이 및 순제 신속 프로토타입 등이 포함됩니다.
사진은 FOHAN 프로토타입이 UnionTech의 SLA 3D 프린터로 제작한 2m 높이의 메카 전사입니다. 벽 두께는 3mm입니다. 모든 부품은 개별적으로 인쇄된 후 조립되었습니다. 완제품의 무게는 17~18kg입니다.
항공우주
2008년, UnionTech은 청두 항공기 설계 및 연구소(연구소 611)를 위해 첫 대형 SLA RS8000을 성공적으로 맞춤 제작하여 국내 항공우주 분야에서 3D 프린팅 기술의 응용을 촉진했습니다. 우주 기술은 국가의 방어 능력과 정치력을 상징하므로, 세계 각국은 방어 능력을 향상시키기 위해 새로운 무기를 신속하게 개발하려고 합니다. 특히 항공 제조업체들은 기술적 우위를 보장하기 위해 연구 및 개발에 돈과 에너지를 아끼지 않습니다. 항공우주는 중국에서 3D 프린팅 기술을 도입한 가장 초기 산업 중 하나입니다. 따라서 UnionTech은 항공우주 응용 분야에서 적극적으로 활동하기 전에 집중적인 시장 조사를 수행했습니다. 기술 지원을 강화하고 응용 연구를 통해 UnionTech은 대형 3D 프린터를 개발할 수 있었고 청두 항공기 설계 및 연구소와 협력 관계를 맺었습니다.
그림은 청두 항공기 설계 및 연구소(연구소 611)에 전달된 RS8000을 보여줍니다.
2008년 주하이에서 열린 중국 국제 항공 및 우주 전시회에 전시된 250kg 공군 유도 폭탄은 기존의 구식 항공 폭탄에 날개를 추가하여 개발되었습니다. 항공기에서 방출될 때, 날개가 자동으로 펼쳐집니다. 증가된 양력 면적은 폭탄에 더 나은 공기역학적 성능과 더 넓은 투사 범위를 제공합니다. 폭탄의 꼬리 부분에 장착된 구성 X 제어면은 위성 항법 신호를 수신하여 폭탄이 목표를 향해 활공하도록 제어할 수 있습니다.
폭탄의 녹색 몸체는 전통적인 항공 폭탄입니다.
흰색 부분은 전체 크기로 UnionTech RS6000 레이저 신속 프로토타입 프린터로 제작된 날개입니다.
자동차 제조
자동차 산업은 UnionTech가 작업하는 또 다른 초기 응용 분야입니다. 3D 프린팅은 자동차 제조 산업에 빠르고 널리 적용되어 자동차 제조업체, 자동차 부품 공급업체 및 애프터 서비스 제공업체가 혁신을 이루고 전통 제조의 한계를 극복하며 빠른 발전을 누릴 수 있는 더 편리하고 효율적인 방법을 제공합니다. 2002년, UnionTech는 자동차 산업의 수요를 연구하고 3D 프린팅을 자동차 제조에 도입했습니다. 예를 들어, UnionTech와 협력하고 3D 프린팅 기술을 도입함으로써 안후이 장화이 자동차 그룹 주식회사(JAC)는 트럭 생산업체에서 종합 자동차 생산업체로의 주요 변화를 이루었습니다.
JAC의 전신인 허페이 장화이 자동차 공장은 1964년에 설립되었습니다. 이 공장은 중국에서 승객 코치용 최초의 진정한 특수 섀시를 개발하고 중국에서 자동차처럼 운전하는 경트럭의 트렌드를 설정했습니다. 3D 프린팅 및 기타 신기술에 의해 추진된 JAC는 오랜 역사를 가진 젊은 국가 자동차 브랜드로서 재활성화되고 있습니다. 오늘날까지 RS600SS의 첫 번째 유닛은 18년 동안 작동하고 있으며 여전히 제품 모델링 센터에서 운영되고 있습니다.
“보통 차량 모델을 디자인에서 완제품으로 개발하는 데 2~3년이 걸립니다. 이러한 상황에서 1.5개월이 필요한 작업은 상당히 시간이 많이 소요됩니다. 만약 우리가 일부 하드 모델을 3D 프린팅으로 대체할 수 있다면, 모델 생산은 15일 이내에 완료될 수 있으며, 이는 큰 돌파구이자 개선이 될 것입니다.”라고 JAC 자동차 모델링 센터의 한 관리자가 말했습니다.
자동차 부품의 연구 및 개발은 일반적으로 긴 검증 과정을 요구합니다. 전통적인 과정에서는 부품 설계에서 시작하여 금형 개발, 부품 샘플 제조, 샘플 테스트를 통해 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하고, 테스트에서 실패할 경우 설계 또는 금형의 필요한 수정을 진행합니다. 전체 과정은 많은 시간과 비용을 소모합니다. 반면, 자동차 부품의 R&D에 3D 프린팅을 적용하면 복잡한 부품의 작동 원리와 타당성을 더 빠르게 검증할 수 있으며, 금형 개발이 필요 없고 시간과 비용 투자도 줄일 수 있습니다. 전통적인 자동차 부품 개발은 보통 45일 이상 걸리지만, 3D 프린팅을 통해 개발 및 검증 과정을 완료하는 데는 1-7일밖에 걸리지 않아 신제품의 R&D 효율성을 크게 향상시킵니다. 게다가 3D 프린팅에 의한 부품 개발은 금형이 필요하지 않기 때문에 많은 비용을 절감할 수 있습니다.
현재 UnionTech의 SLA 3D 프린팅은 그릴, 계기판, 에어컨 튜브, 흡기 매니폴드, 엔진 후드, 장식 아이템, 조명 및 타이어와 같은 자동차 부품의 R&D 및 시험 제조에 적용되고 있습니다.
3D 프린팅은 거의 20년 전 자동차 산업에 처음 침투하고 적용되었습니다. 현재 JAC 외에도 폭스바겐, 페라리, 도요타, 현대, 체리, BYD, DFLZM, GAC 및 많은 다른 자동차 제조업체들이 다양한 단계에서 R&D 요구를 충족하기 위해 UnionTech의 3D 프린터를 도입했습니다.
가전제품
2018년, UnionTech의 첫 대형 3D 프린터 G1400이 출시되어 대형 가전 제품 생산에 널리 사용되었습니다. Gree는 UnionTech 제품의 전형적인 고객입니다.
2년 전, Zhuhai Gree Precision Mold Company Limited는 1,800만 위안을 투자하여 3D 프린팅 기술 연구 센터를 설립했습니다. 2019년 7월, 20대의 UnionTech 3D 프린터를 실은 대형 트럭이 Zhuhai Gree Precision Mold의 한 공장으로 들어갔습니다. 현재 Gree의 공장에서는 새로운 제품 개발 및 프로토타입 제조를 지원하기 위해 거의 40대의 UnionTech 3D 프린터가 가동되고 있습니다. 2019년 초대형 3D 프린터 G2100이 출시되었을 때, Gree Precision Mold의 공장에서 즉시 구매되었습니다. 공장 관리자의 말에 따르면, 공장이 3D 프린터를 도입한 이후 새로운 제품의 개발 효율성이 극적으로 향상되었으며, 노동력을 절약할 뿐만 아니라 새로운 제품 개발의 시의성을 보장하고 있습니다.
3D 프린팅 기술의 발전은 가전 제품 생산을 위한 지름길을 만듭니다. 3D 프린팅을 통한 빠른 프로토타입 제작으로 R&D 엔지니어들은 컴퓨터에서 설계한 3D 모델을 전통적인 생산 과정보다 10배 빠르게 실제 물체로 변환할 수 있습니다.
Gree 외에도 UnionTech의 가전 제품 응용 고객에는 Haier, Skyworth, DAIKIN 및 Edifier가 포함됩니다.
주방 및 화장실 제품
UnionTech는 3D 프린팅의 20년 발전과 중국 부동산의 20년 번영을 목격했습니다. 시장 발전과 함께 사용자들은 상품 아파트의 공간 디자인에 대해 점점 더 높은 요구를 제기하고 있습니다. 주방과 화장실은 가장 많은 문제에 직면한 두 공간으로, 가장 복잡한 기술을 요구하고 가장 어려운 건설을 초래합니다. 따라서 주방 및 화장실 제품의 디자인은 공간 디자인 구조에 직접적인 영향을 미칠 수 있습니다.
미국의 샤워기 브랜드 Water Pik의 엔지니어들은 지난 20년 동안 3D 프린팅 및 빠른 프로토타입 기술로 샤워기를 개발해왔습니다. 빠른 프로토타입 제작을 통해 그들은 컴퓨터로 설계한 3D 모델을 전통적인 방법보다 10배 빠르게 테스트용 물리적 프로토타입으로 변환할 수 있습니다. 때때로 인쇄를 완료하는 데 몇 시간 또는 이틀이 걸릴 수 있지만, 테스터들은 인쇄 후 다양한 부품의 물 흐름, 분사 패턴 및 기타 요소를 테스트하여 “가장 편안한 샤워 경험”을 얻을 수 있습니다.
UnionTech의 주방 및 화장실 제품에 3D 프린팅을 적용한 혁신적인 행위는 극적인 돌파구를 보였습니다. 3D 프린팅으로 개발된 수도꼭지, 변기, 샤워기, 캐비닛 및 기타 많은 제품은 3D 프린팅을 선도적으로 채택한 기업들이 R&D 및 생산 시간을 단축하고, 제품의 업그레이드 주기를 빠르게 하며, 신제품 출시를 가속화하여 시장을 선도할 수 있음을 나타냅니다. 변화에 대한 혁신의 용기는 기업의 미래 경쟁력과 지속 가능한 발전을 결정합니다.
현재 UnionTech의 3D 프린팅 기술을 사용하여 주방 및 화장실 제품을 생산하는 고객에는 TOTO, Seagull Kitchen and Bath, Zhejiang Sacon이 포함됩니다.
건축
2018년, Zhenjiang Evergrande Fairyland 프로젝트는 대중의 센세이션을 일으켰습니다. 이 프로젝트의 모든 35개 성은 UnionTech가 주도적으로 개발한 SLA 3D 프린팅 기술로 제작되었습니다. 이 프로젝트는 260만 그램(2.6톤)의 광감응 수지와 100대 이상의 3D 프린터를 사용했습니다. 인쇄에서 채색까지 단 1.5개월이 걸렸으며, 결국 눈부시고 놀라운 효과를 창출했습니다. 중국에서는 3D 프린팅으로 대형 건축 모델의 전체 세트를 만드는 관행이 없었습니다. 3D 프린팅 기술은 그러한 복잡한 건축 모델의 가공 및 생산을 지원할 수 없는 전통적인 공정에 비해 뚜렷한 장점을 보여줍니다.
3D 프린팅은 최근 몇 년 동안 다양한 산업에 적용되었습니다. 특히 건축 공학에서 큰 가치를 보여주었습니다. 3D 프린팅으로 제작된 건물 모델은 독특한 건축적 사고와 디자인을 미니어처로 표현하여 고객에게 제안된 프로젝트의 시각적 버전을 제공하고 디자인 세부 요소를 축소 모델로 신속하고 정확하게 재현합니다.
게다가 UnionTech의 SLA 3D 프린팅 기술은 모형 제작에서 독특한 강점을 보여줍니다. 고도로 유연한 광감응 수지를 사용하여 0.03mm의 미세 구조와 0.06mm의 벽 두께를 가진 견고하고 내구성이 뛰어난 완제품을 생산할 수 있습니다. 원래 디자인 요소를 매우 짧은 시간 안에 정확하게 재현할 수 있고 전통적인 프로토타입보다 낮은 생산 비용으로 가능하기 때문에 점점 더 많은 산업 관계자들에게 받아들여지고 있습니다.
3D 프린팅은 도면과 지리 정보 및 건물 스캔과 같은 전자 데이터를 결합하여 실제 물체를 생성하거나 실시간 모델로 실제 3D 뷰를 드러냅니다. 앞으로 3D 프린팅은 더욱 다양화된 발전과 모든 분야에서의 광범위한 응용을 겪을 것입니다. 3D 프린터는 디자인, 건설 및 기타 작업 프로세스를 독립적으로 처리할 수 있어 건축 디자인에 더 많은 가능성을 제공합니다.
의료 기기 및 기구
강한 전문 감각과 사회적 책임을 가진 UnionTech는 올해 COVID-19 발생 중 3D 프린팅의 특별한 역할을 조기에 인식했습니다. 이 회사는 긴급히 필요한 공급품 부족 문제를 해결하기 위한 일련의 응용 프로그램으로 바이러스와의 싸움에서 3D 프린팅의 중요성을 입증합니다.
– UnionTech는 상하이 대학교 전기기계 공학 및 자동화 학교의 공학 기술 훈련 센터의 신속 제조 팀이 시작한 “고글” 프로젝트에 3D 프린팅으로 강력한 기술 지원을 제공했습니다. 즉각적인 조치를 취하고 노로바이러스 발생에 맞서 싸우기 위해 하루 만에 3D 프린팅으로 샘플 고글을 제작했습니다. 제작된 고글은 즉시 상하이 중앙 병원의 외래 진료 서비스에 있는 의료 종사자에게 전달되었습니다.
– 샨둥에서 3D 프린팅으로 의료 고글을 제작할 자격이 있는 유일한 Charm Ray는 자사 개발 의료 고글을 생산하기 위해 UnionTech로부터 한 번에 10대의 3D 프린터를 구매했습니다. 장비 설치에서 24시간 11대 이상의 3D 프린터가 가동되고 하루에 500개 이상의 고글이 생산되기까지 단 며칠이 걸렸습니다. 3월 6일 기준으로 Charm Ray는 총 2,300개 이상의 3D 프린팅 의료 고글을 기부했습니다.
3D 프린팅으로 제작된 완성된 고글 하우징
– UnionTech는 ICKEY가 이마 체온계를 개발하고 생산하는 데 3D 프린팅으로 강력한 기술 지원을 제공했으며, 이는 상하이 기계 및 자동화 시스템 검사 및 테스트 연구소에서 다섯 가지 다른 온도 및 습도 설정에서 테스트되었고, 국가 표준에 명시된 성능 요구 사항을 충족하는 것으로 입증되었습니다.
3D 프린팅은 고글, 얼굴 보호대, 호흡기 밸브 및 기타 많은 의료 용품의 부품과 예비 부품과 같은 부족한 방역 의료 용품 생산에서 가시적이고 가치 있는 역할을 했습니다.
상하이 송강 경제 위원회는 더 높은 운영 효율성을 달성하기 위해 “비대면” 작업 모드를 연구하고 홍보하는 데 헌신한 기업들을 인정했습니다. 유니온테크가 목록에 포함되었습니다.
3D 프린팅 기술은 미래 제조 모드와 라이프스타일에 대한 사람들의 무한한 상상력을 담고 있습니다. 유니온테크는 20년의 발전 끝에 국내 3D 프린팅 산업의 선두주자로 성장하였으며, 앞으로 새로운 성장을 이룰 것입니다. 지난 20년의 영광스러운 기간 동안 기술 업그레이드 과정에서 지속적으로 전문성을 강화해왔습니다. 동시에 사용자 응용이 강조되는 시대에 유니온테크는 다양한 산업의 고객에게 장비, 서비스 및 자재를 포함한 ’원스톱 서비스“를 제공하여 고객의 요구를 포괄적으로 충족하고 맞춤형 솔루션을 제공합니다. 특정 요구에 맞춰 맞춤화된 분산 제조 플랫폼은 많은 충성 고객을 끌어모았고, 유니온테크가 선도적인 힘과 지속적인 발전을 유지하는 데 기여했습니다.
마진송 총괄 매니저에 따르면, “유니온테크가 개발에 헌신하는 SLA 기술은 업계에서 타의 추종을 불허합니다. 이 기술은 전자, 자동차 제조, 항공우주, 건축, 치과 및 의료 치료 등 다양한 산업에 필수적인 지원을 제공하고 경쟁력을 더합니다. 플랫폼 구축 측면에서 유니온테크는 차별화된 응용을 충족하기 위해 온라인과 오프라인 모두에서 작업해왔습니다. 3D 데이터 클라우드 플랫폼을 구축하고 오프라인 비즈니스와 함께 3D 프린팅 생태계의 발전을 이끌고 있습니다.”
유니온테크는 20년의 산업 응용 경험을 바탕으로 시장 트렌드를 면밀히 따라잡고, 고객 중심 전략을 채택하며, 생태계 동맹을 형성하는 데 헌신하고, 가치를 극대화하기 위해 국경을 초월한 협력에 투자하며, 제조 발전을 이끌 인재를 양성하고, 시장 경계를 확장하여 산업 한계를 넘어서는 데 힘쓰고, 파트너와 지속적으로 협력하여 고도로 개방적이고 조정된 비즈니스 모드를 창출하고 궁극적으로 상호 이익을 달성하기 위해 노력하고 있습니다.
