Nissan 바르셀로나 공장의 설비를 3D 프린팅하는 모습

스티븐 무어 | 2021년 6월 18일

거대 자동차 기업 Nissan은 바르셀로나 공장에 있는 소규모 BCN3D 프린터 농장을 활용하여 자동차 조립 라인에 필요한 현재까지 700개의 도구, 지그 및 고정 장치를 제작하고 있습니다. 트림 및 섀시 제조 Kaizen 엔지니어 Enric Ridao와 유지 관리 및 엔지니어링 시설 관리자 Carlos Rellán은 Nissan Motor Ibérica Zona Franca 공장에서 리드 타임을 1주일에서 1일로 단축하고 비용을 몇 배로 절감하여 상당한 비용 절감을 달성했다고 자세히 설명했습니다. 최대 20개.

Rellán은 "매년 우리는 특정 용도로 사용되는 총 약 100개의 지그와 도구를 프린팅하고 있습니다."라고 말했습니다. 3D 프린팅이 판도를 바꾸기 전에 Nissan은 사소한 변경 시험을 위한 모든 프로토타입과 특정 지그를 전통적인 제조 방법을 사용하는 기계 공급업체에 아웃소싱했습니다. 이는 생산 라인 운영의 두 가지 중요한 측면, 즉 시간과 비용이 손실된다는 것을 의미했습니다. 더욱이 아웃소싱에 있어서 Nissan은 신뢰성이 떨어지는 문제를 겪었고, 일정이 빡빡해서 유연성이 제한되었습니다.

외부 공급업체를 이용하면 디자인부터 가공, 인쇄까지 전체 과정이 일주일이 소요됩니다. 사내 3D 프린팅을 통해 리드타임이 단 하루로 단축되었고, 비용은 CNC 가공에 비해 약 20배 저렴했습니다.

"2014년에 시작했을 때 우리가 프린트하려고 했던 첫 번째 간단한 도구의 가공 비용은 약 €400(475달러)였습니다."라고 Ridao는 말했습니다. "대신 우리는 공장 부지에서 작업을 수행했습니다. 세 가지 도구를 사용하여 이미 기계를 상환했습니다"라고 Ridao는 덧붙였습니다.

팀이 BCN3D 기계의 가치를 시연한 후 Nissan은 Sigmax 프린터와 나중에 소규모 농장을 도입했습니다. 3D 프린팅 설계 프로세스는 더 쉬운 것으로 입증되었습니다. IDEX(Independent Dual Extrusion System)를 통해 팀은 작업 속도를 두 배로 높이고 생산성을 두 배로 높일 수 있었으며, 장시간의 프린팅 작업에도 프린터의 안정성을 유지할 수 있었습니다.

고정 장치의 한 예로 자동차의 A 필러와 앞 유리 사이의 정확한 거리를 유지하는 앞 유리 센터링 게이지가 있습니다. 게이지를 자동차 부품에 고정할 때 한쪽을 고정하면 다른 쪽도 고정되므로 정확성이 보장되고 작업 속도가 빨라집니다. 이 부품의 크기는 100 x 120 x 80mm이며 열가소성 폴리우레탄으로 14시간 만에 프린팅되었습니다. 부품 비용은 €8($8.50)였습니다.

5개의 연결된 부품으로 구성되고 크기가 1000 x 400 x 15mm인 3D 프린팅 지그는 차량 조립 중 일관성을 유지하기 위한 드릴 위치 표시기 역할을 합니다. 이 위치 지정 도구의 각 부분은 €21.50($25)의 비용으로 ABS를 사용하여 인쇄하는 데 평균 15시간이 걸렸습니다. 이 도구에는 일부 부싱도 포함되어 있어 부품 자체의 수명이 길어지고 플라스틱 손상이 방지됩니다.

Nissan이 개발한 또 다른 지그는 두 가지 목적으로 사용됩니다. 즉, 운전자가 매번 스티커를 올바르게 배치할 수 있도록 부츠에 자동차 모델 이름을 배치하고 경화시키는 것입니다. 인쇄 기하학적 구조를 통해 운전자는 차량에 이름을 쉽게 표시할 수 있으며 후면 패널과 트렁크 도어 사이에 맞는 두 개의 게이지를 통해 명판의 위치가 일관되게 유지됩니다. 이는 자동차의 판금에 단단히 고정되는 300 × 80 x 3mm 지그 내부의 네오디뮴 자석을 사용하여 수행됩니다. 하단의 UV LED 스트립 덕분에 특수 접착제가 경화되어 문자를 차체에 용접합니다. 이 부품은 ABS로 제작되었으며 단 €3.45($4.10)의 비용으로 프린트하는 데 12시간이 소요됩니다.

닛산은 현재 플라스틱 소재를 사용하고 있지만 최근에는 금속 소재도 시험하기 시작했다.

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