미시건 주 포티지에 있는 Allegiance Mold, LLC와 Liberty Molds, Inc.는 Cimatron CAD/CAM 통합 소프트웨어를 사용하여 품질이 우수한 맞춤 사출 성형을 더 빠른 속도로 설계하고 제작하여 경쟁 우위를 유지하고 있습니다.

과제

우수한 품질의 플라스틱 사출 성형을 빠르게 구현하여 경쟁 우위를 유지합니다.

해결 방안

3D Systems의 성형 설계 및 제조용 Cimatron® CAD/CAM 통합 소프트웨어

결과

  • 10–14주 걸리던 고급 금형 제작 기간을 1–7주로 단축했습니다.
  • 전극 추출 및 방전 시간이 50%까지 단축되었습니다(일 단위가 아닌 시간 단위).
  • 절삭 공정 속도가 크게 향상되었습니다.
  • 신입 직원의 온보딩 시간이 빨라졌습니다(Cimatron을 사용하여 1–2주 이내로 단축).
  • 투자 첫 해에 투자 수익을 달성했습니다.

Allegiance Mold, LLC는 짧은 리드 타임으로 원형 제작 및 생산 공구를 세공하는 플라스틱 사출 성형 전문 제조업체입니다. 미시건 주 포티지 시에 본사를 두고 있는 Alliance Mold는 Cimatron CAD/CAM 통합 소프트웨어를 구현하여 경쟁업체보다 약 50퍼센트 빠른 속도로 높은 품질의 복합 플라스틱 사출 성형을 제조하여 금형 시장에서 자신만의 입지를 구축하였습니다.

경쟁 우위 유지

Allegiance Mold의 사장이자 CEO인 Ted Stender에 따르면, 금형 제작 업계에서 가장 큰 과제는 해외 경쟁입니다. "국내 사업에만 집중할 뿐 해외 진출은 생각하고 있지 않습니다. 회사의 경쟁력은 리드 타임입니다. 고급 금형을 제조하는 툴링 및 금형 공장이 많습니다. 따라서 뛰어난 품질의 금형을 빠르게 제조하여 업계에서 차별화해야 합니다."

품질 변함없이 금형 공정 속도를 높이려면 올바른 기술이 필요합니다. Allegiance Mold는 최첨단 CNC 및 EDM 머신 외에도 금형을 설계하고 제조할 수 있는 소프트웨어 솔루션이 절실했습니다.

Allegiance Mold의 수석 금형 설계자인 Dave VanDeLaare는 금형 제작 업계에 발을 들였는데 1982년에 처음 출시된 Cimatron을 지금까지 사용하고 있습니다. CEO인 Ted Stender 역시 1993년에 업계에 발을 들인 후 계속해서 Cimatron을 사용해왔습니다. Stender가 미시건 주 포티지에 새로운 공장을 열려고 마음 먹었을 때도 Cimatron을 사용하겠다고 결정했습니다. Cimatron은 Allegiance Mold 전체에서 견적부터 금형 설계, 다양한 EDM 및 CNC 머신 프로그래밍에 이르기까지 전체 금형 공정을 지원하는 일에 사용되고 있습니다.

Stender는 "금형 제조를 위한 강력한 플랫폼이 필요한데 Cimatron이 바로 그 역할을 하고 있습니다."라고 말했습니다.

Cimatron® 소프트웨어를 사용하여 설계하고 제조한 플라스틱 사출 성형의 최종 부품을 검사하고 있는 사장 겸 CEO Ted Stender와 수석 금형 설계자 Dave VanDeLaare

플라스틱 사출 성형에서 Cimatron을 사용해 설계 및 제조된 최종 부품을 검사하고 있는 사장 겸 CEO인 Ted Stender와 수석 금형 설계자 Dave VanDeLaare

핵심은 속도

Stender에 따르면 Allegiance Mold는 리드 타임에 있어서 고객에게 커다란 이점을 제공합니다. "대부분 공장이 공구를 제조하는 데 10~14주 걸리는 반면 우리는 금형의 복잡성에 따라 다르지만 생산 공구 세공의 경우 평균 5~7주, 그리고 원형 제작의 경우 평균 1~3주가 소요됩니다."라고 Stender는 말합니다.

단일 인터페이스와 완벽한 CAD/CAM 통합
Stender는 Allegiance Mold에서 민첩성을 구현할 수 있었던 주요한 이유로 Cimatron을 꼽았습니다. 소프트웨어에서 시간을 절약할 수 있는 여러 기능 외에도 단일 인터페이스를 사용하기 때문에 금형 공정을 크게 간소화할 수 있습니다. Stender는 "다른 공장도 많이 봤지만 각 공장마다 다른 플랫폼을 사용하는 것이 가장 큰 문제였습니다."라고 말했습니다. 금형을 설계하고 제조하는 데 다수의 소프트웨어 솔루션을 사용하면 설계자와 프로그래머 사이를 오가는 과정에서 변환 오류, 시간 지연 등 여러 가지 문제가 발생할 수 있습니다.

CAD/CAM 통합 솔루션인 Cimatron은 단일 인터페이스가 탑재되어 있습니다. Stender는 "우리가 Cimatron을 선택한 이유는 설계부터 가공에 이르기까지 공장의 생산성 흐름이 원활하기 때문입니다. 리드 타임이 크게 줄어든 이유도 바로 여기에 있습니다. Cimatron은 매우 강력한 플랫폼으로 공장에 반드시 필요합니다."라고 강조했습니다.

CAD/CAM 통합 시스템을 금형에 사용했을 때 주요 이점은 전환이 불필요하기 때문에 누구나 가장 최신 버전에서 작업할 수 있다는 사실입니다. VanDeLaare는 "제가 생각하는 가장 큰 이점은 사무실에서 설계할 때나 공장에서 툴링할 때도 동일한 소프트웨어를 사용한다는 것입니다."라고 말했습니다. 그러고 나서 "우리는 설계할 때나 가공할 때도 Cimatron을 사용하기 때문에 변환 오류가 전혀 없습니다. 또한 설계 사무실에서 생산 현장으로 바로 이어지기 때문에 제가 보내기만 하면 몇 분 내에 프로그래밍을 시작할 수 있습니다. 바로 여기에서 시간을 엄청나게 아낄 수 있죠."라고 덧붙였습니다.

금형 제조업체에 맞춘 설계
대부분 소프트웨어 시스템이 일부 금형 공정만 다루는 반면 Cimatron은 전체 공정을 다룰 수 있도록 특수하게 설계되었습니다. Stender는 "Cimatron에는 금형 제조업체가 원하는 모든 것이 포함되어 있습니다. 완전한 패키지인 셈이죠. 그래서 금형 제조에 더욱 적합하다고 생각합니다."

"Cimatron은 금형 제조업체를 위해 개발되었다는 점에서 더욱 빛을 발합니다."라고 말했습니다.
—Dave VanDeLaare(Allegiance Mold, LLC 수석 금형 설계자)
  • 금형 설계 시간을 절약할 수 있는 도구
    Cimatron 도구 중에서 VanDeLaare가 가장 유용하다고 생각하는 것은 초안 분석과 QuickSplit입니다. 그는 "설계자의 관점에서 봤을 때 두 도구는 정말 대단합니다.

    "QuickSplit가 처음 나왔을 때 이렇게 멋진 도구는 없을 거라고 생각했습니다. 설계자가 아무것도 하지 않아도 소프트웨어에서 부품을 자동으로 분할할 수 있기 때문에 엄청난 시간이 절약됩니다."

    특히 QuickSplit의 분할 실루엣 기능이 반경 방향 표면에서 설계자를 대신에 많은 작업을 하면서 분할 선을 제공한다는 점이 VanDeLaare의 이목을 끌었습니다.

    또한 Allegiance Mold는 초안 분석 기능을 효과적으로 활용하고 있습니다. VanDeLaare는 "고객 관계 관점에서 보면 정말 놀라운 기능입니다. 초안 분석 도구를 사용해 사진을 촬영하여 고객에게 언더컷이 부품 어디에 있는지 보여주거나, 어디에서 볼 수 있는지 가리킬 수 있습니다. 그 밖에도 이 도구에서는 매우 빠르게 교정할 수 있습니다."라고 설명했습니다.

    "초안 분석 도구와 QuickSplit 도구가 없었더라면 크게 실망했을 것"이라며 VanDeLaare는 한 마디 덧붙였습니다.

    Allegiance Mold가 Cimatron에서 유용하다고 생각한 또 한 가지 도구는 사출 시뮬레이션입니다. VanDeLaare에 따르면 설계를 검토할 때마다 무엇보다 시뮬레이션을 먼저 요청하는 고객이 있다고 합니다. "이러한 고객은 시뮬레이션이 어떻게 채워지는지, 혹은 사전에 압력 문제가 있는지 알고 싶어합니다."

    누가 개발했는지 몰라도 회사의 금형 작업에 뛰어난 효과를 발휘한다는 점에서 정말 고마울 따름입니다."라고 말합니다.

  • QuickSplit in action for part designed in Cimatron®

    Mold being designed in Cimatron®

Cimatron에서 금형을 설계하고 있는 수석 금형 설계자 Dave VanDeLaare

빠른 전극 추출
Cimatron에서 시간을 절약할 수 있는 또 한 가지 기능은 바로 QuickElectrode 애드온입니다. Stender에 따르면 이는 전극을 추출하여 방전하는 데 걸리는 시간을 50퍼센트까지 줄일 수 있기 때문에 매우 강력하면서 소중한 도구입니다. Stender는 일반적인 작업에서도 며칠이 아닌 몇 시간이면 전극을 추출할 수 있다는 점도 강조했습니다. "작업이 쉬워진다는 점에서 금형 공장에게는 정말 선물과 같은 도구입니다."라고 말합니다.

  • Cimatron®을 사용하여 설계 및 프로그래밍한 후 EDM 머신에서 제조 중인 전극
  • Cimatron®을 사용하여 설계 및 프로그래밍한 후 EDM 머신에서 제조 중인 전극

Cimatron을 사용해 설계 및 프로그래밍한 후 EDM 머신에서 제조 중인 전극

더욱 효율적인 가공
Cimatron은 NC 프로그래밍/가공 관점에서 보아도 생산 현장에서 시간을 절약하는 데 효과적입니다. Allegiance Mold의 가공 기사들이 고품질 금형을 제조하는 데 필요한 것이 바로 표면 품질과 공구 제어입니다. 이러한 요건을 해결할 수 있는 기능을 지원하는 것이 바로 Cimatron입니다. 예를 들어, Stender는 올바로 사용할 목적으로 글을 게시하거나, CNC 및 EDM 머신을 연결(생산성에 특히 중요함)하는 데도 Cimatron이 매우 효과적이라는 사실을 잘 알고 있습니다.

또한 Allegiance Mold는 생산 현장에서 모든 머신 옆에 Cimatron을 설치하여 프로그래머들이 더욱 빠르게 절삭할 수 있는 옵션을 지원함으로써 절삭 공정 속도를 크게 높였습니다.

Stender는 "Cimatron은 동일한 작업이라고 해도 속도를 높일 수 있는 여러 옵션을 사용해 부품을 절삭하거나 가공할 수 있도록 다양한 도구와 옵션을 제공합니다. 또한 속도를 확인하여 가장 빠른 옵션을 찾아낼 수 있습니다. 결과적으로 옵션이 더욱 많기 때문에 생산 현장의 효율성은 높아질 수 밖에 없습니다."라고 밝혔습니다.

VanDeLaare에 따르면 머신이 작동하는 것을 지켜보면서 프로그램을 조정할 수도 있습니다. "가공 작업을 하면서 동시에 작업을 지켜볼 수 있다는 사실은 커다란 이점입니다. 속도는 물론이고 작업에 더욱 가까워질 수 있으니까요."

미래를 위한 투자
Allegiance Mold의 직원들 역시 유용한 기능을 개발해 새로운 버전의 Cimatron에 추가함으로써 금형의 미래에 투자하고 있는 3D Systems를 높이 평가하고 있습니다. Stender는 "3D Systems는 매년 더욱 강력한 도구와 옵션을 선보이면서 성능을 높이는 동시에 사용자에게 더욱 친화적인 모습을 보이고 있습니다.

Cimatron은 빠른 속도와 강력한 성능을 향해 쉬지 않고 나아가고 있기에 시간이 지날수록 더욱 빠르고 효과적인 금형 작업이 가능하게 될 것입니다"라고 말합니다.
—Ted Stender(Allegiance Mold, LLC의 사장 겸 CEO)
  • Cimatron® 소프트웨어를 사용하여 설계 및 제조된 플라스틱 사출 성형
  • Cimatron® 소프트웨어를 사용하여 설계 및 제조된 플라스틱 사출 성형의 연마 공정

Cimatron 사용해 설계 및 제조된 플라스틱 사출 성형

예를 들어, 형상 적응형 냉각 기술을 도입하는 금형 공장들이 점차 늘고 있습니다. Cimatron은 형상 적응형 냉각 채널을 쉽게 설계할 수 있는 기능을 지원합니다. "우리는 Cimatron을 사용해 형상 적응형 냉각 금형을 제조해왔습니다. 형상 적응형 냉각 기술은 고객의 공정 주기를 단축할 수 있다는 이점이 있습니다."라고 Stender는 말했습니다. Allegiance Mold는 이제 일부 고객을 위해 형상 적응형 냉각 툴링 금형을 제조하기 시작했습니다.

사용 편의성

Allegiance Mold는 Cimatron의 사용자 친화성과 학습 용이성에 대해서도 만족감을 나타내고 있습니다. Stender는 "Cimatron은 신입 직원들의 온보딩 시간을 줄이는 데도 탁월합니다."라고 얘기하면서 새로운 사용자들도 하루나 이틀이면 Cimatron에 익숙해질 수 있다고 평가했습니다. 그는 "새로운 사용자들도 1~2주가 지나면 큰 문제 없이 사용할 수 있습니다."

Stender 역시 온라인 동영상의 장점을 잘 알고 있습니다. "신규 사용자들은 온라인으로 제공되는 Cimatron 자습서를 사용해 스스로 학습할 수 있다는 점에서 온라인 동영상은 정말 유용합니다." VanDeLaare 역시 이러한 형식은 쉽게 액세스하여 따라 하면서 뛰어난 결과를 이끌어낼 수 있다는 점에서 효과적이라고 얘기했습니다.

"Cimatron은 사용이 간편합니다. 제가 높이 사는 점이 바로 이것입니다. 사용법이 정말 간단합니다."라고 말합니다.
—Dave VanDeLaare(Allegiance Mold, LLC 수석 금형 설계자)

Stender는 "공장 직원들은 자신들의 삶이 더욱 편해지니까. Cimatron을 안 좋아할 수가 없어요."라고 말했습니다.

전문가 기술 지원

Cimatron의 오랜 사용자로서 VanDeLaare와 Stender는 3D Systems에서 제공하는 기술 지원과 사용자 그룹 모임을 매우 좋아했습니다. 특히 VanDeLaare는 자신의 지역에서 열리는 사용자 그룹 모임에 빠짐없이 참석했습니다.

Stender는 Cimatron 기술 지원 팀이 매우 전문적이어서 오랜 기간 도움을 받고 있다고 말했습니다. "전화하면 금방 도착합니다. 하지만 따로 설명이 없어도 이해가 되기 때문에 전화할 일이 그렇게 많지 않습니다."

VanDeLaare 역시 원격 지원 기능이 큰 도움이 되었다고 얘기합니다. "문제가 별로 발생하지 않기 때문에 원격 지원 기능을 자주 사용하지는 않습니다. 하지만 지원 팀이 실제로 사용자의 컴퓨터에 액세스하여 사용자의 화면에서 작업이 진행되는 것을 그대로 볼 수 있기 때문에 멋진 기능이라고 생각합니다!"

투자 수익

Stender에 따르면 Allegiance Mold는 Cimatron에 투자하여 첫 해에 투자금을 모두 회수하면서 기대 이상의 수익을 올렸습니다. Cimatron으로 직원들의 작업 속도가 빨라지면서 모두 수익으로 이어지기 때문입니다.

Stender는 "Cimatron은 회사에서 중추적인 역할을 하고 있습니다. Cimatron이 없는 공장 운영은 이제 상상도 할 수 없습니다.

Cimatron은 우리가 업계에서 경쟁력을 유지할 수 있는 중요한 이유입니다."라고 말을 맺었습니다.
—Ted Stender(Allegiance Mold, LLC의 사장 겸 CEO)

VanDeLaare은 "Cimatron은 우리가 원하는 모든 것을 실현하고 있습니다. 저는 이 업계에 발을 들여놓은 이후 연필로 도면을 그리기 시작해 3D 솔리드 모델에 이를 때까지 모든 발전 과정을 지켜보았습니다. Cimatron은 오랜 기간 최고의 제품으로 손색이 없기에 어느 누구에게든 자신 있게 추천할 수 있습니다."라고 강조했습니다.