경량화가 주목을 받다

밀리 누노, 브라이언 베린저 | 크리스마스 2023년 5월

환경에 미치는 영향을 줄여야 한다는 전례 없는 압력에 직면한 기업들은 모든 곳의 제품과 응용 분야에 사용되는 플라스틱의 양을 줄이기 위해 경쟁하고 있습니다. 자동차부터 항공우주, 의료, 소비재, 포장 등에 이르기까지 경량화는 거의 모든 디자인 대화의 중심에 있습니다. 왜? 이는 제품 성능과 안전성을 향상시키고, 에너지 효율성을 높이며, 제조 비용을 절감하고, 친환경 제품을 만들 수 있는 솔루션입니다. 이 모든 것은 점점 더 대중화되고 있는 '적을수록 좋다'라는 별명 아래 있습니다.

가장 간단하게 정의된 경량화는 겉보기에는 간단해 보이는 세 가지 방법, 즉 더 가벼운 소재를 더 무거운 소재로 대체하거나, 무게를 줄이기 위해 설계를 최적화하거나, 소재를 완전히 제거하여 무게를 제거하는 프로세스입니다. 그러나 거기에서 대화는 훨씬 더 복잡해집니다.

제품의 강도, 기능성, 제조 가능성은 물론 소비자 선호도까지 보장하려면 무게 감소에 대한 수많은 고려 사항이 필요합니다. 재료 사양 및 성능, 부품 및 벽 두께, 게이트 위치, 수축 등이 많은 사양 목록에 포함됩니다. 반복 가능한 제조와 고성능 부품의 비용 효율적인 정시 납품을 위한 명확한 경로를 만드는 데 이 모든 것이 중요합니다.

업계에 관계없이 경량화에 대한 전체적인 접근 방식을 취하면 이러한 이니셔티브와 관련된 복잡성을 제거하고 관리하는 데 도움이 될 수 있습니다. 우리의 경험에 따르면 아래에 설명된 5가지 단계는 귀하의 여정을 더욱 성공적이고 훨씬 쉽게 만들어 줄 것입니다.

잘 설계된 프로세스의 첫 번째 단계는 목표를 설정하고 명확하게 표현하는 것입니다. 야구계의 전설 요기 베라(Yogi Berra)의 다음과 같은 현명한 말을 기억하십시오. “당신이 어디로 가는지 모르면 결국 다른 곳으로 가게 될 것입니다!”

이 세 가지 목표는 조직 내에서 각 목표가 추구하는 접근 방식의 차이를 보여줍니다.

많은 제품 제조업체의 경우 무게를 줄이는 것이 이 계획의 기본이자 때로는 단일한 동인입니다. 자동차의 무게를 줄이는 것은 연비 향상에 매우 중요합니다. 가정용품의 무게를 줄이는 것은 사용성을 높이고 무거운 제품을 운반하는 피로를 피하는 데 매우 중요합니다. 잘 수행된다면, 이러한 경량화 계획은 고성능, 경량 플라스틱의 활용을 통해 향상된 기능성 및 내구성과 같은 부수적인 이점도 제공해야 합니다.

프로그램 비용을 절감하고 그 절감액을 고객에게 전달해야 하는 필요성에 따라 경량화는 이러한 관점에서 재료 사용량을 낮추는 동시에 제조 공정에서 비용을 절감해야 합니다. 이러한 목표를 달성하기 위해 강력한 제품 설계 팀은 부품의 구조적 무결성과 최종 사용자 및 프로세스 안전을 유지하는 중요한 기능을 손상시키지 않으면서 여러 기능을 더 적은 구성 요소로 결합하여 무게를 줄이면서 설계를 단순화하는 방법을 모색합니다. 결과적으로 툴링 비용이 절감되고, 2차 작업이 제거되며, 재료 낭비가 크게 줄어듭니다.

여러 연구에 따르면 시장 전반의 최종 사용자에게 환경 보존이 얼마나 중요한지 알 수 있습니다. 경량화는 환경에 초점을 맞춘 목표를 달성할 수 있는 실질적인 기회를 제공합니다. 제품에 들어가는 플라스틱 양을 줄이면 수명이 다한 폐기 문제가 줄어듭니다. 또한 에너지 소비부터 운송을 위한 연료 사용까지 자원 사용을 합리화합니다. 낮은 불량률과 제조 비용을 통해 수익성을 향상시킬 수 있습니다. 그리고 아마도 가장 중요한 것은 회사의 브랜드 평판을 구축하여 고객과 직원 모두의 관심을 끌 수 있다는 것입니다.

설계자는 제품 성능, 최종 사용자 안전 및 제조 공정 무결성을 유지하기 위해 기능과 미학의 적절한 균형을 찾아야 합니다.

성공적인 제품 디자인에는 기능성과 미학이 모두 중요하지만, 경량화에서 흔히 저지르는 실수는 기능성보다 미학을 우선시하는 것입니다. 제품 성능에 우선 집중하면 최적화된 성능을 갖춘 우수한 제품을 설계할 수 있습니다. 또한 이 접근 방식은 기능, 생산성 및 장기적 납품에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 제조 가능성 문제를 방지하는 데도 도움이 됩니다.