Vestas

대체 에너지 기술에 대해서는 풍력 터빈이 가장 쉽게 눈에 띕니다. 로터 직경이 109-236m 정도이고 137-259m 정도의 높이에 우뚝 솟은 풍력 터빈은 주변을 지배하고 종종 수 킬로미터 밖에서도 볼 수 있습니다. 만약 여러분이 풍력 터빈을 본 적이 있다면, 그것은 Vestas에 의해 제조되었을 가능성이 높습니다.

Vestas는 제2차 세계대전 이후 덴마크에서 가족이 운영하는 소규모 제조업체로 시작되었습니다. 수년 동안 경트럭을 위한 유압장치를 제조하고 공급했습니다. 1970년대에 대체 에너지 솔루션을 개발하기 시작했으며 1979년에 첫 상업용 풍력 터빈을 완성했습니다. 1989년 이후 풍력 터빈 생산에만 전념한 Vestas는 전 세계에서 풍력 터빈을 설계, 제조, 설치 및 서비스하고 있습니다. 오늘날 Vestas는 세계에서 가장 큰 온오프쇼어 풍력 터빈 및 풍력 터빈 블레이드 제조업체입니다. 덴마크에 본사가 있으며, 여러 지역 사무소 및 전 세계 15개 이상의 제조 공장을 보유하고 있습니다.

풍력 터빈은 최대한 효율적으로 작동하기 위해 최소한의 다운타임으로 안정적으로 작동해야 하는 거대하고 값비싼 기계입니다. 따라서 제조 및 설치에 있어서는 오류가 발생해서는 안됩니다. Vestas는 제조 시설과 설치 현장에서 수 많은 검사 게이지에 의존합니다. 이러한 검사 도구는 전통적으로 상세한 제조 지침을 기반으로 전 세계 여러 공급업체로부터 조달했습니다. 완성된 부품은 여러 Vestas 현장으로 보내져 규정 준수 여부를 검사하고 승인되면 사용할 수 있습니다. 안타깝게도 현지 제조업체에서 공급한 최종 부품 중 일부는 100% 사양이 아니며 최종 검사를 통과하지 못했습니다. 이로 인해 최종 제품 배송 및 설치가 지연되었습니다.

부품이 전문적인 검사 과정을 거쳐 만들어졌을 때도 대부분 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 드는 전통적인 가공 방법과 재료를 사용하여 제조되었습니다. 예를 들어, 상단 중앙(TC) 표시 도구를 예로 들 수 있습니다. Vestas가 터빈 블레이드의 루트 엔드의 피치를 맞추기 위해 표시하는 데 사용하는 도구는 일반적으로 생산하는 데 약 5주가 소요됩니다. 설상가상으로, 기계 가공 방식의 한계로 인해 Vestas 팀은 다양한 블레이드에 맞게 여러 버전의 TC 표시 도구를 주문해야 했습니다. 또는 낙뢰 피해를 줄이기 위해 설계된 낙뢰 팁 수용체를 생각해보세요. 이러한 수용체는 생산하는 데 최소 12주가 필요한 알루미늄을 이용하여 절삭 제조를 통해 만들어집니다.

Vestas 팀은 전반적인 제조 프로세스를 개선할 수 있는 대안적인 방법을 연구하기 시작했습니다. Markforged의 클라우드, AI 기반 Digital Forge 적층 제조 플랫폼을 사용하여 2021년에 직접 디지털 제조(DDM) 프로그램을 성공적으로 시작했습니다. 이 프로그램은 제조 프로세스가 외부 공급자에 의존하는 것을 방지하고 협업을 위한 지식 기반을 제공했습니다.

DDM 프로그램에는 이미 Markforged Eiger™ 클라우드 기반 디지털 저장소에 2,000개 이상의 Vestas 부품이 저장되어 있습니다. 이를 통해 Vestas의 모든 직원들은 적층 제조 전문 지식이 거의 없거나 전혀 없는 상태에서도 섬유 강화 복합재 부품(X7™)과 복합재 부품(Onyx One™)을 빠르게 검색하고 프린팅할 수 있습니다. Vestas의 적층 제조 & 고급 개념 수석 엔지니어인 Jeremy Hight에 따르면, "우리의 접근 방식은 엔드 투 엔드입니다. 우리는 물리적인 물품을 거의 실시간으로 다양한 장소에 제공합니다. 순간 이동에 가까운 속도로 부품을 공급할 수 있습니다." 이 저장소 덕분에 Vestas 팀은 글로벌 시설의 전문가 없이도 전 세계 어디서나 한 순간에 일관된 최신 사양의 부품을 얻을 수 있습니다. 이를 통해 배송 및 운임 비용과 제조 리드 타임이 크게 단축되었습니다.

앞서 언급한 TC 마킹 도구와 번개 팁 수용체는 DDM의 작동 방식을 보여주는 몇 가지 예를 보여줍니다. 이전에 생산하는 데 몇 주, 수천 달러가 걸렸던 TC 마킹 도구는 이제 단 며칠 만에 생산되고 있습니다. 그리고 내구성이 뛰어나고 가벼운 나일론 혼합 재료인 섬유 강화 Onyx를 사용하여 도구를 프린팅하기 때문에 금속 부품에 비해 무게가 85% 감소했습니다. 번개 팁 수용체의 경우, 현지 블레이드 제조 현장에서 필요한 시점에 3D 프린팅된 구리로 제작할 수 있을 것입니다. 일단 구현되면 이 수용체 1개를 만드는 데 이틀 정도 걸릴 것으로 Vestas는 예상하고 있습니다. 가장 중요한 것은 정확한 디지털 사양을 사용하여 주문형 및 사내에서 프린팅하기 때문에 Vestas 팀이 더 이상 부품들이 규정 준수 테스트에서 실패하는 것을 걱정할 필요가 없다는 것입니다. 또한 Markforged Blacksmith™를 사용하여 공정 내 검사, 분석 및 보고 기능을 이용하여 도구의 정확성을 확인할 수 있습니다.

Vestas는 DDM이 신제품 개발, 도구 및 최종 사용 부품 가용성을 위해 중요하다고 보고 있습니다. 2022년에 23개 제조 공장 모두에서 온디맨드 게이지 생산을 용이하게 하기 위해 블레이드를 넘어 검사 게이지 툴링을 위한 DDM을 출시할 예정입니다. Vestas는 또한 지역 현장 지원 및 기타 공급업체를 위한 유지 보수 및 운영(MRO)을 지원하기 위해 Digital Forge 플랫폼을 이용한 추가 생태계를 구축하고 예비 부품 재고를 관리하기 위해 Markforged 파트너인 Würth와 파트너십을 맺었습니다.

최초 구축이 완료되면 Vestas는 자사 사이트에서 보다 심층적인 엔드 투 엔드 프로세스를 구현하는 것으로 관심을 돌릴 것입니다. 권한이 있는 모든 Vestas 사이트의 직원들이 부품 코드를 스캔하거나 엔터프라이즈 자산 관리(EAM) 시스템 및 엔터프라이즈 자원 관리(ERP) 시스템에서 부품을 검색하여 해당 부품을 각 지역의 3D 프린터로 자동으로 전송할 수 있도록 할 예정입니다. Blacksmith 와 Eiger Fleet™를 사용하여 사용자, 프린터 및 부품 검사를 중앙 집중식으로 제어하여 고품질의 고성능 도구와 최종 사용 부품을 제작할 수 있습니다. Vestas가 적층 제조를 통해 제조를 사내로 도입할수록 제품은 시장에 더 빨리 제공될 것이며, 그 과정에서 더 많은 시간과 비용을 절약할 수 있을 것입니다.

Würth