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금속 제조의 미래: 2024년과 그 이후를 형성할 주요 트렌드

11월 15, 2024

3D 프린팅, 자동화, 첨단 소재 등 2024년 금속 제조의 주요 미래를 살펴보세요. 새로운 기술이 어떻게 성장을 주도하고 전 세계 금속 제조의 미래를 형성할지 알아보세요.

금속 제조의 미래: 2024년에 주목해야 할 트렌드

가까운 미래에 금속 제조 산업의 미래는 어떻게 변모하고 조합될까요? 오늘날 3D 프린팅, 자동화, 개선된 재료가 이미 제조업을 향상시키는 데 사용되고 있다는 것은 우리 모두 알고 있습니다. 이 기사에서는 다음을 정의하고 영향을 미칠 주요 트렌드에 대해 설명합니다. 금속 시트 제작 제조업. 새로운 기술을 도입하여 2024년 이후 기업의 새로운 수익원을 확대할 수 있는 방법을 알아보세요.

시장 예측

금속 제조의 미래 세계 시장은 2029년까지 294억 6,000만 달러에 달할 것으로 예상됩니다. 분석가들은 이 시장이 향후 10년간 기하급수적인 속도로 성장할 것으로 예상하고 있습니다. 이는 주로 개발도상국과 주요 산업 부문의 수요에 의해 촉진될 것입니다.

아시아 태평양 지역의 고성장

아시아 태평양 시장은 인프라 부문에서 많은 프로젝트가 진행 중이기 때문에 강력한 시장 성장을 경험할 것입니다. 중국과 인도 등 많은 선진국 및 개발도상국에서는 현재 새로운 도로, 건물, 교량 및 기타 건설 공사를 공격적으로 진행하고 있습니다. 이는 향후 금속 가공 부품 및 제품에 대한 수요 증가로 이어질 것입니다.

주요 부문의 수요 증가

동시에 자동차 산업과 항공 우주 산업은 전 세계적으로 금속 가공의 미래에 대한 수요를 여전히 제공하는 두 가지 산업이라는 사실을 인정하는 것이 자유롭습니다. 자동차 생산과 항공기 제조 산업은 전 세계적으로 증가하고 있으며, 이러한 산업은 이러한 수요를 증가시키는 데 도움이 될 수 있습니다.

숙련된 노동력 부족

앞으로의 전망은 금속 가공 업계는 다소 낙관적인 전망을 내놓고 있지만, 2030년까지 국제 시장에서 210만 명 이상의 숙련된 인력이 부족할 것으로 예상되는 한 가지 주요 우려 사항이 있습니다. 기술 수요는 특히 새로운 분야에서 기회를 활용하려는 조직에게 또 다른 중요한 초점 영역이 될 것입니다.

자동화

금속 제조 산업의 미래, 산업이 국제적으로 성장함에 따라 기업들은 자동화 제조 부문의 통합을 시도하고 있습니다. 첨단 자동화 기술을 통해 품질이 향상될 뿐만 아니라, 제조 업체는 효율성을 저하시키지 않고도 생산 라인과 생산량을 늘릴 수 있습니다.

노동력 부족분 상쇄

실제로 기업들이 자동화 솔루션으로 빠르게 전환하는 주요 이유 중 하나는 숙련된 노동력 공백에 대응하기 위해서입니다. 이러한 방식으로 제조업체는 반복적이고 육체적으로 힘든 작업에 로봇 솔루션을 사용하여 용접공, 기계공 및 기타 제조 전문가의 부재에 대처할 수 있습니다. 이는 적은 인력을 고용하고 있음에도 불구하고 비즈니스 운영을 유지하는 데 도움이 됩니다.

품질 및 일관성 향상

또한 자동화 시스템은 직원에게 의존하는 것보다 제품 품질과 공차 유지 능력을 더 잘 제어할 수 있습니다. 기계와 로봇은 피로나 주의력 부족에서 비롯되는 실수를 제거합니다.

인간 대체가 아닌 역량 확장

일반적인 우려와 달리 미래의 금속 제조에서 자동화는 인간의 모든 역할을 대체하기보다는 새로운 기회를 창출합니다. 자동화 장비를 프로그래밍하고, 유지보수하고, 감독하려면 기존 제조 직무를 대체할 수 없는 기술력이 필요합니다. 제조 업체는 여전히 자동화 시스템을 통합, 서비스 및 개발하기 위한 전문가 팀이 필요합니다.

Ameritex 사례 연구

강철 창문 및 문 제조업체인 Ameritex가 한 예입니다. Ameritex는 로봇으로 용접 작업의 일부를 자동화함으로써 표준 창문 유닛의 용접 시간을 3시간에서 단 30분으로 단축했습니다. 이를 통해 인력을 추가하지 않고도 처리량을 크게 늘릴 수 있었습니다. 자동화로 인한 전반적인 생산성 향상은 다른 노동력 요구 사항을 상쇄할 만큼 컸습니다.

이러한 사례에서 알 수 있듯이, 제대로 구현된 자동화 전략은 제조 전문가가 미래에도 숙련된 역할을 유지하면서 역량을 강화하고 미래의 금속 제조 산업 트렌드에 앞서 나갈 수 있도록 지원합니다.

IoT와 인더스트리 4.0 통합

산업용 사물 인터넷(IIoT) 기술과 인더스트리 4.0 원칙이 부상하면서 미래의 금속 제조 작업 전반에 걸쳐 탁월한 연결성이 가능해졌습니다. 네트워크 센서와 데이터 수집 도구를 통합함으로써 제조 업체는 생산 워크플로우에 대한 강력하고 새로운 인사이트를 얻을 수 있습니다.

실시간 프로세스 모니터링

기계, 자재 및 환경 조건에 대한 상세한 실시간 데이터를 통해 문제가 발생하는 즉시 이를 파악하고 실질적으로 해결할 수 있습니다. 장비 성능이나 품질 변동과 관련된 문제를 정확히 찾아내어 긴 가동 중단 시간이나 불량 배치가 발생하기 전에 해결할 수 있습니다.

예측적 장비 유지보수

사용 패턴과 부품 스트레스를 분석하면 IoT를 통한 예측 유지보수로 이어집니다. 제조업체는 실제 장비 원격 측정을 기반으로 고장이 발생하기 전에 유지보수를 예약할 수 있습니다. 이를 통해 가동 시간을 극대화하는 동시에 유지보수 비용을 최소화할 수 있습니다.

정량적 프로세스 개선

시간 경과에 따라 측정된 생산 및 품질 메트릭은 프로세스를 간소화하기 위한 목표 지향적인 접근 방식을 제공합니다. 병목 현상을 파악하여 성능 분석을 기반으로 프로세스를 체계적으로 재설계할 수 있습니다.

사례 연구에 따르면 IoT 통합으로 일부 시설에서 예기치 않은 다운타임이 30~40% 감소한 것으로 나타났습니다. 한 항공우주 부품 제조업체의 경우, IoT를 도입한 결과 CNC 기계 IoT 기반 유지보수를 통해 연결 도구가 발전함에 따라 제조 운영 최적화를 위한 연결 도구의 이점은 계속 커질 것입니다.

3D 프린팅

오늘날 3D 프린팅은 금속 제조의 미래에서 가장 건전하고 빠르게 성장하는 제조 형태 중 하나라고 할 수 있습니다. 소량 부품과 프로토타입을 생산할 수 있는 새로운 기회가 열렸고, 값비싼 도구 없이도 어려운 형상을 만들 수 있다는 것은 큰 발전입니다.

금속 분말 베드 융합

레이저 또는 전자빔 용융을 사용하는 금속 분말 베드 융착 시스템은 금속 제조 부품의 기능적 미래를 정밀하게 프린팅할 수 있습니다. 복잡한 내부 통로, 최적화된 격자 및 다른 방식으로는 제작하기 어렵거나 불가능했던 기타 형태를 이제 쉽게 만들 수 있습니다.

시장 성장 전망

글로벌 시장 3D 프린팅 금속 주요 연구 그룹에 따르면 2025년까지 약 31억 달러 규모에 달할 것으로 예상됩니다. 기술과 수용도가 모두 발전함에 따라 이 애플리케이션은 더 많은 금속 생산량을 차지할 것입니다.

항공우주 부품 사례 연구

제트 엔진과 우주선에 사용되는 복잡한 티타늄 및 니켈 합금 부품을 생산하는 데 3D 프린팅을 사용하는 항공우주 산업은 3D 프린팅을 가장 먼저 채택한 분야 중 하나입니다. 한 제조업체는 항공 OEM과 협력하여 새로운 항공기 모델의 연료 노즐 부품 약 100개를 3D 프린팅하여 생산 시간을 18개월에서 단 6개월로 단축했습니다.

툴링의 제한 없이 필요한 시점에 소량의 미래형 금속 제조 부품을 신속하게 제작할 수 있습니다. 지속 가능한 3D 프린팅 맞춤형 제작 솔루션의 트렌드로 떠오르고 있습니다.

고급 재료

더 가볍고 더 튼튼한 부품을 요구하는 애플리케이션이 늘어나면서 맞춤형 특성을 갖춘 고급 금속 합금에 대한 수요가 급증하고 있습니다. 알루미늄과 티타늄과 같은 소재는 높은 중량 대비 강도, 내식성 및 내구성으로 인해 점점 더 가치가 높아지고 있습니다.

고성능 합금의 성장세

항공우주, 자동차 및 기타 프리미엄 성능을 요구하는 분야에서는 특수 합금의 소비가 증가합니다. 금속 제조의 미래 첨단 초합금, 공구강 및 복합재를 사용하여 제조업체의 엔지니어링 요구사항에 최적화된 혁신적인 제품을 개발합니다.

제품 개발 사례

한 회사는 가공된 6000 시리즈 알루미늄 패널로 EV 배터리 인클로저를 제작합니다. 이 제품은 셀을 보호할 수 있는 강도를 제공하면서도 기존 스틸 디자인보다 훨씬 가벼운 무게를 자랑합니다. 한 금형 제작업체는 극한의 온도와 압력을 견딜 수 있는 맞춤형 코발트-크롬 합금을 사용하여 복합재 금형을 제작합니다.

재료 과학이 발전함에 따라 제조업체는 하이테크 소재의 우수한 특성을 요구하는 애플리케이션을 구현하기 위해 제조 역량을 강화할 것입니다.

환경 지속 가능성

기업들이 지속 가능한 전략을 채택하는 방향으로 나아감에 따라 금속 제조 산업의 미래도 환경에 최소한의 피해를 주려는 시도를 하고 있습니다. 기업들은 탄소 발자국과 오염을 줄이기 위해 환경에 민감한 공정과 절차를 채택하고 있습니다.

재활용 및 재생 가능한 소재

금속 제조의 미래는 재활용 고철을 활용하고 더 깨끗한 제조 방법을 채택하여 자원 사용량을 줄이는 것입니다. 한 기업은 현재 재활용을 통해 철강 수요의 75% 이상을 충족하고 있습니다. 또 다른 기업은 재생 가능한 수력 발전 부산물에서 30%의 알루미늄을 직접 조달합니다.

청정 에너지 제조

유압식 모델 대신 전기 공작 기계와 로봇으로 전환하면 글리콜 기반 냉각수를 사용하지 않아도 됩니다. 한 제조업체는 80,000평방피트 규모의 공장을 전환하여 탄소 배출량을 40% 줄였습니다.

지속 가능한 소싱 표준

업계 리더들은 공급업체의 에너지, 배출량, 책임 있는 광물 추출을 고려하는 소싱 가이드라인을 채택합니다. 제3자 환경 인증과 투명한 소싱 공개에 대한 수요가 증가하고 있습니다.

사용자 지정 및 맞춤형 솔루션

프로젝트에 맞춤형 솔루션이 요구됨에 따라 고도로 맞춤화된 부품을 신속하게 생산할 수 있는 능력이 점점 더 중요해지고 있습니다. 금속 제조의 미래는 CAD/CAM 프로그래밍과 CNC 장비를 활용하여 복잡한 2D 및 3D 설계를 일회성 부품으로 전환합니다. 이를 통해 대량 생산으로는 해결할 수 없는 복잡한 형상을 정밀하게 맞춤 제작할 수 있습니다.

건축, 의료, 산업 디자인 분야에서 특수한 엔지니어링 요건을 갖춘 고유한 제작 요소에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 비표준 부품에 대한 주문 제작 금속 가공 서비스를 제공하는 기업은 맞춤형 솔루션을 필요로 하는 틈새 시장에서 기회를 포착할 수 있습니다.

새로운 교육 방법

새로운 기술 수용

금속 제조 산업의 미래가 기술 부족에 직면함에 따라 인재를 유치하고 개발하기 위한 혁신적인 교육 접근 방식이 필요해지고 있습니다. 특히 젊은 전문가는 대화형 기술 중심의 학습 경험을 기대합니다. 제작업체들은 증강 현실 및 가상 현실과 같은 도구를 도입하여 교육에 더욱 몰입할 수 있도록 하고 있습니다.

실제 기술 시뮬레이션

VR 용접기 교육 프로그램을 통해 교육생은 값비싼 재료를 사용하지 않고도 다양한 용접 기술을 안전하게 연습할 수 있습니다. 연구 결과에 따르면 AR/VR 교육생은 기존 방식에 비해 평균적으로 핵심 기술을 30% 더 빨리 습득하는 것으로 나타났습니다. 실제 장비와 조건에 대한 몰입형 시뮬레이션은 교육생이 생산 작업에 잘 대비할 수 있도록 도와줍니다.

성공적인 AR 용접 사례 연구

한 지도자는 지역 고등학교를 대상으로 AR 용접 시뮬레이터 프로그램을 제공합니다. 게임과 같은 요소로 용접을 흥미롭게 만들어 3년 동안 더 많은 학생들이 이 직업에 관심을 갖게 했습니다. AR 교육을 받은 30명의 학생들은 용접 자격증 시험에 응시하여 첫 번째 시도에서 92%라는 놀라운 합격률을 기록했습니다. AR 교육 과정의 졸업생들은 전통적인 교육 방법만 사용한 학생들에 비해 산업 자격증 시험에서 22% 더 높은 성적을 거두었습니다.

혁신적인 교육 프로그램에서 알 수 있듯이 몰입형 학습 경험은 직장에서 중요한 역할을 수행하며 학습자의 성과를 높일 수 있습니다. 새로운 가상 시뮬레이션 방법은 미래의 인재를 양성하기 위해 제조 교육을 지속적으로 재편할 것입니다.

결론

전 세계 금속 제조 업계는 내년에 좋은 소식이 있을 것으로 기대하고 있습니다. 이는 기업들이 새로운 트렌드를 따라가기 위해 노력하고 있기 때문입니다. 자동화와 새로운 유형의 재료, 3D 프린팅이 바로 그것입니다, IoT 솔루션등 다양한 발전을 통해 새로운 고객 요구를 충족시킬 것입니다.

기업들이 새로운 트렌드에 적응하면서 금속 제조 산업의 글로벌 미래 전망은 여전히 긍정적입니다. 자동화, 첨단 소재, 3D 프린팅, IoT 솔루션 및 기타 혁신을 수용함으로써 기업은 진화하는 고객의 니즈를 충족시킬 수 있을 것입니다. 금속 가공의 미래는 데이터 인사이트에 기반한 전략적 계획과 기술 변화에 발맞춰 진화하려는 의지에 달려 있습니다.

지속 가능성 관행을 채택하고 새로운 교육 방법을 통해 기술 개발에 투자하는 것과 같은 다른 요소들도 향후 몇 년 동안 경쟁 우위를 결정할 것입니다. 전반적으로 금속 제조의 미래는 여전히 활기차고 성장하는 분야이지만, 비전 있는 전략과 적응력을 통해 새로운 기회를 활용하는 데 능숙한 조직이 성공할 것입니다.