제작 비용의 상승은 모든 프로젝트에 부담을 줄 수 있습니다. 이러한 비용은 재료 낭비, 비효율적인 설계 또는 느린 생산에서 비롯되는 경우가 많습니다. 높은 비용은 가격 및 배송 일정에 영향을 미칠 뿐만 아니라 제품 품질에도 영향을 미칠 수 있습니다. 다행히도 판금 제조의 주요 원가 요인 중 상당수는 올바른 접근 방식을 통해 관리할 수 있습니다.

판금 제작 비용 절감은 더 스마트한 설계, 효율적인 자재 사용, 간소화된 생산에서 시작됩니다. 컨셉부터 최종 제조까지 모든 단계를 최적화하면 시간을 절약하고 낭비를 줄이며 수익 마진을 높일 수 있습니다.

비용 절감이 곧 품질 저하를 의미하지는 않습니다. 다음은 제품의 안정성과 고성능을 유지하면서 제작 비용을 절감할 수 있는 9가지 검증된 방법입니다.

판금 제작 비용을 절감하는 9가지 방법

1. 비용 효율성을 위한 설계 최적화

좋은 디자인 결정은 제조 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 디자인이 효율적일수록 생산에 필요한 단계, 도구, 재료의 수가 줄어듭니다. 잘 최적화된 디자인은 제작 속도가 빠르고 조립이 쉬우며 대규모 생산에 더 적합합니다.

부품 형상을 단순화하여 복잡성 감소

복잡한 모양은 일반적으로 더 많은 가공, 설정 및 특수 툴링이 필요하기 때문에 비용이 더 많이 듭니다. 구부리거나 자르거나 용접하다 는 노동 시간을 추가하고 오류 발생 가능성을 높입니다.

부품 형상을 단순화하면 일관성을 개선하고 생산 시간을 단축하며 출시 기간을 단축할 수 있습니다.

각 기능이 기능적 목적에 부합하는지 평가하는 것부터 시작하세요. 처리 속도를 늦추는 장식적이거나 불필요한 디테일은 제거합니다. 곡선이나 날카로운 모서리 대신 직선과 단순한 각도를 선호합니다. 레이저 절단이나 굽힘을 더 어렵게 만드는 깊은 드로잉, 좁은 굴곡 또는 복잡한 윤곽은 피합니다.

구부리는 횟수를 줄이거나 여러 부품을 하나의 성형품으로 결합하면 조립 및 용접 비용도 절감할 수 있습니다. 예를 들어, 여러 개의 패널을 용접하여 상자를 만드는 대신 한 장의 시트를 필요한 모양으로 구부릴 수 있습니다. 이 접근 방식은 시간을 절약하고 정확도를 높이며 구조적 강도를 향상시킵니다.

구멍 크기, 반경 및 기능 표준화

표준화는 간단하면서도 강력한 비용 절감 방법입니다. 일관된 구멍 크기, 굽힘 반경 및 하드웨어를 사용하면 설정 시간, 도구 변경 및 생산 오류가 줄어듭니다. 또한 더 빠르고 원활한 제작이 가능합니다.

예를 들어, 다양한 홀 직경을 제한하면 필요한 펀치 툴의 수를 최소화하고 대규모 실행 중에도 일관된 설정을 유지할 수 있습니다. 표준 굽힘 반경을 통해 작업자는 동일한 프레스 브레이크 설정을 사용하여 여러 부품을 완성할 수 있으므로 조정 시간을 절약할 수 있습니다.

가능하면 표준 볼트, 너트 및 패스너 맞춤형 부품 대신 맞춤형 부품은 특수 툴링이 필요하고 리드 타임이 길어지며 조달 비용이 증가하는 경우가 많습니다.

2. 자료 선택 및 활용

재료비는 종종 총 제작 비용에서 큰 비중을 차지합니다. 올바른 금속 종류와 두께를 선택하는 것은 성능과 예산 모두에 큰 영향을 미칩니다.

기능 및 예산에 따른 자료 선택

소재 선택은 부품 요구 사항을 명확히 이해하는 것부터 시작해야 합니다. 어떤 금속은 쉽게 구부러지고, 어떤 금속은 부식에 강하며, 어떤 금속은 높은 강도를 제공하는 등 금속마다 가공 과정에서 다르게 작동합니다. 목표는 과도한 설계 없이 성능 요구 사항을 충족하는 것입니다.

예를 들어

  • 연강 는 저렴하고 성형이 쉬우며 용접이 잘되어 일반적인 용도에 이상적입니다.
  • 스테인레스 스틸 는 내구성과 내식성이 뛰어나지만 비용이 더 많이 들고 가공이 어렵습니다.
  • 알류미늄 는 가볍고 가공하기 쉽지만 용접 및 성형 시 긁힘이 쉽게 발생하므로 특별한 주의가 필요합니다.

재료 두께도 중요합니다. 시트가 두꺼우면 비용이 더 많이 들 뿐만 아니라 절단 시간도 오래 걸립니다. 디자인이 허용하는 경우 강도를 유지하면서 더 얇은 소재를 사용하면 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

효율적인 네스팅을 통한 폐기물 감소

아무리 좋은 소재라도 시트 활용도가 떨어지면 낭비될 수 있습니다. 시트에 부품을 배열하는 네스팅은 스크랩을 최소화하는 데 중요한 역할을 합니다. 효과적인 네스팅은 시트 사용률을 극대화하고 낭비를 줄입니다.

CAD 소프트웨어는 최소한의 간격과 최고의 수율을 위해 레이아웃을 최적화할 수 있습니다. 동일한 소재와 두께의 부품을 그룹화하면 절단 설정을 공유하여 설정 시간을 최소화하고 처리량을 개선할 수 있습니다.

호환 가능한 모양이나 비율로 부품을 설계하는 것도 도움이 됩니다. 부품을 회전하거나 플랜지를 조정하는 등의 작은 설계 조정만으로도 재료 효율성을 크게 높이고 비용을 절감할 수 있습니다.

자료 선택 및 활용

3. 허용 오차 및 사양 관리

공차 표면 사양은 제조 비용에 직접적인 영향을 미칩니다. 지나치게 엄격한 공차 또는 불필요한 마감 처리는 가공 시간, 검사 요구 사항 및 생산 복잡성을 증가시킵니다.

지나치게 엄격한 허용 오차 방지

공차가 엄격하면 더 높은 정밀도가 요구되므로 생산 속도가 느려지고 보정 및 품질 검사를 위한 단계가 추가됩니다. 부품에 극도의 정밀도가 필요하지 않은 경우 이러한 조치는 비용만 증가시킬 뿐입니다.

부품의 기능적 요구 사항을 충족하는 합리적인 공차를 적용합니다. 예를 들어 패스너 구멍은 더 엄격한 제어가 필요할 수 있지만 중요하지 않은 표면은 더 관대할 수 있습니다. 부품이 서로 맞물리고 상호 작용하는 방식을 이해하면 정밀도가 진정으로 중요한 부분을 파악하는 데 도움이 됩니다.

제작업체와의 초기 커뮤니케이션은 필수입니다. 제작업체는 재료 유형과 공정 능력에 따라 달성 가능한 허용 오차를 추천할 수 있습니다. 예를 들어 레이저 절단 는 자연적으로 미세 공차를 충족할 수 있지만, 다른 공정은 후가공이 필요할 수 있습니다. 공차 기대치를 선택한 공정에 맞추면 과도한 엔지니어링과 과도한 비용을 피할 수 있습니다.

필요한 마감 및 코팅만 지정하기

표면 마감 및 코팅 부식, 마모, 환경적 손상으로부터 부품을 보호하지만 불필요한 마감 처리는 비용과 리드 타임을 증가시킵니다. 코팅을 추가할 때마다 재료, 설정, 때로는 아웃소싱이 필요합니다.

부품의 용도 및 노출 조건을 고려하세요:

  • 실내 또는 숨겨진 부품은 기본적인 밀 마감만 하면 됩니다.
  • 실외 또는 눈에 보이는 구성 요소에는 다음이 필요할 수 있습니다. 분체 도장, 아노다이징 처리, 또는 도금.

실제 필요에 따라 코팅을 선택하면 낭비를 방지하는 데 도움이 됩니다.

때로는 기본 소재 자체가 적절한 보호 기능을 제공하기도 합니다. 예를 들어 스테인리스 스틸은 자연적인 내식성을 제공하고 알루미늄은 자체 보호 산화물 층을 형성합니다. 이러한 특성을 이해하면 중복되는 마감 단계를 없애고 시간과 비용을 모두 절약할 수 있습니다.

4. 조립 및 결합 최적화

집회 판금 제조에서 가장 노동 집약적인 단계 중 하나입니다. 더 쉽고 빠르게 조립할 수 있도록 부품을 설계하면 생산 시간을 단축하고 정확도를 높이며 인건비를 절감할 수 있습니다.

패스너와 용접이 적은 설계

각 용접이나 패스너를 평가하여 정말 필요한지 확인하세요. 일부 조인트는 추가 하드웨어 없이 부품을 함께 고정하는 벤드 또는 성형 플랜지를 사용하여 재설계할 수 있습니다. 스폿 용접 또는 접착 본딩은 충분한 강도를 유지하면서 긴 용접을 대체할 수 있습니다.

패스너 유형을 표준화하는 것도 효율성에 기여합니다. 한두 가지 유형의 나사를 사용하면 공구 교체를 최소화하고 재고 관리를 간소화할 수 있습니다. 셀프 클린칭 또는 셀프 태핑 패스너는 설치가 빠르고 나사산이 필요 없으며 강력하고 안정적인 조인트를 제공하는 탁월한 선택입니다.

용접 지점을 줄이면 시간이 절약되고 열 왜곡이 최소화되며 용접 후 마무리 작업이 줄어듭니다. 용접 작업 횟수가 줄어들면 정렬 불량 위험도 줄어듭니다. 자연스럽게 서로 맞물리는 단순화된 구조로 일관성과 생산 속도가 향상됩니다.

탭, 슬롯 및 자동 위치 지정 기능 사용

탭, 슬롯, 자동 위치 지정 기능을 사용하면 조립 속도를 크게 높이고 정밀도를 향상시킬 수 있습니다. 이러한 설계 기능은 조립 중에 부품을 자동으로 정렬하여 고정 장치, 클램프 또는 측정 도구의 필요성을 줄여줍니다.

탭 앤 슬롯 디자인은 용접이나 체결 전에 부품을 제자리에 고정하는 방식으로, 정확한 정렬이 필요한 대형 또는 박스형 어셈블리에 특히 유용합니다. 인적 오류를 줄이고, 포지셔닝을 단순화하며, 설정 시간을 단축할 수 있습니다.

자동 위치 지정 기능은 자동 조립에도 이상적입니다. 로봇이나 기계는 이러한 내장 가이드를 사용하여 부품을 쉽게 정렬하고 배치할 수 있습니다. 수동 조립 시에도 작업자는 촉각으로 부품을 정렬하여 속도와 정확성을 향상시킬 수 있습니다.

탭, 슬롯 및 자체 위치 찾기 기능 사용

5. 프로토타이핑 및 조기 검증

프로토타입 제작은 제작 비용을 관리하는 데 중요한 역할을 합니다. 프로토타입을 조기에 제작하고 테스트하면 대량 생산 전에 설계 결함을 파악하여 나중에 많은 비용이 드는 재작업과 지연을 방지하는 데 도움이 됩니다.

신속한 프로토타이핑을 사용하여 비용이 많이 드는 재설계 방지

신속한 프로토타이핑을 통해 엔지니어와 디자이너는 며칠 내에 디지털 모델을 실제 부품으로 만들 수 있습니다. 이 프로세스를 통해 설계가 실제 조건에서 어떻게 작동하는지 확인할 수 있으므로 본격적인 생산이 시작되기 전에 빠르게 조정할 수 있습니다.

레이저 절단과 같은 방법, CNC 가공, 그리고 3D 프린팅 정확한 프로토타입을 신속하게 제공할 수 있습니다. 이러한 샘플을 통해 조립 불량, 간섭 문제 또는 취약한 구조를 발견할 수 있습니다. 이러한 문제를 조기에 발견하면 나중에 많은 비용이 드는 툴링 변경과 재료 낭비를 방지할 수 있습니다.

또한 프로토타입은 디자이너, 제조업체, 최종 사용자 간의 협업을 강화합니다. 실제 샘플을 사용하면 디자인 의도를 논의하고 세부 사항을 확인하기가 더 쉬워집니다. 팀은 디지털 모델이나 시뮬레이션에만 의존하지 않고 정보에 입각한 데이터 기반 의사 결정을 내릴 수 있습니다.

대량 생산 전 조립 및 기능 검증

검증은 생산을 확대하기 전에 부품 설계가 모든 성능 및 조립 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 부품이 올바르게 맞고 제대로 작동하며 효율적으로 생산할 수 있는지 확인합니다.

어셈블리 유효성 검사는 구성 요소 간의 정렬과 적합성을 확인합니다. 정렬이 잘못되거나 꼭 맞지 않으면 재작업이 필요하거나 불합격으로 이어질 수 있습니다. 조기에 적합성 테스트를 수행하면 이러한 문제를 방지할 수 있습니다.

기능 검증은 하중, 진동 또는 온도 변화와 같은 실제 조건에서 부품이 어떻게 작동하는지 평가합니다. 이를 통해 부품이 조기 마모나 고장 없이 의도한 대로 작동하는지 확인합니다.

6. 공급망 및 공급업체 협업

공급업체 및 제조업체와의 긴밀한 협업은 전체 제작 비용에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 숙련된 파트너와 조기에 협력하면 제조 가능성을 개선하고 리드 타임을 단축하며 비용 관리를 강화할 수 있습니다.

설계 단계에서 제작자와의 협업

설계 단계 초기에 제작 파트너를 참여시키면 비용이 발생하기 전에 잠재적인 제조 문제를 파악하는 데 도움이 됩니다. 제작업체는 설계자가 간과할 수 있는 재료의 거동, 툴링 한계, 프로세스 효율성을 이해합니다.

엔지니어는 초기 협업을 통해 사용 가능한 도구에 맞게 굽힘 반경을 조정하거나 불필요한 용접을 제거하거나 표준 레이저 가공을 위해 컷아웃을 수정하는 등 실질적인 설계 개선을 할 수 있습니다. 이러한 인사이트를 통해 생산을 간소화하고 시간과 비용을 모두 절감할 수 있습니다.

또한 커뮤니케이션을 강화하여 양측이 디자인 목표, 허용 오차 및 재료 선호도에 대해 조율할 수 있도록 도와줍니다. 이를 통해 수정 사항을 최소화하고 프로토타입에서 생산까지의 프로세스를 가속화하여 워크플로우를 원활하게 하고 지연을 줄일 수 있습니다.

공급업체의 전문성을 활용하여 비용 절감 기회 찾기

공급업체와 제작업체는 재료, 제조 방법 및 물류에 대한 광범위한 지식을 보유하고 있습니다. 이들의 경험을 통해 설계 과정에서 미처 발견하지 못한 비용 절감 전략을 발견하는 경우가 많습니다.

예를 들어, 비슷한 성능의 더 비용 효율적인 재료를 추천하거나, 낭비를 줄이기 위해 표준 시트 크기를 사용하도록 제안하거나, 대량 할인을 위해 소량 주문을 더 큰 배치로 결합할 것을 제안할 수 있습니다.

또한 제작자는 용접부를 구부러진 부분으로 대체하거나 부품을 병합하여 조립 시간을 단축하는 등 프로세스를 간소화할 수 있습니다. 어떤 단계가 노동 집약적인지, 어떤 단계를 자동화하여 효율성을 높일 수 있는지 파악할 수 있습니다.

7. 볼륨 및 배치 계획

생산량은 판금 제조에서 가장 큰 비용 요인 중 하나입니다. 소량 생산은 일반적으로 설치 및 툴링 비용이 분산되지 않기 때문에 부품당 비용이 더 많이 듭니다. 반면 대량 생산은 규모의 경제의 이점을 누릴 수 있습니다.

소량 생산과 대량 생산의 균형 유지

다품종 소량 생산은 유연성을 제공하고 설계를 빠르게 수정할 수 있습니다. 하지만 잦은 기계 설정과 보정은 부품당 비용을 증가시키고 인적 오류의 위험을 높입니다.

대량 생산은 더 많은 부품에 설치 비용을 분산시켜 더 높은 효율로 기계를 지속적으로 가동할 수 있게 해줍니다. 단점은 유연성이 저하된다는 점입니다. 대량 생산 중 설계를 변경하면 비용이 많이 들 수 있습니다.

균형을 맞추려면 실제 수요와 부품 복잡성을 기준으로 생산 계획을 세우세요. 프로토타입이나 수요가 적은 맞춤형 부품은 소량으로, 표준화되거나 대량으로 생산되는 부품은 대량으로 생산하세요.

유사한 부품을 그룹화하여 전환 감소

서로 다른 재료, 두께 또는 설정 간에 장비를 전환하는 전환 작업은 시간과 비용을 추가합니다. 유사한 부품을 그룹화하면 중단을 최소화하고 장비를 효율적으로 가동할 수 있습니다.

재료, 두께 또는 굽힘 요구 사항이 동일한 부품을 함께 예약합니다. 이렇게 하면 조정 시간이 단축되고 더 오랜 기간 안정적으로 작동할 수 있습니다.

같은 시트에 비슷한 모양의 부품을 중첩하는 등 간단한 최적화만으로도 재료 수율을 개선하고 설정 비용을 절감할 수 있습니다. 효율적인 배치 계획은 노동 시간을 줄이고 리드 타임을 단축하며 생산 오류의 가능성을 최소화합니다.

판금 대량 생산

8. 유지보수, 포장 및 물류

비용은 제작 단계에서 멈추지 않습니다. 마감, 취급 및 배송도 프로젝트의 총 비용에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 요소를 염두에 두고 부품을 설계하면 인건비를 낮추고 손상을 방지하며 운송 비용을 절감할 수 있습니다.

손쉬운 처리 및 후처리를 위한 설계

취급과 조립이 쉬운 부품은 시간과 노력을 절약할 수 있습니다. 날카로운 모서리, 지나치게 무거운 부품, 특별한 취급이나 장비가 필요한 복잡한 모양은 피하세요.

단순화된 디자인은 작업자가 부품을 더 쉽게 이동, 적재 및 처리할 수 있게 해줍니다. 예를 들어 평면 패널은 복잡한 접힌 부품보다 도장, 코팅 또는 광택 처리가 더 쉽습니다. 표준 랙이나 팔레트에 맞는 부품을 일괄 처리할 수 있어 시간을 절약하고 표면 손상 위험을 최소화할 수 있습니다.

효율적인 포장과 평면 디자인으로 배송비 절감

배송비는 무게, 부피, 포장 방법에 따라 크게 달라집니다. 부품을 평평하게 포장하거나 쌓을 수 있도록 설계하면 상자나 컨테이너의 공간을 최대화할 수 있습니다. 부품을 중첩하거나 접어서 전체 부피를 줄이면 운송 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

과대 포장하지 않고 표준 포장재와 보호 층을 사용하여 운송 중 손상을 방지하세요.

대형 어셈블리의 경우 분해하여 배송하고 현장에서 쉽게 재조립할 수 있는 부품을 설계하면 배송 무게와 부피를 줄이면서 설치 편의성을 유지할 수 있습니다.

9. 제조 공정 개선

제조 공정을 개선하면 비용과 리드 타임을 직접적으로 줄일 수 있습니다. 올바른 절단 방법을 선택하고 제조 단계를 결합하면 낭비를 최소화하고 노동력을 줄이며 전반적인 효율성을 높일 수 있습니다.

가장 효율적인 커팅 방법 선택

각 절단 기술에는 부품의 복잡성, 재료 두께, 생산 규모에 따라 고유한 장점이 있습니다:

  • 레이저 절단 - 복잡한 디자인의 고정밀 부품에 이상적입니다. 가장자리가 깔끔하고 최소한의 후처리가 필요합니다. 그러나 두꺼운 소재의 경우 속도가 느리고 비용이 많이 들 수 있습니다.
  • 플라즈마 절단 - 극도의 정밀도가 필요하지 않은 두꺼운 시트나 큰 구성 요소에 적합한 선택입니다. 더 빠르고 비용 효율적이지만 추가 가장자리 마감이 필요할 수 있습니다.
  • 워터젯 절단 - 고압의 물과 연마재를 사용하여 열 변형 없이 절단합니다. 열에 민감한 재료에 적합하지만 단순한 부품에는 속도가 느리고 비용이 많이 듭니다.
  • 펀칭 또는 스탬핑 - 대량 생산에 가장 적합합니다. 툴링에는 초기 투자가 필요하지만, 이 방법은 반복 실행에 매우 효율적이며 툴링이 준비되면 빠르고 일관되며 저렴한 비용으로 결과를 얻을 수 있습니다.

재료, 수량, 정밀도 요구 사항에 따라 적합한 공정을 선택하면 비용과 처리 시간 모두에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.

운영 통합으로 생산 간소화

여러 제작 단계를 하나의 작업으로 결합하면 시간을 절약하고, 취급을 줄이며, 정확성을 유지할 수 있습니다. 예를 들어, 최신 기계는 한 번의 설정으로 부품을 절단하고 구부릴 수 있으며, 다른 기계는 부품을 펀칭, 성형 및 탭핑할 수 있습니다.

다기능 장비를 사용하면 설정 변경을 최소화하고 리드 타임을 단축하며 노동력을 줄일 수 있습니다.

디자인 선택은 공정 통합을 지원할 수도 있습니다. 탭, 슬롯 또는 자동 잠금 기능을 추가하면 추가적인 정렬 또는 용접 단계가 필요하지 않습니다. 자동 체결 메커니즘을 통합하면 수동 조립을 대체할 수 있어 효율성이 더욱 향상되고 비용도 절감됩니다.

결론

판금 제작 비용 절감이 곧 품질 저하를 의미하지는 않습니다. 설계 효율성을 개선하고, 적합한 재료를 선택하고, 생산 방법을 최적화하면 강력하고 안정적인 성능을 유지하면서 비용을 크게 절감할 수 있습니다.

공급업체 및 제작업체와의 긴밀한 협업은 비용 절감 기회를 파악하고 낭비를 줄이며 전반적인 워크플로우를 개선하는 데 도움이 되는 더 많은 가치를 창출합니다. 이러한 전략을 함께 사용하면 생산 속도, 정밀도, 수익성이 향상됩니다.

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안녕하세요, 저는 케빈 리입니다

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지난 10년 동안 저는 다양한 형태의 판금 제작에 몰두해 왔으며 다양한 워크숍에서 얻은 경험에서 얻은 멋진 통찰력을 이곳에서 공유했습니다.

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저는 레이저 절단, 굽힘, 용접 및 표면 처리 기술을 전문으로 하는 판금 제조 분야에서 10년 이상의 전문 경험을 갖고 있습니다. Shengen의 기술 이사로서 저는 복잡한 제조 문제를 해결하고 각 프로젝트에서 혁신과 품질을 주도하는 데 최선을 다하고 있습니다.

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