투고일_2019.10.10 심사기간_2019.11.01-14 게재확정일_2019.12.02
프린팅기술 기반 개인 주문 생산 비지니스의 필요조건 및 전략 연구 3D
A Study on the Needs and Strategies of Personalized Production Business Using 3D Printing
김경아 공주대학교 공과대학 교수 _
Kim, Kyung-a_Design of Metalmold, Kongju National University
차례 1. 서론
연구의 필요성 1.1.
연구 방법 및 범위 1.2.
제조환경의 변화 2.
제조기술 및 시스템의 변화 2.1.
개인 주문 생산 시스템의 필요 2.2.
개인 주문 및 생산 비지니스 사례 연구 3.
개인 주문 및 생산 비즈니스 사례 3.1.
개인 주문 및 생산 비지니스 사례 분석 3.2.
개인 주문 및 생산 비지니스 전략 4.
개인 주문 및 생산 비지니스 필요조건 4.1.
개인 주문 및 생산 비지니스 전략 4.2.
결론 및 제언 5.
참고문헌
프린팅기술 기반 개인 주문 생산 비지니스의 필요조건 및 전략 연구 3D
A Study on the Needs and Strategies of Personalized Production Business Using 3D Printing
김경아 공주대학교 공과대학 교수 _
Kim, Kyung-a_Design of Metalmold, Kongju National University
요약 3D 프린팅 기술의 비약적인 발전은 개인주문생산 다품종소량생산이라는 디지털 제조 시스템으로의 변화를 가져 , 온다 누구나 언제 어디에서든지 자신이 필요한 제품을 생산 할 수 있는 환경이 제공되며 직 간접적인 제조 과 . , · 정에 참여할 수 있는 기회를 제공한다 즉 개인의 아이디어를 적용한 디자인 결과물을 생산하고 유통하는 개인 . 주문 생산 비즈니스의 환경이 조성되고 있는 것이다 . 3D 프린팅 기술을 활용한 개인 주문 생산 비즈니스는 각 산업 부분에서 생겨났다 사라짐을 반복하고 있다 이는 기술에 대한 이해 부족 시스템의 부재 인프라의 부족 . , , 등 전략적 접근에 대한 부재에 따른 결과이다 본 논문은 변화하는 제조기술 및 제조시스템에 대해 알아보고 변 . 화되는 제조 환경에서 개인 주문 생산 비즈니스 사례를 통해 주문 생산 비즈니스의 필요요소와 전략을 추출하 고자 하였다 개인 주문 생산 비즈니스는 . 3D 프린터 개발 기업에서 제공하는 주문 생산 비즈니스를 주축으로 이 루어지고 있다 본 논문은 주축이 되는 개의 비즈니스를 선정하고 분석을 통해 개인 주문 생산 비즈니스의 필 . 3 요요소와 전략을 추출하였다 이를 통해 개인 주문 생산 비즈니스에 대한 기본적 가이드라인을 제시함으로써 향 . 후 디자인과 생산 분야에서 빠른 대응과 적용을 통해 새로운 비즈니스의 기반이 될 것이다 개인 주문 생산 비 . 즈니스는 소비자의 참여도에 따라 다른 비즈니스 전략을 필요로 한다 둘째 제품의 기능 및 규모 형상에 따른 . , 프린팅 기술의 표준화를 필요로 한다 셋째 고객의 니즈의 변화에 따라 제품 디자인 및 생산계획에 빠르게
3D .
적용되고 제조 방식이 실시간으로 반영 될 수 있는 생산 시스템 간 상호 연동할 수 있는 시스템을 필요로한다 , . 즉 개인주문생산 비즈니스는 제품 설계 주문 생산 판매 유통을 하나의 통합된 서비스를 제공 각 단계에서 , , , , , 주체들이 긴밀하게 연계되고 제어가 가능한 통합적 비즈니스 모델로서의 온 디맨드 시스템이 구축을 통해 비즈 - 니스 생태계를 형성하여야 한다.
The rapid development of 3D printing technology brings about a shift in digital manufacturing systems: personal order production, multi-product, and small-volume production. It provides an environment in which anyone can produce the products they need anytime, anywhere. It also provides opportunities to participate in direct and indirect manufacturing processes. In other words, an environment is being created for a business that produces and distributes design outcomes applied to individual ideas. The majority of Personal-order production Business that uses 3D printing has sprung up and disappeared. This is a result of the lack of a strategic approach, such as a lack of understanding of the technology, the subtitle of the system, and the lack of infrastructure. In this paper, we discussed changing manufacturing techniques and manufacturing systems and wanted to extract the necessary elements and strategies of the custom production business through the case of Personal-order production business in the changing manufacturing environment. The Personal-order production business is led by 3D printer development companies. This paper selected three businesses that are the main pillars and extracted the necessary elements and strategies of the individual order production business through analysis. This will provide basic guidelines for the personal-order production business, which will serve as the foundation for new businesses in the future through rapid response and application in design and production. Personal-order production businesses require different business strategies depending on the degree of consumer participation. It also requires a standardization of 3D printing technology depending on the function, size, and shape of the product. Finally, as customer needs change, there is a need for systems that can be quickly applied to product design and production plans, and for links between production systems that can be reflected in real time by manufacturing methods. In other words, a Personal-order production business must create a business ecosystem through the establishment of an on-demand system as an integrated business model that provides one integrated service of product design, ordering, production, sales and distribution, and has to be closely aligned and controllable by the principal at each stage.
중심어
개인주문생산 디지털 생산
프린팅 3D
ABSTRACT Keyword
Personal orders system
Digital Producing
3D Printing
서론 1.
연구의 필요성 1.1.
차 산업혁명 시대 정보통신기술과 각 산업 간의 융합으로 디지털 기술이 인간의 삶 안으로
4 ,
들어와 생활 전반에 지대한 영향을 미칠 것으로 예상되고 있다 이에 따라 정보통신과 산업 . , 과학 창조의 융합에 따른 부가가치 창출을 위한 새로운 비즈니스에 대한 연구가 활발히 진행 , 되고 있다 제조 산업에 역시 데이터 기반의 혁신 . (data driven innovation), 사이버 물리 시스 템 (cyber-physical system) 등을 통해 디지털 전환 (digitalization, digital transformation) 을 꾀하고 효율성 생산성 경쟁력 면에서 혁명적인 변화를 통한 새로운 시스템으로의 전환을 , , 꾀한다 이 변화의 중심에는 적층제조 기술을 바탕으로 하는 . '3D 프린팅 기술 이 있다 ‘ . 3D 프린 팅 기술의 발전은 디자인에 대한 한계를 무너뜨리고 제조 프로세스의 간소화를 통해 대량생산 , 체제에서 다품종 소량 체제의 생산 방식으로 변화를 꾀하고 개인 맞춤형 생산 시스템으로의 변화를 야기한다 정보화 시대 인터넷 환경과 통신기술의 발전과 클라우드 환경으로 개개인의 . 데이터에 대한 접근 및 공유 변형이 쉬워지면서 니즈를 반영할 수 있는 환경이 조성되었고 , 개인 직접 생산 기술의 발전에 대한 기대는 과거 공예 형식의 개개인에 맞춰진 제품의 생산에 대한 관심이 높아지고 있다 기존 산업 사회의 대량생산 체제의 전문화된 프로세스가 단순한 . 대중화 된 획일적인 니즈를 충족시켰다면 새로운 창조기반 프로세스는 다양한 소비자의 요구 , 를 만족할 수 있는 창조기반 생산 환경이 필요하게 되었다 따라서 본 연구는 새롭게 시작되고 . 있는 개인의 니즈가 반영되는 3D 프린팅 기반 개인 주문 생산 비즈니스에 대해 알아보고 개인 주문 생산 비즈니스에 대한 필요조건 및 전략을 알아보고자 한다.
연구의 방법 및 범위 1.2.
본 논문을 위한 연구 방법은 디자인 및 제조 산업의 변화를 알아보기 위해 동향보고서 서적 , , 논문 기사를 바탕으로 문헌연구를 진행하였으며 개인 주문생산 비즈니스 사례를 선정하고 , , 사례 분석을 진행하였다 문헌 연구에서는 차 산업 혁명과 인더스트리얼 . 4 4.0 을 중심으로 한 디자인과 제조 산업의 변화와 3D 프린터 제조 기술의 발전에 따른 제조 시스템의 변화를 파악 하였다 사례 분석에서는 . 3D 프린터 기술을 이용한 개인 주문 제조 비즈니스를 선정하고 제공 서비스의 내용 프로세스와 전략을 분석하였다 , .
제조환경의 변화 2.
제조기술 및 시스템의 변화 2.1.
차 산업혁명은 사물인터넷 로봇공학 프린팅 빅데이터 인공지능
4 ‘ (IoT) , ʼ ʻ ʼ ʻ , 3D ʼ ʻ , ʼ ʻ , (AI) ʼ
1)의 핵 심기술을 바탕으로 산업 전반에서 기계 스스로 요구를 감지하고 수행해 낼 수 있는 방식의 새로운 시스템으로 변화를 꾀하고 있다 제조업에서 역시 인더스트리얼 . 4.0 을 통해 대규모의 빅데이터화 분석기술고도화 및 기업의 정보수집 활동 강화 터치 인터페이스 증강현실 시스 , , , 템 로보틱스 , , 3D 프린팅 등 최적화된 생산 방식과 제조 설비의 융합을 통한 제조업의 서비스 화와 고부가가치 창출을 위한 비즈니스의 개발에 노력을 기울이고 있다 미국은 이미 제조업의 . 부활을 위해 첨단제조파트너쉽 ’ (AMP)’ 을 추진하고 있으며 산업인터넷 모델을 확산시키기 , 위해 산업인터넷컨소시엄 ‘ (IIC)’ 을 설립하였다 독일에서는 스마트 공장을 구현을 위해 스마 . 트 팩토리 표준화를 위한 기반을 정비하고 있으며 제조 설비에 대한 강점에 기반한 제조와 , 디지털 기술의 통합을 지향하는 인더스트리 ‘ 4.0(Industrie4.0)’ 을 추진하고 플랫폼 인더스트 ‘ 리 4.0(Platform Industrie 4.0)’ 이라는 체제를 구축하고 있다 중국에서는 디지털 기술을 활용 . 하여 산업 전반 및 제조업을 고도화하기 위해 중국 제조 ‘ 2025’, ‘ 인터넷 플러스 전략을 수립하 ’ 고 있다.
2)1) https://www.weforum.org/agenda/2018/06/from-blockchain-to-mobile-payments-these-technologies-will-disrupt- 2) 최병삼 양희태 이제영 제 차 산업혁명의 도전과 국가전략의 주요 의제 제· · , 4 , 215호 2017, p. 9
국가 미국 독일 중국
전략 및 활동
산업인터넷컨소시엄(IIC) 첨단제조파트너십(AMP)
하이테크전략 2020 인더스트리 4.0 (Industrie 4.0)
중국 제조
- 2025
인터넷 플러스 -
표 해외 각국의 차 산업혁명 대응 동향
< 1> 4
제조업은 차 산업혁명을 필두로 4 ICT(Internet communication technology) 와 제조 설비의 융합을 통한 새로운 시스템으로 디지털 제조 설비 즉 , 3D 프린터나 로봇을 통한 자동화 시스템 등의 강점을 활용하여 소량의 제품을 효율적으로 생산하는 개인 주문생산 시스템으로의 변화 를 꾀하며 국내외를 막론하고 생산 설비를 생산 비용을 절감할 수 있는 국외로 이전하였던 제조 환경이 각국의 거점에 따라 동시다발적으로 생산되는 시스템으로 변화될 것으로 예측되 고 있다.
개인 주문 생산 시스템의 필요 2.2.
크리스 앤더슨(2014)
3)은 메이커스에서 가까운 미래에 디지털 제조라는 새로운 설계방식과 생산 기술을 통해 맞춤 제조형태의 제조시스템으로의 변화가 가속화될 것을 예상하였다 네 . “ 트워크로 연결된 웹상에서 상상하는 물건들을 스스로 디자인하고 공동 제작하는 개방형 혁신 이 진행되고 투자 방식도 소셜 펀딩이 확산 될 것이며 다가올 미래는 가상의 (open hardware) ,
클라우드형 공장 에서 제작부터 판매까지 이루어지는 제 차 제조업
‘ ’(factory in the cloud) 3
혁명의 시대가 될 것으로 예상하였다 이미 디자인에서부터 판매에까지 다양한 서비스를 통한 . 개인 주문 생산 비즈니스가 시작되고 있다 이러한 비즈니스는 개인 맞춤형 주문 생산 비즈니 . 스부터 개인이 디자인한 제품을 주문받아 3D 프린터로 생산해주는 개인 주문 생산 비즈니스까 지 확장되고 자기 자신이 필요한 물건을 자신이 혼자 직접 제작하는 DIY 에서 인터넷 환경에서 제품을 만들기 위한 제작 기술을 공유하고 3D 프린터를 이용하여 공동 작업장에서 생산하는
메이커 무브먼트 운동 으로 번지고 있다
‘ ’ .
4)기존의 제조 방식은 재료를 자르거나 깎아서 생산
하는 절삭가공 (Subtractive Manufacturing) 기술이었으나 , 3D 프린팅의 적층가공 (Additive 방식은 차원 설계 데이터를 기반으로 소재를 층층이 쌓아 입체 형태의 제품 Manufacturing) 3
을 제작하는 적층 기술로써 1980 년대 초반 미국의 3D Systems 사가 플라스틱 액체를 굳혀 물건을 만드는 3D printer 를 개발하면서 가속화되었다 .
5)3D 프린팅기술은 현재 산업현장에서 부터 생활에 밀접한 부분까지 활용되고 있다 . 2016 년 3D 프린팅의 세계시장 규모는 이전 년도 보다 17.4% 증가한 61 억 달러를 기록하였고 2022 년까지 262 억 달러로 성장할 것으로 전망되 었다.
6)클라우드 환경은 개인은 인터넷 환경에서 데이터의 공유 및 수정 변환하고 전문가들의 의견을 수렴하여 디자인에 쉽게 접근할 수 있게 되었으며 , 3D 프린팅 제조기술의 발전으로 디지털 파일을 3D 프린터에 전송 , 3D 프린터 제조 대행업체나 자체 소유한 3D 프린터로 제품 을 생산할 수 있는 환경이 조성되고 있다 개인제조와 더불어 디지털 제조시대의 진입은 제조 . 산업의 혁신을 이끌 것으로 기대된다.
7)8)개개인의 생산 판매 유통 등에 참여할 수 있는 환경으로의 온라인 인터넷 시장은 제품의 판매 에서 그치는 것이 아니라 전자상거래 유통 홍보 , , , A/S 등 서비스 기반의 가치사슬의 구조적 형성과 함께 이루어진다 이제 누구나 새로운 정보를 생산할 수 있으며 공유할 수 있는 사용자 . 중심의 인터넷 환경에서 개인은 디지털 파일의 생성과 수정의 용이성 디자인 구현의 자유로움 ,
3) 크리스 앤더슨 메이커스 새로운 수요를 만드는 사람들, 『 ( ) , 』 알에이치 코리아, 2013
4) 정보통신정책 연구원 디지털 기술 매체 환경에서 창작의 변화 미래창조과학부, 「 」, , 2015, pp14-16 5) 홍일선, 3D 「 프린팅 제조업의 개념을 바꾼다, . , LG」 경제연구원 2013 , p.28.년
6) 과학기술정보통신부, 2018「 년 3D프린팅산업 진흥 시행계획 과학기술정보통신부」, , 2018, p.2 7) 이경숙 외, 3D「 프린팅이 주요 산업에 미치는 영향과 대응 방안 산업연구원」, , 2016, p.42 8) 이보경, ICT「 와 3D 프린팅이 주도하는 제 차 산업혁명3 」, Kt 경제경영연구소, 2013, p2.
을 통해 아이디어를 발현할 수 있는 환경에 놓여 있으며 소비자들은 구매력 향상과 자아실현의 욕구 상승으로 자신만의 제품 차별화된 제품 생산에 관한 관심의 증가 되면서 개인의 욕구와 , 변화된 제조 환경과 맞물려 디지털 제조기술의 발전으로 자신의 아이디어를 생산할 수 있는 비즈니스가 주목받고 있다.
개인 주문 생산 비지니스 사례 연구 3.
개인 주문 생산 비지니스 사례 3.1.
본 논문은 3D 프린터의 하드웨어 및 소프트웨어 기술개발을 통해 개인 디자인 설계 도면 및 프린터 기술의 활용 프린터를 활용한 생산 및 배송 서비스까지 제공하는 비즈니스를
3D , 3D
선정하여 현황 및 비즈니스 특징을 도출하였다 본 논문은 개개인의 디자인에 대한 접근성과 . 참여 따른 제조의 비지니스에 초점을 맞추고 있으므로 디자인부터 생산까지의 프로세스를 통 한 비즈니스를 진행하고있는 개의 비즈니스 사례를 선정하였으며 쉐이프웨이즈 3 (Shapeways),
허브 시스템즈 이다
3D (3D Hubs), 3D (3D Systems) . 쉐이프웨이즈
1. (Shapeways)
쉐이프웨이즈는 쉐이프웨이즈 크리에이티브 (Shapeways create) 서비스를 통해 개인의 디자 인을 상품으로 제작하여 어디든 배송을 해주는 만들고 (Make), 팔고 (Sell), 판매 (Shop) 가 가 능한 서비스를 제공한다 뉴욕을 중심으로 미국 뉴욕 퀸즈와 시애틀 네덜란드 아인트호벤 . , 등지에 3D 프린팅 공장을 두고 전 세계에서 주문을 받아 제품을 생산하여 각국으로 배송한다 . 디자이너들이 직접 업로드 한 일상적인 소품 쥬얼리 귀금속 피규어 미니어처 등 다양한 , , , , 분야의 3D 모델링 도안과 제품을 판매하며 개인은 디자이너들의 모델링과 도안을 활용 변형하 , 여 새로운 디자인을 개발하고 제작할 수 있다 모델링 파일을 업로드하거나 디자이너의 모델 . 링 파일을 선택하면 가격 책정 후 소재를 확인하고 선택할 수 있다 소재 키트를 판매하며 .
가지 이상의 플라스틱과 메탈 재료를 제공하고 소재를 선택하면 제품을 프린팅 할 수 있는 60
옵션을 제공한다 소비자는 색상과 소재가 적용된 모델링 이미지를 바로 확인하고 생산 배송 . , 받을 수 있다 또한 디자이너들이 각각의 개인 쇼핑페이지를 개설하여 자신의 상품을 온라인상 . 에서 판매할 수 있는 기회를 제공하고 있다.
9)뿐만 아니라 전문 디자이너를 고용하여 자신의 아이디어를 3D 콘텐츠로 변환하여 주는 서비스를 제공하고 있으며 소비자가 쉽고 빠르게 , 제품 모델링을 할 수 있는 Tinkercard, Gravitiy Sketch, Vectary 를 제공하고 있다 따라서 . 이 사이트에서는 개인의 아이디어를 전문가의 협업을 통해 3D 모델링화 할 수 있으며 재작 , 판매 할수 있는 통합적 시스템을 갖추고 있다.
제공서비스 재료
디자인
제조 배송
대행 판매 전문가
협력
3D모델링 파일 제공 및 판매
소비자 직매매 플랫폼 제공
전문 디자이너와 협력 시스템제공
3D모델링 소프트웨어 개발 및 제공 가 60
0 0 0
국내 국외 /
거점 확보
개국 130
Plastics
Metal 표 개인 주문생산 비즈니스 사례 쉐이프웨이즈
< 2> / (Shapeways)
허브
2. 3D (3D Hubs)
허브 는 모델링 파일을 업로드하면 업체에 등록된 프린터 보유자들의 위치
3D (3D Hubs) 3D 3D
를 제공 주문자의 주변 가장 가까운 , 3D 프린터 생산 업체를 선택 거점을 통해 제작 배송되는 ,
9) https://www.shapeways.com, Shapeways 웹페이지,, 2018. 02. 01 검색.
글로벌 플랫폼 서비스를 제공한다.
10)3D 허브 (3D Hubs) 는 모델 최적화 수정 서비스 제공업 , 체인 프린티베이트 (Printivate) 라는 업체를 인수하여 3D 프린트하기 전 모델을 체크 수정 최 , , 적화 최적화하여 출력실패의 위험을 줄이고 3D 프린팅을 효율적으로 사용할 수 서비스를 제공 한다.
11)3D 허브는 개인의 3D 프린터 보유자의 네트워크를 통해 더 많은 생산 거점을 확보하 여 소비자로 하여금 빠르게 제품을 확인할 수 있다 그러나 생산 거점 간 . 3D 프린터기술의 편차가 크다.
제공서비스 재료
디자인
제조 배송
대행 판매 전문가
협력
3D모델링 파일 제공 및 판매
글로벌 생산거점 확보 플랫폼 제공
전문 디자이너와 협력 시스템제공
개 11
X X 0
국내 국외 / 거점 확보
개국 7,291 Plastics
Metal 표 개인 주문생산 비즈니스 사례 허브
< 3> /3D (3D Hubs)
시스템즈
3. 3D (3D Systems)
시스템즈 는 퀵파트 포털에서 자신의 제품에 대한 견적을 받거나 3D (3DSystems) (Quickparts)
전문가와 상담 할 수 있는 주문 형 제작 서비스를 지원한다 . 3D 프린팅 기술을 세계 최초로 발명한 하드웨어 전문 기업으로 3D 프린터 환경에서의 차원 콘텐츠의 제작 유통 생산 서비 3 , , , 스를 위한 통합형 서비스를 제공하여 파일을 업로드하고 재료 및 후가공 방식을 선택하면 전 세계 19 개국에 지점을 통해 24 시간 안에 프로토타입을 받을 수 있다 또한 . 3D 프린팅 적층제 , 조 및 전통적인 CNC 및 사출 성형 등 제조 시설을 통해 고속 원형 제작 고급 원형 제작 , , 소량 퀵 턴 (Quick-turn) 사출 성형 및 외양 모델이라는 가지 제조 생산 영역으로 다양한 4 기술과 프로세스를 지원한다 인 지오메트리 . (Geomagic Design) 소프트웨어를 개발하여 소비 자에게 제공하고 있다 . 3D 시스템즈는 제품의 출력 뿐 아니라 후가공을 지원하여 다른 비즈니 스에 비해 제품의 품질을 확보할 수 있다.
제공서비스 재료
디자인
제조 배송
대행 판매 전문가
협력
3D모델링 파일 제공 및 판매
제작 유통 생산의 통합 플랫폼 제공
전문 디자이너와 협력 시스템제공
3D모델링 소프트웨어 제공
출력 후 후가공 서비스 제공
Plastics Meta
0 X 0
국내 국외 /
거점 확보
개국 12 Plastics
Metal 표 개인 주문생산 비즈니스 사례 시스템즈
< 4> /3D (3D Systems)
개인 주문생산 비즈니스에서 주문 프로세스는 모델 업로드 생산 방식 선택 생산 배송을 기본 , , , 으로 한다 각 비즈니스는 디자인 파일을 제공하거나 판매함으로써 쉬운 수정 및 변환을 통해 . 소비자이 접근성을 높이거나 전문가의 지원을 통해 디자인 설계에 완성도를 높이는 방법을 ,
10) https://www.3dhubs.com/, 3D 허브 웹페이지, 2018.02.05.일 검색
11) https://3dprint.com/154075/3d-hubs-acquires-printivate/ 3D시스템즈웹페이지, 2018.02.05.일 검색
채택하고 있다 지원되는 소재나 생산 기술이 상이하나 각 비즈니스별로 거점에 포진해 있는 . 생산 업체를 통해 제작하여 배송시스템을 통해 소비자에게 전달된다.
디자인
→
생산 방식선택
→
생산→
배송 및 판매그림 개인 주문생산 프로세스
< 1>
대부분의 비즈니스들이 디자인 파일을 단순히 3D 프린터를 이용하여 생산하거나 간단한 후가 공을 통한 수준의 서비스를 제공한다 높은 퀄리티가 요구되거나 규모가 크거나 복잡한 복합 . , 공정을 요구하는 제품 등 다양한 제품을 생산하는 데는 아직 한계점이 많다 또한 제품 생산에 . 따른 비용과 기간을 단축시키기는 하였으나 제품에 따라 생산 비용이 높아진다는 단점이 존재 하며 다량 생산하거나 정밀한 후가공을 요구하는 제품의 경우엔 상당한 비용이 발생한다 , . 또한 거점 형태의 생산업체의 규모와 기술의 차이가 존재하고 있어 표준화된 상품의 질을 보장 받을 수 없다 . 3D 프린팅의 사용과 활용에 있어서는 쉬운 접근성을 갖고 있으나 상품성을 갖기 위해서 갖추어야 할 전문 인력과 교육 시스템의 부재 역시 문제로 지적된다 즉 단순한 설비 . 기술을 통한 단순한 출력 제작하는 생산 서비스에만 국한되거나 주문자와 제조자를 중계해주 · 는 제조서비스를 제공하고 있는 실정이므로 산업 전반적인 인프라 확충과 기술력의 표준화, 교육에 대한 지원을 필요로 한다.
개인 주문생산 시스템 사례 분석 3.2.
본 연구를 통해 실시한 사례 분석을 통해 다음과 같은 합의점을 도출할 수 있었다.
첫째 개인 주문생산 비즈니스는 개인의 개입도가 매우 중요하다 개인 주문생산은 개인 소비 , . 자들의 니즈가 반영된 제품을 구현할 수 있는 하드웨어 소프트웨어 기술이 확보되면서 그 힘을 갖게 된다 온라인 환경에서 자신의 아이디어를 공유하고 전문가들과의 협업을 통해 또는 직접 . 디자인을 하는 적극적인 참여를 통해 다양한 접점에서 비즈니스의 형태가 나누어 질 수 있다.
직접 참여에 따른 주체적이고 능동적인 소비자를 위해서는 쉽고 편리한 접근을 필요로 하며 소극적인 소비자들에게는 그들에 맞는 비즈니스 전략을 요구한다.
둘째 성공적인 개인 주문생산 시스템 구축을 위해서는 기본적인 인프라 구축이 선행 되어야한 , 다 본 연구의 수행할 위한 전문가들의 인터뷰에 따르면 생산 시스템의 원활한 연계가 가장 . 시급한 조건이라 할 수 있다고 하였다 한국의 경우 아직 스마트 팩토리의 구축이나 생산 거점 . 이 형성되지 않아 많은 신생 비즈니스들이 실패를 격고 있다 제조 관련 기술의 발전과 그에 . 따른 소제와 재료의 개발 및 지원 역시 필요하며 그에 따른 AS 서비스와 기술 지원 역시 필요 할 것이다 또한 긴밀한 생산 시스템과 주문에 따른 유연한 대응을 위해서 생산자와 생산지원 . 인프라를 형성 네트워크 생산 플랫폼을 운용하기 위한 서비스 접근장치와 서비스 전달망을 , 통해 네트워크와 협력 관계를 유지하고 기업과 소비자 간의 긴밀한 네트워크 형성을 위한 웹 및 유무선 채널이 필요하다 또한 생산 업체들의 표준화된 생산기술이 필요하며 그에 따른 . , 상품의 질에 대한 보장을 위한 법 제도적 문제 해결 방안 연구 등 정부 차원의 정책적 지원 · 등 인프라의 확보가 필요하다.
셋째 성공적인 개인 주문생산 비즈니스를 위해서는 제품의 품질을 향상시켜야 하겠다 여전히 , .
거점 별 기준 수준이 상이하며 3D 프린팅 기술이 발전하고 있으나 재료의 다양성이나 후가공
의 미흡으로 제품의 질이 기존 상용품 보다 떨어지고 있는 실정이다 따라서 생산 거점별 기술 .
표준화가 필요하며 그에 따른 생산 인프라 구축을 필요로 한다.
제공서비스
프로 세스
디자인 생산 방식 선택 생산 배송 및 판매
3D 파일 제공 및 판매
디자인 협력 서비스 제공
소프트웨어 개발 및 제공
소재 제공 및 색상, 재질 등 옵션 제공
출력 후 후가공 서비스 제공
국내 국외 거점 / 생산
통합 플랫폼 제공
필요 전략
소비자의 접근성 확보
전문가 협력 시스템 구축
교육 지원
제도 및 정책 필요
제품에 따른 기술 적용 필요
후가공 등 제품의 질 향상
생산 거점 별 기술 표준화 필요
생산 거점 및 인프라 구축
통합 플랫폼 생태계 구축 표 개인 주문생산 비즈니스 전략
< 5>
개인 주문생산 비지니스 4.
개인 주문생산 비지니스 필요조건 4.1.
개인 주문생산 비즈니스의 필요조건은 서비스의 접근성 강화와 이를 지원하는 요소 기술의 개발 및 지원 그에 따른 서비스 관리라 할 수 있다 개인 주문 생산 비지니스는 개인의 생산 , . 시스템에 대한 쉽고 편리한 접근과 이를 실행 할 수 있는 기술 및 인프라 확충을 통한 서비스 관리에 따라 비지니스의 성패가 가려질 것이다 따라서 온라인 환경에서의 서비스의 접근장치 . , 전달망과 개인의 디자인 데이터를 관리할 수 있는 데이터 공유 환경의 조성이 필요하다 이러 . 한 환경 아래 개인이 쉽고 편리하게 디자인 및 생산에 접근할 수 있는 소프트웨어의 개발과 호환성 데이터 공유와 규제의 문제에 대한 제도가 구비되어야 한다 또한 생산기술의 확보와 , . 생산 거점의 확보 등 기술 및 제반 요소의 인프라 확충이 요구된다 이미 주문형 제조서비스를 . 하는 업체들은 소프트웨어의 개발 및 교육을 제공하고 전문가의 도움을 통해 소비자의 접근을 , 돕고 있다 소비자들이 쉽게 디자인에 접근하고 변형 창조할 수 있는 가상 모델링을 통해 . , 시각적으로 확인할 수 있는 기술지원 역시 필요하다 일부 업체들은 소프트웨어 . (SW) 면에서 대부분 독자 SW 를 개발하여 사용하고 있으며 , SW 의 중요성을 인식하고 오픈소스 플랫폼을 만들어 서로 협업함으로써 장을 확장하여 나가고 있다 주체적 소비자를 위해서는 인터넷 환 . 경 유무선 채널을 통한 소통 플랫폼 데이터 디자인 파일 에 쉽고 빠르게 접근할 수 있는 , , ( ) 클라우드 서비스 디자인을 쉽게 변형 창조할 수 있는 소프트웨어의 개발 등이 필요하다 현재 , .
의 나 시스템즈 의
Google SketchUp, Autodesk CAD 123D, 3D (3D Systems) Geomagic 메이커봇 의 등 일반 소비자도 쉽게 접할 수 있는 무료 DesignX, (Makerbot) SCAD designs
모델링 소프트웨어 등이 개발되고 있으며 스캐너나 키넥트 등 웹 캠 카메라로 찍은
3D , 3D , ,
사진이나 동영상에서 차원 모델을 추출하는 3 3D Scan Data, 3D Graphics, Shape Grammar, 등 와 텍스트 실물의 형체를 활용하여 모델로 변환할 수 있는 Grasshopper, Scripting 2D , 3D
기술이 상용화되고 있다 또한 전문가와 긴밀하고 즉각적인 소통을 통해 디자인 창작에 대한 . 고민을 해소 쉽게는 전문가가 설계한 , 3D 도면이나 견본 도면을 활용하거나 기본적인 툴로 원하는 상품을 설계하여 간단하게 디지털 제조기술을 활용할 수 있으며 , 3D 소프트웨어의 간소화와 설계를 검증을 통해 전문가들의 영역이었던 제품 디자인 및 설계의 정밀성을 높이는 것이 디자인 프로세스를 해결할 수 있는 열쇠가 될 것이다.
디지털 제조환경으로써의 제조 대행업체의 확장과 소비자의 자체 소유의 3D 프린터로 제품
및 부품을 생산하는 시스템으로 변화할 것이다 제한된 설비를 가지고 다양한 개인화 제품을 .
최적의 생산 효율적으로 생산할 수 있도록 설비 및 생산 현황 공정현황 품질 현황을 추적 , , ,
관리 하는 새로운 생산 방식의 운영시스템 기술이 요구된다 즉 . 3D 프린터의 기술의 표준화와
후가공 장비 , IOT 기반 자동화된 제조 설비들의 경우 각각의 제조 설비들을 디지털화하고 ,
설비들이 서로 유기적으로 연계됨으로써 생산과정에서 발생되는 주문에 따른 요구사항 재료 ( ,
후가공 부품 조립 을 반영할 수 있어야 한다 개인이 온라인상에서 공유와 수정 변환으로 , , ) .
완성된 디자인은 생산 시스템과 연계되어 생산되고 온라인 판매 플랫폼에서 생산된 제품을 , 판매 홍보할 수 있다 즉 아이디어의 생성에서부터 디자인 생산 판매에 이르기까지 제품의 , . , , 생명주기 전 단계에서 개인이 참여할 수 있는 연동 가능한 인프라를 통한 비즈니스 생태계를 구현하는 오픈 플랫폼이 구축되어야 한다 마지막으로 개인 주문생산 비즈니스가 발전하기 . 위해서는 데이터를 기반을 둔 현실 및 가상 연계 시스템을 통해 데이터 수집(datafication and
빅데이터화 데이터 분석 지식 베이스
data collection), (big data), (data analytics),
의사 결정 의 단계
(knowledge base), (data-driven decision making) 5
12)로 적용함으로써 데 이터 분석 기술과 온라인 공간이 인간 사물 서비스 산업 기반 등이 만남으로써 새로운 가치 , , , 가 창출될 수 있어야 한다 즉 인터넷 환경에서 필요한 디지털 관련 기술을 통합하고 현실과 . 가상을 연결함으로써 사람과 사람 기술과 사람 사물과 기술 사물과 사람을 연결할 수 있는 , , , 새로운 통합적 플랫폼 환경을 요구한다 따라서 새로운 제조환경에 따른 비즈니스 전략이 요구 . 된다.
12) OECD, Data-Driven Innovation: Big Data for Growth and Well-Being, 2015 .p.33, p.71 필요조건
서비스 접근 및 전달
서비스 접근장치
웹브라우저 환경 web 2.0 전용 클라이언트 모바일 무선채널/ 커뮤니케이션 기타 채널/ 서비스
전달망
인터넷 환경 p2p
요소 기술
소프트웨어
디자인 소프트웨어 SketchUp, Autodesk 123D, Geomagic DesignX,SCAD designs
개방형 프로그램
3D Scan Data 3D Graphics Shape Grammar Grasshopper Scripting
데이터 공유
호스팅서비스 클라우드 서비스 사이버 물리 시스템
데이터 수집(datafication and data collection), 빅데이터화(big data),
데이터 분석(data analytics), 지식 베이스(knowledge base), 의사결정(data-driven decision making)
제조 기술
압출 FDM(FFF)
분사 MJM, Polyjet
파우더 3DP( )
광경화 SLA, DLP
파우더 소결
SLS, SHS
티타늄 DMLS, SLM, EBM( )
에너지 빔 DMD(DMT)
인발 EBF3
시트접합 LOM
서비스 관리
기술 관리 편리 성능 장애관리 AS서비스와 기술 지원 소재 관리 소재 지원 및 개발 관리 신소재 개발
유통 물류관리 소재 및 제품
유툥망 관리 규제 및
정책
미래부와 산업부 지원
프린팅산업 발전협의회
‘3D ’
프린팅산업 발전추진단
‘3D ’
표 개인 주문 생산 비지니스의 필요조건
< 6>
개인 주문생산 비즈니스 전략 4.2.
제조 시스템의 변화는 대량생산으로 제품의 공급자의 역할을 담당했던 기업의 기능은 축소되 고 소비자의 역할은 이제 생산자의 역할로 확장되어지며 소비자와 공급자는 확장된 생산자의 개념으로 변화될 것이다.
개인 주문 생산 비즈니스는 소비자의 개입도에 따른 비즈니스 전략을 필요로 한다 소비자는 . 능동적 소비자 수동적 소비자로 나눌 수 있으며 소비자의 역할은 구매 디자인 생산의 단계 , , , 3 의 행위를 통해 구분 지을 수 있다 개인 주문 생산 비즈니스에서는 소비자의 디자인과 생산에 . 대한 참여에 따른 분류체계를 통한 비즈니스의 접근이 필요하다 소비자의 개입도에 따른 디자 . 인 선택 디자인 변형 직접 디자인에 따른 완제품 반제품 모듈 직접적 디자인 제품으로 제공 , , , , , 할 수 있는 체계적인 소비자 지원 및 소비자 관리가 필요한 것이다 즉 디자인 디지털 소스를 . 판매 소비자는 이를 조합하거나 수정 첨가함으로써 제품을 완성하고 디자인 기업에 제조를 , , , 의뢰하는 유형 반제품은 디자인 기업이 제조하여 배송하고 소비자가 반을 제조하여 완성할 , 수 있는 유형 등 다양한 접근을 통한 세부 비즈니스가 가능해야 한다.
또한 개인 생산 비즈니스는 제품의 주력 영역에 대한 분류를 통한 비즈니스 전략을 필요로 한다 제품의 기술 및 규모에 따른 세분화를 통한 생산의 표준화에 대한 준비가 필요하다 . . 프린터는 적층 기술 적층 방법 소재 지원 출력물의 퀄리티등 매우 다양한 제원을 가진다
3D , , , .
따라서 3D 프린터의 지원 가능한 제원에 대한 분류 그리고 제품의 형상성에 따른 기술 표준화 가 요구된다 즉 주체적 소비자 고유의 니즈가 제품 주문 및 디자인 그리고 제품의 기능과 . , 규모에 따라 생산계획 단계에 반영되고 고객의 니즈의 변화에 따라 디자인 및 제조 방식이 실시간으로 변경될 수 있어야 하며 고객 니즈 설비부문과 생산 방식 간 통신 생산 정보를 , , , 기업과 공유하기 위한 기술 개발 및 개방 시스템 구축이 중요하다.
그림 개인 주문생산 비즈니스 기본 전략
< 2>
즉 개인 주문 생산 비즈니스 생태계를 구현시키기 위해서는 제품 설계 주문 생산 판매 유통 , , , , 을 하나의 통합된 서비스를 제공 각 단계에서 주문자와 생산자 전문가 디자이너 엔지니어 , , ( , 등 재료 후가공 부품 및 조립업체 온라인 판매 물류 및 유통업체 등 필요로 하는 주체들이 ) , , , , 긴밀하게 연계되고 제어가 가능한 통합된 시스템을 필요로 할 것이다 또한 디자인에서 제조 . 까지 개인의 주문에 따라 만들어지는 것 뿐 아니라 판매와 제품 사용주기까지 고려된 서비스를 통한 통합적 비즈니스 모델로써의 온 디맨드 시스템이 구축되어야 한다 - .
개인 소비자 ( ), 생산 업체 혁신형 클러스터를 통한 협동적 창의적 활동 코 크리에이터 의 , ( - )
장이 필요하다 소비자와 생산 업체 업체 간 비즈니스 협약 비즈니스 연결을 통한 시장 형성이 . ,
이루어져야 하며 제품별 주력 영역에 따른 비즈니스 영역 그리고 이를 통한 생산과 온라인
플랫폼 간의 코 클러스터의 형성을 통해 주체적 소비자의 니즈를 충족시키고 제조 인프라 기반
의 성장과 생산 표준화를 위한 기술 및 시스템 지원 제도 및 정책을 통해 비즈니스를 확장 ,
시켜야 할 것이다.
프로
세스 디자인 주문 생산
판매 유통 및 물류
제조 후가공
운영
협업 플랫폼 주문 플랫폼 개방형 제조
플랫폼 판매 플랫폼
클라우드 데이터 수집 빅데이터화, , 데이터 분석 지식 베이스 의사결정, ,
사이버 물리 시스템 단말 미들웨어를 적용 IoT
관리 3D
컨텐츠 관리
설계 데이터 주문자 정보,
생산 데이터
유통 데이터 주문자 정보
방식 디자인
및 설계 검증
설계 생산 계획
제조 실행 생산 현황 추적
물류 및 유통 현황 추적
주체
개인 + 전문가
개인 생산자
제조 지원 인프라
온라인 마켓 물류 및 유통 업체 표 개인 주문 생산 프로세스 별 운영 전략
< 7>
결론 및 제언 5.
본 연구에서는 변화하는 제조업 관점에서의 패 러다임 변화에 대해 알아보고 사례 연구를 통해 개인 주문 비즈니스에 대한 대책과 개선점을 밝 혀 개인 주문 생산 비지니스에서 요구되는 필요 요소를 규명하고 그에 따른 전략을 제언하였다.
개인 주문 생산 비지니스는 개인의 니즈를 기본 으로 주문자와 생산자의 쌍방향적 커뮤니케이 션 환경에서 상품을 생산해내는 과정이다 미래 . 제조업의 이슈는 소비자가 직접 원하는 제품을 디자인하거나 아이디어를 구현함으로써 개인에 게 있어 유일무이한 상품을 제작할 수 있는 환경 의 조성이다 기존의 제조업 시장의 불특정 다수 .
의 대중을 대상으로 하였으나 . 3D 프린터를 활용한 제조 생태계의 소비자들은 주문형 제품 , 맞춤형 제품 등 나만을 위한 제품을 갖고자 하는 소비자를 대상으로 한다 소비자를 디자인과 . 제조 프로세스의 전 단계에 참여시킬 수 있는 주문 생산 생태계의 가치사슬을 형성하여 소비자 의 참여를 극대화하고 고객 대응속도 향상 공급망 형성을 위한 서비스 기반의 인프라 및 시스 , 템 구축이 필요하다 . 3D 프린팅 기술의 발전 , 3D 모델링 소프트웨어의 간소화 사물을 시각화 , 입체와 하여 간편하게 정보화시킬 수 있는 기본적인 기술이 발전되어지면서 디자인에 대한 창작과 접근이 용이해 짐으로 새로운 기회를 제공하여 소비자의 적극적인 참여를 이끌어내고, 디자인 완제품 반제품 모듈 등 다양한 유형의 상품을 통한 상품군 확장을 제공함으로써 소비 , , , 자의 다양한 접근 방법을 꾀할 수 있어야 한다 또한 이를 지원할 수 있는 생산 기술의 표준화 . 와 생산 인프라를 통해 긴밀하게 연계되고 제어가 가능한 통합된 시스템을 구축하여야 한다.
개인 주문 생산 비즈니스는 디자인을 축적한 라이브러리를 구축하고 데이터 관리를 통한 라이 브러리 축적이 비즈니스의 성패를 나눌 것이다 이를 위해서는 지원 정책 및 제도 등 지적 . 재산권에 대한 명확한 기준을 세우고 적절한 관리방안에 대한 연구가 필요하다 , .
참고문헌
크리스 앤더슨 , 『 메이커스 알에이치 코리아 , 』 , 2013
이보경 , 「 ICT 와 3D 프린팅이 주도하는 제 차 산업혁명 3 」 , Kt 경제경영연구소 , 2013 이경숙 외 , 「 3D 프린팅이 주요 산업에 미치는 영향과 대응 방안 」 , 산업연구원 , 2016, p.42
그림 개인 주문생산 비즈니스 전략
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