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쉘(Shell)의 3D프린팅 활용사례
2021-07-14 11:26:06

 

일반적으로 쉘(Shell)이라고 부르지만, 정식 명칭은 로열 더치 쉘(Royal Dutch Shell)입니다. 세계에서 두 번째로 큰 석유회사이며, 영국 주식회사이지만 네덜란드에 본사가 있습니다. 세계적인 석유화학회사인 쉘(Shell)은 어떻게 3D프린팅을 활용할까요? 업종, 회사규모, 생산 제품에 따라 어떻게 활용하는지는 다를 것입니다만, 이 글은 석유화학회사들이 어떻게 3D프린팅을 사용하는지에 대한 한사례이니 참고하시기 바랍니다. 

쉘(Shell)의 경우는 크게 3가지 영역으로 활용사례 나누어볼 수 있는데, 하나씩 보시겠습니다.

 

<이미지: Shell > 

 

첫번째는 예비부품 출력(Spare Parts Printing) 입니다. 

예비 부품의 재고를 적정수준으로 유지하는 것은 중요한 물류 과제입니다. 너무 적거나 많으면 여러가지 문제가 발생합니다. 또한 부품의 가용성과 노후화도 문제입니다. 오래된 장비의 부품이 더 이상 생산되지 않는다면 어떻게 해야할까요?
펌프와 같은 일부 주요 구성 요소는 매우 비싸고 중요하며, 장비 자산 수명을 결정합니다. 3D 프린팅이 없으면 압축기가 노후되어 작동을 멈춘 경우 내부의 개별 구성 요소를 제조할 수 없기 때문에 전체 압축기를 교체해야 합니다. 3D 프린팅은 더 이상 제조되지 않는 부품을 생산할 수 있으므로 구식 장비의 수명을 연장할 수 있는 잠재력과 함께 공급망을 근본적으로 단순화할 수 있는 잠재력이 있습니다. 

Shell은 암스테르담에 있는 Shell Technology Center에서 부품을 스캔, 리버스 엔지니어링, 최적화, 출력 및 후처리할 수 있는 사내 기능을 보유하고 있습니다. 예비 부품을 3D 프린팅함으로써 자산의 수명을 효과적으로 연장할 수 있습니다. 어떤 경우에는 부품 비용과 리드 타임을 줄일 수도 있습니다.
이곳에서 임펠러와 같은 수많은 부품을 제조했고, 3D 출력된 예비 부품 디자인의 적합성을 확인하기 위해 디지털  데이터베이스를 개발하고 있다고 합니다. 이를 통해 기술적으로 보장되고 인증된 예비 부품의 주문형 출력이 가능한 것입니다.

 

<이미지: Shell > 

 

 

두번째는, 새로운 설계입니다.

새로운 설계 연구는 향상된 성능으로 더 효과적으로 기능하는 구성 요소를 만드는 것을 목표로 합니다. 항공기 부품을 3D 프린팅하여 기존 방식으로 제조된 부품의 강도를 유지하면서 더 가볍게 만드는 항공우주 산업과 같은 산업에서 잘 확립되어 있습니다. 3D 프린팅은 또한 기존 기계 기술과 결합된 주조 및 단조와 같은 기존 기술을 사용하여 제조할 수 없는 부품을 만드는 데 사용할 수도 있습니다. Shell도 3D 프린팅으로 새로운 디자인을 제조합니다. 다양한 연구 프로젝트를 지원하기 위해 여러 참신한 디자인을 출력하였습니다.

 

<이미지: Shell > 

 

셋째, 빠른 시제품제작(Rapid Prototyping) 입니다
엔지니어링 설계의 신속한 프로토타이핑을 위해 3D 프린팅을 사용합니다. 이를 통해 실제 산업용 제품을 개발하기 전에 플라스틱과 같은 재료로 구성 요소를 소규모로 테스트할 수 있습니다. 예를 들어, 미국 멕시코만의 Stones 심해 프로젝트에서 작업하는 프로젝트 팀은 부유식 생산, 저장 및 하역 선박을 위한 계류 시스템을 개발하면서 몇 달을 절약할 수 있었습니다.

Coulomb 필드에서는 3D 프린팅을 사용하여 해저 바닥 구조물의 설계를 검증했습니다. Coulomb 유전은 멕시코만의 해안에서 80km 떨어져 있으며 Shell의 가장 깊은 해저 프로젝트 중 하나입니다. 해발 7,000피트 이상에서 이 프로젝트는 진흙 매트라는 기초를 깔아야 합니다. 진흙 매트 디자인은 운송할 때 접힐 수 있는 경첩이 달린 "날개"를 특징으로 하며, 해저에 닿으면 열리면 진흙 매트의 전체 크기가 드러납니다.

3D 출력된 축척 모델은 힌지의 두 부분을 함께 연결하는 데 사용된 볼트가 너무 커서 적절한 정렬이 불가능하다는 것을 팀에 보여주었습니다. 0.5cm의 차이가 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 3D 프린팅은 건설 문제를 피하고 비용을 낮게 유지하는 데 도움이 되었습니다.

위의 내용을 동영상으로도 보실 수 있습니다.

 

참고) Shell 웹페이지

 

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