OXO가 출시 전 반복 설계 작업량을 두 배로 증량하는 데 Form 4를 활용한 비결

OXO가 설계한 야채 필러 프로토타입

OXO는 시중의 주방과 가정용 도구 중 가장 인기 있고 널리 사용되는 제품들을 제작합니다. 인간공학을 염두에 둔 디자인과 내구성이 놀랍도록 우수한 야채 필러에서 세련된 식품 보관 용기와 제설 브러시까지, 이들의 제품은 기능성과 경제성이 우수하며 아마도 이런 도구가 갖춰야 할 가장 중요한 요소인, 필요성도 갖추고 있습니다. 가정을 중심으로 일상이 더 편리해지는 제품이 있다면 그것은 OXO가 디자인했을 수 있습니다. 

OXO의 제품 디자인팀이 수백 가지의 아이템이 실려 있는 제품 카탈로그에서 관련성을 유지하려면 출시 속도와 디자인 완성도 사이에서 절묘하게 균형을 이뤄야 합니다. 제품 출시가 너무 늦어지면 소비자의 시선은 다른 제품으로 옮겨 가게 됩니다. 그렇지만 너무 빨리 출시하려다 보면 제품이 제대로 작동하지 않을 위험이 크고, 그렇게 되면 고객은 OXO에서 완전히 등을 돌리게 됩니다.

이 중요한 문제를 해결할 수 있는 해답은 반복 설계의 속도에 있습니다. 디자인팀은 수백 가지나 되는 제품 각각에 가능한 한 모든 옵션을 탐색해야 하며 시도해 보는 변경이 아무리 작아도 그렇게 할 수 밖에는 없습니다. OXO는 Formlabs의 프린터를 수년간 이용해 왔지만, Form 4를 자사의 3D 프린팅 랩에 도입하자 하루에 시도해 볼 수 있는 설계 변경을 세 배는 더 해 볼 수 있게 되었습니다.

"과거에는 밤새 프린팅한 결과물을 기다려야 했지요. 지금은 Form 4로 하루에도 서너 번도 프린트할 수 있습니다.”

제시 에마뉴엘(Jesse Emanuel), OXO의 테스트 엔지니어겸 적층 제조 책임자

빠른 반복 설계 덕분에 변화가 찾아온 OXO의 워크플로

 OXO의 뚜껑 프로토타입과 최종 사용 제품

이런 파트의 프로토타입은 대형 어셈블리에 끼워 넣고 테스트해야 해서 설계 과정 내내 공차를 엄격하게 준수해야 합니다.

에마뉴엘 책임 연구원이 운영하는 신속 프로토타입 제작 랩은 산업 디자이너, 검증 엔지니어, 글로벌 제조 팀으로 구성되어 있습니다. 이들의 제품은 수많은 경쟁 제품으로 둘러싸인 환경에서 눈길을 사로잡아야 하며 수년간 안정적으로 작동 해야 합니다. 정밀 엔지니어링, 철저한 사용자 테스트, 미세한 디테일이라고 해서 관과하지 않는 세심함은 OXO의 설계 철학에서 근간을 이루고 있는 원칙입니다 . 

OXO는 수백 가지 제품의 재고를 관리하는 작업에 3D 프린팅을 수년간 이용해 왔습니다. 이들은 사출 성형으로 제작된 플라스틱 컴포넌트와 알루미늄 같은 경량 금속, 전자장치의 조합으로 이뤄진 제품을 다수 생산하고 있습니다. 이런 어셈블리의 초기 모델을 프로토타입으로 제작하려면 정밀한 공차와 금속의 경질성과 강성, ABS 같은 사출 성형 플라스틱의 강도, 아니면 실리콘의 유연성과 내구성을 흉내낼 수 있는 다양한 소재가 필요합니다.  

이런 제품 중 다수는 휴대할 수 있어야 해서 인간 공학적인 설계와 사용자 테스트 또한 제품 개발 워크플로를 크게 좌우하는 요소가 될 수 있습니다. OXO의 3D 프린터 플릿은 다양한 소재 물성을 갖춘 정확한 모형을 빠르게 제작하려는 수요를 충족해야 합니다. 

에마뉴엘 책임의 프린터 플릿에는 Form 3, Form 3L, Form 4 뿐만 아니라 용융 적층 모델링 방식(FDM) 3D 프린터도 갖춰져 있습니다. Formlabs의 레진 카탈로그에 수록된 소재를 이들 프린터로 프린팅하거나 업계에서 흔히 사용되는 필라멘트를 FDM 프린터로 프린팅하면 다양한 소재와 기계적 물성에 대한 요구 사항을 처리할 수 있습니다.

프린트 대기열을 관통하는 Form 4

OXO가 디자인한 후 Form 4로 반복 설계한 몇 가지 3D 프린팅 프로토타입

Form 4는 OXO가 자사의 제품 카탈로그에 수록된 수많은 프로젝트에서 반복 설계 작업을 완수해 내는 데 도움이 되었습니다. 이들의 프로젝트에는 Clear Resin으로 제작한 보틀(상단 왼쪽), Grey Resin으로 제작한 캡과 필러(중앙과 오른쪽), 심지어 실리콘이나 우레탄 제품 제작용 금형(파란색 성형 파트, 하단 왼쪽)도 있습니다.

에마뉴엘 책임은 일주일에 파트를 최대 200개까지 요청받습니다. 산업 디자이너들은 새로운 아이디어를 검증할 만한 기본 형태 모형을, 제조팀은 대량 생산용 조정에 필요한 최종 사용 기능 테스트용 모형을, 마케팅과 영업팀은 OXO의 판매자들에게 선보일 프레젠테이션용 파트를 요청하는 것입니다. 요청 받은 파트를 각각 프린트 대기열로 보낸 후에는 디자인 타임라인, 제품 출시, 소비자 수요 성장세에 따라 우선 순위를 지정합니다. 

“수요가 점점 늘고 있지만, Form 4 덕분에 워크플로가 달라졌습니다. 과거에는 시간 때문에 대기열에 문제가 생기는 일이 많았죠. Form 4를 사용해 보니 문제가 모두 사라졌어요. 우리는 이제 시간에 구애받지 않습니다.”

제시 에마뉴엘(Jesse Emanuel), OXO의 테스트 엔지니어겸 적층 제조 책임자

이렇게 공정 윈도우(공정을 좌우하는 변수 범위의 조합)가 확장되자 팀은 파트 제작에 실패하고 이에 따라 일정 연기를 걱정하지 않고도 새로운 것들을 시도해 볼 수 있게 되었습니다. 에마뉴엘 씨는 “디자이너들은 테스트 일정이 잡히기 전에 모든 프린트 작업을 끝내려고 합니다. 테스트 전날 밤에 프린트 작업을 요청하는 일이 자주 발생하죠. 전력이 끊기거나 기타 다른 문제로 프린트 작업에 실패하게 되었을 때, 과거였다면 정말 문제가 되었을 것입니다. 테스트 일정을 다시 잡거나 다양한 소재로 프린팅하기 위해 프린터 여러 대로 나눠서 프린트했을 테죠. 지금은 아침에 프린트에 실패하면 Form 4로 보냅니다. 그러면 오후에 파트를 받을 수 있죠. Form 4로 했던 것 중 시간이 가장 오래 걸렸던 프린트 작업이 겨우 4시간 안팍이었으니까요.”라고 설명합니다.  

Form 4의 속도는 촉박한 마감일과 회전 시간에 쫒기는 OXO 내 많은 팀에게 실패해도 안전한 프린터라는 인식을 심어주었습니다. 이들은 빠르게 설계를 반복하고 새로운 것을 시도하면서 필요한 때 신속한 결과를 얻을 수 있다는 안정성마저 확보하게 되었습니다. “가장 큰 장점은 그냥 시간입니다. 시간적 여유가 늘어났죠. 저희로서는 가장 중요하게 생각하는 장점입니다.” 

블랙 다이아몬드 헤드 램프
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제품 개발을 위한 신속 프로토타이핑 안내서

이 가이드에서는 제품 개발 프로세스와 응용 분야, 오늘날 제품 개발팀에서 사용할 수 있는 신속 프로토타이핑 도구가 무엇인지 알아봅니다.

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촉감 테스트와 치수 정확도

oxo 야채 필러 프로토타입과 최종 제품

Form 4에서는 다양한 소재를 활용할 수 있어 참신한 아이디어 시도와 다양한 물성 테스트를 빠르고 쉽게 진행할 수 있습니다. 

거의 모든 주방에서 찾아볼 수 있는 OXO의 야채 필러를 사용해 본 사람이라면 통 안에 가득한 감자나 모양이 특이한 과일의 껍질을 얼마나 쉽게 제거할 수 있는 지 익히 알고 계실 것입니다. 사용이 쉽고 미끄러지지 않는 그립 핸들과 유연하게 회전하는 칼날은 모두 OXO에서 거친 광범위한 사용자 검증 프로세스의 결과입니다. 수백만 명이 각자의 손으로 사용하며 보편적으로 만족해 할 도구를 설계하려면 당연히 수백만 개의 손잡이 디자인을 테스트해야 합니다. 에마뉴엘 씨는 “계속 새 제품을 개발하고 있습니다. 빨리 해야하고 지저분해지기 쉬운 프로토타입 작업은 모두 여기서 하죠. 수십 개를 제작하고, 어떤 때는 수백 개까지 인하우스 방식으로 반복 설계 합니다.” 라며 만족스러워 합니다. 

프로토타입은 치수도 정확해야 합니다. 팀은 CAD에서 변경한 내용을 반영하여 만들어 내고자 하는 것와 정확하게 일치하는 파트를 프린팅해야 합니다. 요청하는 팀은 레이어 한 층 한 층을 적층할 때마다 반복적으로 정밀하고 사출 성형으로 제작한 최종 제품에서 얻을 수 있는 공차를 동일하게 구현할 수 있는 프린터를 찾습니다. 

Form 4에는 저강도 디스플레이(Low Force Display™) 프린트 엔진을 새롭게 도입하여 프린트 과정 내내 정밀도를 유지하는 데 필요한 두 가지 중요한 기능를 구현했습니다. 첫 번째는 경화 후 각 단면에서 보이는 선명한 모서리를 구현해 낸 고해상도 프린트 엔진과 혁신적인 광처리 장치(Light Processing Unit , LPU(광 처리 장치)입니다.  두 번째는 분리 텍스처로 각 레이어에 가해지는 힘을 축소해 크립이 생길 확률을 줄이고 프린트물 전체에서 정확도를 개선했습니다. 이런 결과를 눈치챈 OXO의 팀들은 에마뉴엘 씨에게 파일을 전송할 때 특별히 Form 4를 점점 더 많이 지정하기 시작했습니다. 에마뉴엘 씨는 “엔지니어들이 Form 4로 제작한 파트를 요청하고 있습니다. 치수가 더 정확하기 때문이죠.”라고 합니다.

샘플 파트
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필요를 다 채우도고 남을 만큼 다양한 소재

OXO가 설계하고 Form 3L에서 3D 프린팅 후 천공을 낸 스푼

OXO의 제품 카탈로그는 광범위하고 주방용 소비재 업계는 빠른 변화를 겪고 있고, 이는 다양한 소재를 매일 매일 각각의 프린터에서 프린팅하고 있다는 의미입니다. 그 가운데 소재도 이것 저것을 청결하며 오류 없이 변경할 수 있어야 합니다. 에마뉴엘 씨는 “작동 방법과 사용되는 소재가 제각기 아주 다른 제품이 수백 가지나 있습니다. Formlabs의 소재는 저희가 다양한 제품의 프로토타입을 제작하는 데 더 큰 기반이 되어 주었죠.”라고 설명합니다. 

일반 산업용 플라스틱과 흡사한 Formlabs의 레진을 매칭할 수 있어 OXO의 설계와 테스트 작업이 더 쉬워졌습니다. ABS와 유사한 파트를 시험 제작할 때는 Tough 2000 Resin을, 폴리프로필렌 파트를 시험 제작할 때는 Tough 1500 Resin을 사용하고 순정 실리콘 검증 모형에는 Silicone 40A Resin을, 끓는 물 안에서 테스트를 거쳐야 하는 프로토타입에는 High Temp Resin를, 사출 성형용 금형에는 Rigid 10K Resin을 사용할 수 있습니다.  “우리 제품을 전부 제작하려면 엄청나게 많은 구성 요소와 제품이 필요합니다.”

Formlabs의 장비에서 선택할 수 있는 광범위한 소재 옵션에 더해, 에마뉴엘 씨는 랩에 유형이 제각각인 몇 가지 3D 프린터를 갖추고 있지만, 거기에 Form 4를 추가하자 SLA 방식의 파트 요청이 늘어났습니다. 모두 속도와 치수 정확도 덕분입니다. "FDM보다 SLA를 더 많이 선택하는 이유 중 가장 큰 것은 소재 옵션입니다. Formlabs 소재를 12~15종 운용하고 있고 엄청나게 다양한 이유로 사용하죠. 경도가 낮은 Elastic Resin이든 Flexible Resin이든, 아니면 강성이 뛰어난 Rigid Resin이든 모두 갖추고 있으니까요. Grey Resin은 엄청나게 많이 사용하는 편이고, Clear Resin도 마찬가지입니다.

숙제: 업무에 딱 맞는 장비 찾기

OXO 커피메이커와 뚜껑에 달린 3D 프린팅 컴포넌트

OXO의 제품은 필수 소비재입니다. 싱크대 캐비닛이나 식기 서랍이라면 어디에나 적어도 하나는 있을 것입니다. 업무에 직면했을 때는 그것이 채소 껍질을 벗기는 것이든, 바람막이 창 유리에 붙은 얼음을 긁어내는 것이든, 언제라도 원하는 성과를 안겨줄 것으로 믿을 수 있는 안정적인 장비가 있다면 쉽게 처리할 수 있습니다.  

OXO 신속 프로토타이핑 랩도 이와 별반 다르지 않아 제품 디자인 과정의 속도를 떨어 뜨리지 않고 빠르게 처리할 수 있는 도구가 필요합니다. Form 4의 속도, 신뢰할 수 있는 정확성, 가용 소재의 다양성은 제품 혁신의 길을 훤히 뚫린 고속도로로 안내합니다. 3D 프린팅은 OXO에서 마감 기한 제한으로 인한 스트레스는 완화하고 새로운 것은 활발하게 시도할 수 있게 해주는 도구의 역할을 톡톡히 해내고 있습니다. 

“지금까지, Form 4는 경이로움을 안겨 주었습니다.”

제시 에마뉴엘(Jesse Emanuel), OXO의 테스트 엔지니어겸 적층 제조 책임자

자세히 알아보려면 Form 4 제품 페이지로 이동하거나 무료 샘플 파트를 요청하여 품질을 먼저 확인해 보세요.