<제 10장>기구 설계에는 돈을 아끼지 마라
앞서 설명드린 기구설계자에 대한 예시 때문에 기구설계 자체에 대한 반감이 생기셨을수도 있을 것 같습니다. 하지만 제품을 개발하기 위해서는 기구설계는 필수적이고, 그렇다면 우리는 실력/비용/기간 등 다양한 변수를 고려하여 어떤 기구설계자를 선정하는 방식을 익혀야 합니다. 그렇다면 기구설계에서 실력에 따른 인건비는 어떻게 측정되는 것일까요? 과연 우리는 기구설계에 그만큼의 비용을 지불할 이유가 존재하는 것일까요?
네, 그렇습니다.
이러한 이유는 제품 테스트가 모두 완료되고 양산화 시점에서 명확하게 드러나게 됩니다. 기구설계자의 실력에 따라 양산단계에서 금형 투자비용 및 양산 비용이 적게는 1.5배에서 많게는 3배까지 차이날 수 있기 때문입니다. 이유야 수없이 많지만 크게 4가지를 말씀드리고 싶습니다. 부품을 나누는 파팅실력/생산비를 절감할 수 있도록 디자인 데이터를 수정하는 능력/비슷한 부품을 한개의 금형으로 제작할 수 있는 능력/금형 공장을 수배하는 네트워크가 바로 그것입니다.
첫 번째는 파팅 실력입니다. 우리가 주로 사용하는 공산품들의 표면을 잘 살펴보면 실선을 찾을 수 있습니다. 예를 들어 리모콘을 살펴보면 측면에 실선이 나있는 것을 보실 수 있을겁니다. 이러한 선은 부품이 나뉘어 조립된 것을 나타내며, 금형 용어로는 파팅라인(partin line)이라고 합니다. 이러한 부품을 나누는 실력은 금형제작 비용에 큰 영향을 주게 됩니다. 이는 CNC라는 기계를 통해 금속을 깎아내는 금형의 특성 때문입니다. CNC를 통해 금속 덩어리를 깎아낼 때, 금형 크기가 커져 깎는 면적이 넓어지거나 깎는 깊이가 깊어지면 금형 제작 비용이 많이 오르게 됩니다. 같은 제품을 만들더라도 부품의 깊이와 크기가 많이 달라지기 때문에 파팅을 어떻게 하느냐에 따라 비용이 많이 달라지게 됩니다.
과거 기구설계까지 마친 상태에서 금형제작을 위해 찾아오신 커피머신을 만드시는 고객분이 계셨습니다. 하지만 파팅라인이 매우 잘못 설계되어 있어 금형을 매우 깊고 크게 제작할 수밖에 없었으며, 불량이 발생할 확률이 꽤나 높아질 만한 기구설계였습니다. 이 때문에 기구설계를 다시 진행하고 금형을 제작하였습니다. 다시 진행하게 된 기구설계 비용은 600만원 정도였지만, 1500만원의 금형 비용을 절감할 수 있었고, 사출 비용도 20-30%정도 아낄 수 있었습니다.
두 번째로는 디자인 데이터를 확인하고 생산비를 절감할 수 있는 능력입니다. 일반적인 디자이너들은 금형사출을 이해하고 생산비에 따라 디자인 설계를 진행해본 경험이 적습니다. 또한 최상의 디자인을 만들기 위해 사용되는 기술들은 생산비를 높이는 방향으로 작용하는 경우가 많은 것도 한가지 이유입니다.
결합방식을 예로 들 수 있습니다. 제품의 결합방식에는 나사를 체결하는 스크류 방식과 부품을 끼워 결합하는 후크 방식으로 나눌 수 있습니다. 더욱 퀄리티가 높은 디자인을 위해서는 당연히 나사가 보이지 않는 후크 방식으로 진행되어야 합니다. 하지만 이러한 후크 체결 구조는 제품에 언더컷이 발생하게 되기 때문에 금형비를 증가시키는 일반적인 원인으로 작용됩니다.
위의 그림과 같이 금형에서 사출품을 특정방향으로 뺄 때 걸리는 부위가 생기는 것을 언더컷이라고 합니다. 금형과 플라스틱 사출품은 단단한 고체이기 때문에 이러한 언더컷이 발생하게 되면 제품에 손상이 갈 수 있기 때문에 다양한 형태의 특수 금형을 사용해야 합니다. 이러한 특수금형은 방법에 따라 일반금형 대비 1.2배에서 1.5배 정도 비싸지게 됩니다. 설계자는 이러한 부분을 인식하고 디자이너와 절충안을 협의하고 수정해야 합니다. 또한 디자인 중에 다양한 소재의 사출품을 결합하여 데코레이션을 하는 방식을 취할 때도 기구설계자의 역량이 중요합니다. 이렇게 다양한 소재를 사용하기 위해서는 부품 결합이나 이중 사출을 이용하게 됩니다. 두 방식 모두 새로운 부품을 제작하거나 결합하기 위한 새로운 금형을 제작하기 위한 추가 비용을 지불하게 됩니다. 기구설계자는 이러한 부분을 최초부터 인지하여 고객에게 결정의 폭을 제안할 수 있어야 합니다.
세 번째로는 비슷한 부품을 한 개의 금형으로 제작할 수 있는 능력입니다. 비슷한 형상의 부품들을 같은 금형에 배치하여 제작하게 되면, 여러 부품을 위한 여러 금형을 제작하는 것보다 초기 금형투자 비용이 줄어들게 됩니다. 이를 위해서는 설계 단계에서 최대한 비슷한 형상으로 부품을 설계할 수 있도록 주의를 기울여야 하는데요, 모든 것을 고려하여 설계하는데에는 많은 경험과 실력이 필요합니다.
마지막 네 번째로는 금형 공장을 수배하는 네트워크입니다. 기구설계자들은 프로젝트를 진행하면 진행할수록 본인이 알고 있는 금형공장의 네트워크가 늘어나게 됩니다. 이는 제품 생산비용을 절감할 수 있는 가장 확실한 방법이기도 한데요, 해당 제품군을 만들어본 경험의 유무/기계 임률의 차이/금형공장의 업무 방식 등의 요소에 따라 같은 데이터에 대해서도 확연한 비용 차이가 발생하게 됩니다. 그렇기 때문에 이런 네트워크를 가지고 이를 follow-up 할 수 있는 것은 기구설계자의 중요한 능력중 하나라고 할 수 있습니다.
추가적으로 앞서 언급한 측면 외에도 기구설계자에게 돈을 아끼면 안되는 이유는 바로 불량률입니다. 금형사출 시 발생하는 불량률과의 문제상황은 제조 프로세스 중에서도 가장 피해야하는 부분 중 하나입니다. 하지만 의외로 불량률 관련된 이슈는 빈번하게 발생하곤 합니다. 우리는 반드시 이런 부분들을 줄여 나가야하며, 기구설계자와 불량률의 관계에 대해서는 다음 장에서 살펴보도록 하겠습니다.
