Koproto 자동견적의 알고리즘 안내

3D프린팅이나 CNC 제작을 의뢰할 때 가장 먼저 궁금한 것은 아무래도 “얼마인가요?”입니다. Koproto의 자동견적 시스템도 결국 이 질문에 보다 빠르게 답하기 위해 만들어졌습니다. 다만 제조 견적은 단순히 제품의 크기나 무게만으로 결정하기 어렵습니다. 같은 제품이라도 몇 개를 만드는지, 언제까지 필요한지, 어떤 소재와 장비를 사용하는지에 따라 실제 제작 조건이 달라지기 때문입니다. 그래서 Koproto에서는 자동견적을 계산할 때 몇 가지 조건을 함께 살펴봅니다.

수량

1개를 제작하는 것과 10개, 100개, 500개를 제작하는 것은 같은 공정이라도 단가가 달라집니다. Koproto는 수량이 증가할 때 발생하는 배치 효율, 장비 운영 효율, 반복 생산 효과, 장비 동시 투입 가능성​을 견적에 반영하고 있습니다. 수량이 많아지면 하나의 베드를 해당 주문에 단독으로 사용할 수 있고, 여러 제품을 한 번에 배치하거나 여러 대의 장비를 동시에 운영할 수 있습니다. 다른 제작물의 종료를 기다리지 않고 연속 생산이 가능해지는 만큼 생산 효율도 높아집니다.

동시에 수량이 증가하면 품질관리 기준도 함께 달라집니다. 반복 생산 과정에서 동일한 품질을 유지하기 위한 검사 기준을 설정하고, 필요한 경우 치수 검사용 지그나 별도의 검사 도구를 제작합니다. 생산 중 샘플 검사와 중간 검수, 불량 발생 시 대응 기준도 수량에 따라 함께 설정하고 있습니다. Koproto는 이러한 조건을 기반으로 수량별 생산 효율과 품질관리 비용을 함께 계산하는 내부 알고리즘을 적용하고 있습니다. 단순한 수량 할인 방식이 아니라, 해당 수량을 어떤 방식으로 생산하는 것이 가장 효율적인지를 계산하여 단가를 산정하고 있습니다.

일정

언제까지 필요한지도 견적에서 매우 중요한 조건입니다. 제작 기간에 여유가 있다면 현재 사용 가능한 장비와 수행사의 생산 일정 을 고려해 보다 효율적으로 작업을 배치할 수 있습니다. 반대로 짧은 기간 안에 많은 수량을 제작해야 한다면 여러 대의 장비를 동시에 투입하거나, 작업을 나누어 생산하거나, 다른 수행사와 함께 제작해야 하는 경우도 생깁니다. 실제 제조 현장에서는 같은 제품이라도 주문이 들어온 시점, 장비의 가동 상태, 남아 있는 작업량, 필요한 수량, 후처리 여부​에 따라 가능한 일정과 비용이 계속 달라집니다.

Koproto는 이러한 상황을 반복해서 경험하면서 얻은 제작 데이터를 디지털화해 관리하고 있습니다. 어떤 수량을 어느 정도의 기간에 제작했는지, 당시 몇 대의 장비를 사용했는지, 예상했던 제작시간과 실제 제작시간은 얼마나 차이가 있었는지와 같은 데이터를 계속 축적합니다. 이렇게 현장의 제작 경험을 데이터로 만드는 과정을 DX(Digital Transformation)​라고 본다면, Koproto는 한 단계 더 나아가 이 데이터를 바탕으로 현재 주문에 어떤 생산 방법이 적합한지를 판단할 수 있도록 알고리즘화하는 AX(AI Transformation)​를 진행하고 있습니다.

공정의 난이도

같은 크기의 제품이라도 형상과 구조에 따라 제작 난이도는 달라집니다. Koproto는 공정별로 제작 과정에서 발생할 수 있는 변형, 서포트, 가공 접근성, 후처리 작업 등을 확인하고 이를 견적에 반영하고 있습니다.

FDM은 오버행이 많아 서포트가 많이 필요한지, 출력 방향이 제한되는지, 얇고 긴 구조로 인해 변형 가능성이 있는지 등을 확인합니다. SLS는 길이가 길거나 얇은 형상에서 휨이 발생할 수 있기 때문에, 출력 방향을 조정하거나 변형을 줄이기 위한 보강 구조가 필요한지 함께 검토합니다. SLA는 서포트가 조립면이나 외관면에 영향을 주지 않도록 배치하는 것이 중요합니다. 원형이나 사각 형상을 보다 정확하게 구현해야 하는 경우에는 출력 방향이나 슬라이싱 조건을 별도로 조정하기도 합니다. CNC는 공구가 원하는 위치까지 접근할 수 있는지, 몇 번의 세팅과 방향 전환이 필요한지, 복잡한 형상으로 인해 추가 가공이 필요한지 등을 확인합니다.

Koproto는 이러한 공정별 제작 난이도를 내부 기준으로 관리하고 있으며, 형상에 따라 추가되는 제작시간, 작업 과정, 보조 구조, 후처리 및 가공 조건을 함께 계산하여 견적에 적용하고 있습니다.

소재

PLA, PETG, TPU, 엔지니어링 플라스틱, 알루미늄 등 소재마다 가격뿐 아니라 필요한 장비와 제작 조건, 생산 시간도 달라집니다. Koproto는 소재의 원재료 가격만 계산하지 않고, 해당 소재를 실제로 제작하기 위해 어떤 장비와 조건이 필요한지까지 함께 확인하여 견적에 반영하고 있습니다.

FDM에서는 CF나 GF가 포함된 복합소재를 사용할 경우 노즐의 재질과 직경을 변경해야 하는 경우가 있습니다. 0.4mm 노즐 대신 0.6mm 이상의 노즐을 사용하면 출력 조건과 재료 사용량이 달라지고, 벽 두께나 출력 강도에도 영향을 줄 수 있습니다. 이 경우 PLA-CF와 같은 고기능 소재를 사용해 성능을 높일 것인지, PLA+와 출력 조건을 조정해 필요한 강도를 확보하면서 보다 경쟁력 있는 단가를 제공할 것인지도 함께 검토합니다. SLS는 제품의 크기에 따라 사용할 수 있는 장비의 선택 폭이 달라집니다. 특히 대형 제품은 한 번에 제작할 수 있는 장비가 제한적이고 비용도 높아질 수 있어, 제품의 구조와 용도를 확인한 뒤 파트를 나누어 제작하는 방법도 함께 검토하고 있습니다. SLA는 소량 제작에서는 장비 세팅과 후처리 비중이 높아 단가가 높게 형성될 수 있지만, 수량이 증가해 하나의 장비를 해당 작업에 지속적으로 사용할 수 있는 조건이 만들어지면 개당 생산비가 크게 낮아지는 경우도 있습니다.

Koproto는 이러한 소재 특성, 장비 조건, 제작 방식, 수량에 따른 생산 효율​을 함께 고려하여 실제 제작에 적합한 소재와 단가를 산정하고 있습니다.

장비의 역량

Koproto 안에 세 분의 파트너가 있다고 가정해 보겠습니다. A 파트너는 샤프트 가공을 주로 하고, B 파트너는 기어 가공에 강점이 있으며, C 파트너는 기어박스 제작 경험이 많다고 해보겠습니다. 같은 플랫폼 안에 있기 때문에 서로 경쟁 관계처럼 보일 수 있지만, 실제 제조에서는 각 파트너가 잘하는 분야와 보유 장비의 특성을 정확하게 파악하는 것이 더 중요합니다. 샤프트 가공이 필요한 주문이라면 굳이 세 곳 모두에 같은 견적을 요청할 필요는 없습니다. 해당 작업에 적합한 장비와 경험을 가진 파트너를 우선적으로 연결하는 것이 제작 시간과 비용, 품질 측면에서 더 효율적입니다.

과거에는 자신의 주력 분야가 아닌 작업이라도 우선 수주한 뒤 다른 업체에 다시 맡기는 재하청 방식이 많이 사용되었습니다. 이런 방식은 중간 비용이 추가되고, 일정 관리와 품질 관리도 복잡해질 수 있습니다.

Koproto는 이러한 구조를 줄이기 위해 파트너가 보유한 장비와 주력 공정, 반복적으로 수행해 온 작업의 특성을 함께 관리하고 있습니다. 같은 CNC 장비를 보유하고 있어도 샤프트를 많이 가공해 본 곳과 판재 가공을 많이 해 본 곳의 생산성은 다를 수 있고, 같은 3D프린터를 사용하더라도 특정 소재나 제품 유형을 반복적으로 제작해 온 파트너의 작업 효율은 달라질 수 있습니다.

Koproto는 제품의 조건에 맞는 장비와 파트너의 역량을 확인하고, 해당 장비에서 실제 제작했을 때의 생산성, 예상 제작시간, 품질 안정성​을 견적에 반영하고 있습니다.

현재 사용할 수 있는 장비

공작소나 중소 제조기업에 직접 방문해 보면 실제로 사용하지 않고 있는 장비가 생각보다 많습니다. 사장님께 이유를 여쭤보면, 주력 장비는 계속 가동하고 있지만 일부 장비는 보조용으로 사용하고 있어 항상 돌리지는 않는다는 이야기를 자주 듣습니다. 이러한 장비에 적합한 일감을 연결해 드리는 것에 대해 대부분의 파트너는 긍정적으로 생각합니다. Koproto는 이런 유휴 장비의 생산 가능성도 중요한 제조 자원으로 보고 있습니다.

어떤 파트너가 어떤 장비를 보유하고 있는지, 그 장비가 현재 가동 중인지, 추가 작업을 받을 수 있는 상태인지, 어떤 종류의 일감을 원하는지를 함께 파악하고 있습니다. 제조에 필요한 모든 장비를 직접 구입해 보유하는 것은 현실적으로 어렵습니다. 반대로 좋은 장비가 여러 지역에 존재하더라도 어디에 어떤 장비가 있고 현재 사용할 수 있는지 알 수 없다면, 많은 주문이 있어도 경쟁력 있는 생산 체계를 만들기 어렵습니다.

동일한 품질과 공정으로 제작할 수 있으면서 현재 작업 여유가 있는 파트너와 장비를 연결할 수 있다면, 장비 대기 시간을 줄이고 보다 빠른 일정으로 제작을 시작할 수 있습니다. Koproto는 파트너의 장비 보유 현황과 현재 가동 상태, 추가 생산 가능 여부를 함께 관리하고, 실제 주문이 들어왔을 때 사용할 수 있는 생산 여력을 견적과 제작 일정에 반영하고 있습니다.

견적은 단순한 숫자가 아니라 누군가의 끝없는 도전의 결과입니다

Koproto가 자동견적에서 중요하게 생각하는 것은 단순히 가격을 낮춰 경쟁력을 만드는 것만은 아닙니다. 제조 현장에서는 수없이 견적을 내고, 선택하고, 실패하고, 다시 판단합니다. 어떤 때는 이 소재를 선택한 것을 후회하기도 하고, 조금 더 여유 있는 일정을 잡았어야 했다고 생각하기도 합니다. 장비를 잘못 선택해 예상보다 시간이 오래 걸리는 경우도 있고, 반대로 작은 판단 하나로 비용과 시간을 크게 줄이기도 합니다. 이렇게 현장에서 반복되어 온 경험들이 하나씩 모여 수량, 일정, 공정의 난이도, 소재, 파트너의 장비 역량과 생산 여력에 대한 판단 기준이 됩니다.

Koproto는 이러한 사소해 보이는 경험까지 디지털화하고자 합니다. 같은 3D 데이터라도 누가 제작하는지, 어떤 장비를 사용하는지, 언제 제작하는지, 몇 개를 만드는지에 따라 결과와 비용은 달라질 수 있습니다. 오늘 제작하는 조건과 한 달 뒤 제작하는 조건도 같지 않을 수 있습니다.

변수가 많더라도 조금 더 예측할 수 있는 제조. 세상을 바꿀 만한 제품만큼이나, 제조를 바꿀 만한 플랫폼도 필요합니다. 우리는 그것을 ‘예측 가능한 제조플랫폼’이라 부릅니다.
그리고 그 제조플랫폼을 Koproto가 만들어가고자 합니다.