고객이 비용을 35% 절감하고 리드 타임을 단축할 수 있도록 어떻게 지원했을까요?

기계 및 장비의 핵심 변속기 부품인 기어는 글로벌 제조업의 경쟁이 치열해지는 배경에서 생산 효율성 및 비용 관리 측면에서 최종 제품의 시장 경쟁력에 직접적인 영향을 미칩니다.기어 제조기업의 기술 수준과 비용 관리 능력은 기업의 경쟁력을 결정하는 열쇠입니다.

글로벌 공급망의 긴축과 비용 효율적인 제품에 대한 고객의 긴급한 요구에 직면하여,LS컴퍼니전체의 자원 효율성을 극대화합니다.기어 제작혁신을 통한 체인기어 제조 기술그리고 지적인 생산 체계. 성공은 여러 고객이 달성하는 데 도움이 되었습니다.생산 비용을 35% 절감하고 납품 주기를 50% 이상 단축하는 획기적인 발전.이 기사에서는 LS사가 전통적인 기어 제조의 고충을 극복할 수 있는 방법을 분석합니다.

기어는 어떻게 만들어지나요?

1.재료 선택 및 블랭크 성형

기어 재료일반적으로 합금강 (예 : 20CrMnTi), 스테인레스 스틸 또는 티타늄 합금과 함께 고강도, 내마모성 및 피로 저항이 필요합니다.블랭크 성형 방법은 다음과 같습니다.

위조: 형성하거나 자유로운 위조에 의하여, 양을 감소시키는 마지막 형성 부속의 가까이에 형성하.후속 절단재료 활용률 증가.
주물: 를 위해 적당한복잡한 형상 또는 대량 생산회색 주철 기어 박스 하우징과 같은.
분말 야금: 고밀도, 저비용 중형 및 소형 기어, 특히자동차 변속기 부품.

2.성형 및 가공

의 핵심기어 가공톱니 프로파일 가공에 있습니다. 주류 가공 기술은 다음과 같습니다.

기어 호빙:회전식 절삭 공구 및 공작물 맞물림을 통해 대량의 원통형 기어를 효율적으로 생산하고 정확도 등급 ISO 6336 -3을 획득했습니다.
기어 형성:내부 및 이중 톱니, 높은 가공 유연성에 적합하지만 호브보다 가공 효율이 낮습니다.
CNC 기어 밀링:제어 시스템을 기반으로 복잡한 헬리컬 앵글 기어의 효율적인 가공은 소규모 배치 사용자 정의 요구 사항에 적합합니다.
3D 프린팅(적층 제조):기존 가공 방법으로는 가공할 수 없는 중공 기어 또는 불규칙한 구조를 제조하여 금속 분말을 층별로 녹이는 신기술입니다.

3.열처리 및 표면 강화

침탄 및 담금질 : 기어의 표면 경도를 향상시키고 (예 : 62-65HRC) 무거운 하중 조건에 적합한 코어 인성을 유지합니다.
유도 경화: 국부 가열 담금질, 에너지 절약, 최소 변형, 자동차 기어에 일반적으로 사용됩니다.
레이저 표면 코팅:기어 표면에 고경도 코팅(예: WC Co)을 분무하면 다음과 같이 내마모성을 높일 수 있습니다.5-8 배 및 3 배 이상에 의하여 서비스 기간.

How are gears made？

전통적인 기어 제조의 효율성과 비용은 얼마입니까?

심각한 효율성 병목 현상

1. 과정이 길다.

전통적인 기어 제조는 주조, 단조 및 절단과 같은 개별 공정에 의존합니다. 예를 들어, 자동차 기어 박스 기어는 금형 조각 (2 주) → 황삭 성형 (3 일) → 황삭 가공 (5 일) → 열처리 (2 일) → 정밀 가공 (3 일) → 검사 (2 일)가 필요하며 전체 프로세스는 15-20 일이 소요됩니다. 반면현대 CNC 가공3-5일로 압축할 수 있습니다.

2. 낮은 재료 활용률:

동안주조 기어의 모래 주조, 곰팡이로 채워진 금속 액체를 냉각하고 제거해야 합니다. 금형에 수축 및 다공성 결함이 발생하기 쉬워 최대 30% -40%의 재료 낭비가 발생합니다. 전통적인 제조 공정에서 재료의 종합 활용률은 55% -65%에 불과한 반면 현대 적층 제조의 결합 활용률은 90% 이상으로 증가할 수 있습니다.

3. 에너지와 노동에 대한 의존도가 높습니다.

단조 작업장은 고온(예: 단조를 위한 섭씨 1,200도)과 에너지 소비가 생산 비용의 15%에서 -20%를 필요로 합니다. 인공 치아(예: 연마 및 면도)는 속도가 느리고 시간당 10-15개만 처리할 수 있어 대량 주문을 충족하기가 어렵습니다.

비용 구조의 높은 강성

1.고정 비용이 높은 비율을 차지합니다.

전통적인 제조는 중장비(예: 대형 스탬핑 기계, 수평 보링 머신 등)에 크게 의존하며 장비 감가상각 및 유지 보수는 연간 지출의 20-30%를 차지합니다.

2.스크랩 비율 및 수리 비용:

다공성 및 내포물로 인해 기존 주조 기어의 폐기물 비율은 10-15%에 달할 수 있으며, 용접 수리 또는 스크랩 처리를 위해 $200-$500 pertonne의 추가 투자가 필요합니다.열처리 (예: 치아 편차>0.05mm) 후 변형으로 인한 크기 편차가 필요합니다.2차 정밀 가공처리 비용이 10% -20% 증가합니다.

3.숨겨진 비용이 증가했습니다.

전통적인 공정은 탄소 배출량이 높으며(예: 주조 주물 퍼톤 약 1.2톤의 주조 공장 CO2 배출량) 환경 규제 처벌 및 탄소세 압력에 직면해 있습니다. 다중 프로세스 협업은 긴 물류 거리, 낮은 재고 회전율 및 총 비용의 5% -8%의 창고 비용으로 이어집니다.

LS 사례 1: 프랑스 회사의 항공 기어박스의 긴급 유지 보수는 72시간 이내에 배송되어야 합니다.

1. 고객의 고충 사항

폐쇄 위기: 의 핵심 구성 요소헬리콥터 기어 박스기존 주조 및 기계 공정을 사용하는 경우 최대 12주가 소요될 수 있으며 폐쇄하는 데 하루에 최대 500,000유로의 비용이 발생할 수 있습니다.
품질 요구 사항: 충족해야 합니다.표준 항공에서(재료 추적성, 경도 HRC 60) 기존 조립 시스템과 호환됩니다.

2. LS 솔루션

단계별	기술적 수단	주요 작업
리버스 엔지니어링	3D 스캐닝+CAD 모델링	분해된 부품의 디지털 모델링은 ± 0.2mm의 오차 제어로 10시간 이내에 완료되었습니다.
빠른 CNC 가공	5축 연동 공작 기계+PVD 코팅 절삭 공구	항공 등급 티타늄 합금(Ti-6Al-4V)를 사용하여 표면 거칠기 Ra<0.8 μ m에서 72 시간 동안 50 개를 대량 생산했습니다.
품질 검증	경도 테스트+금속 조직 분석	각 배치는 HRC 60 ± 1의 경도를 가진 3개의 샘플에서 무작위로 선택되었으며 EN10083에 따라 검증되었습니다.

3. 데이터 비교 및 편익 계산

깜빡이	기존 솔루션	LS 체계	비용 절감/복리후생
납품 주기	12주(84일)	3 일	81일 단축.
일일 다운타임 비용	€500,000	€0	하루에 €500000를 절약하세요.
총 가동 중단 비용(12주)	84일 x €500000= €42000000	3일 x €500000= €1500000	€40500000의 손실을 방지합니다.
부품의 생산 비용	주조 + 가공 : € 2500 / piece	CNC 기계로 가공:€3200 /개	단일 품목 프리미엄 €700.
총 주문 수량	50 개	50 개	-
총 매출	50 × €2,500 = €125,000	50 × €3,200 = €160,000	€35000의 새로운 수익.
고객 이익 마진 개선	원래 이익률은 20%였습니다	실제 이익률은 35%입니다.	단일 품목 수익이 €560 증가했습니다.

4. 최종 결과:

고객은 €40.5M의 가동 중단 손실과 €160k의 지불 처리 수수료를 방지하여 €4,034만 의 순이익을 달성했습니다.
LS는 프리미엄 전략을 통해 35%(단위 총 마진당 €700)의 총 마진을 달성합니다.
고객 매출은 25% 증가했고, 운영은 확장되었으며, 연간 조달 예산은 증가했습니다.
우리는 계속해서 의뢰할 것입니다LS, 긴급 수리 완료그리고대량 생산향후 3년 동안 예비 부품의.

About aviation gearbox cases

LS 사례 2: 인도 농업 장비 제조업체는 수명을 5배 연장한다는 목표를 달성하기 위해 기어 재료를 업그레이드해야 합니다.

1.고객의 고충 사항

높은 실패율:주철 기어습하고 먼지가 많은 환경에서는 고장률이 최대 30%로 작동 중 잦은 가동 중지 시간이 발생합니다.
비용 압박: 유지 보수 인건비는 총 유지 보수 비용의 40%를 차지하며 작물 수확 시즌의 지연 위험이 매우 높습니다.

2. LS 솔루션

단계별	기술적 수단	주요 작업
재료 업그레이드	42CrMo4 합금강	1000MPa≥ 인장강도와 피로수명은 기존 소재보다 5배 높았습니다.
정밀 가공	기어 호빙 + 침탄 및 담금질	표면 경도 HRC는 58-62이며 치아 접촉 피로 강도의 40%입니다.
품질 관리	좌표 측정기 + 자분 검사	톱니 오차≤ 0.01mm, 부적합 비율이 0.3%로 감소했습니다.

3. 데이터 비교 및 편익 계산

깜빡이	기존 솔루션	LS 체계	비용 절감/복리후생
실패율	30%	3%	실패율 90%.
단일 수리 비용	€500 (인건비+부품)	€150(부분 부품만 교체해야 함)	거래당 €350를 절약하세요.
연간 다운타임	20일(30% 실패율을 기준으로 추정)	2일(3% 실패율을 기준으로 추정)	다운타임을 18일 단축합니다.
장비 수명 주기	1년(장비 교체 필요)	5년(교체 필요 없음)	기대 수명이 4년 증가했습니다.
연간 유지보수 비용(장치 100개)	100개 단위 x 30% x €500= €15000	100개 단위 x 3% x €150= €4500	연간 절약 €10,500.
고객 매출 성장	기기당 연간 매출 €10000	장치당 연간 수익 € 11200(효율성 향상 10%)	1,200유로의 단일 인상.
시장 점유율 증가	15%	27%(12% 증가)	플러스 12%의 시장 점유율.

4. 최종 결과

연간 유지 보수 비용이 €15000에서 €4500로 감소했으며 완료하는 동안 비용이 70% 감소했습니다.기어 재료 업그레이드.
단일 장치 효율성이 10% 증가하면 고객의 연간 수익이 12% 증가합니다(예: 원래 연간 수익 €10M에서 €11.2M로 증가).
LS사의기어 구성 요소최대 5년의 서비스 수명을 가지며 입찰의 핵심 판매 포인트가 됩니다.

LS Case 3 : 세계적으로 유명한 기계 제조업체가 코어 변속기 기어를 대량 생산하여 비용을 35% 절감했습니다.

1.고객의 고충 사항

높은 비용: 전통적인 주조의 재료 활용률 및가공 공정단가가 than1200 yuan 더 많은 것과 더불어 단지 62%, 이다.
긴 주기:CNC 가공에는 12가지 프로세스가 필요합니다.금형 개방, 주조, 거친 가공, 정밀 가공, 열처리, 조립 등과 같은 최대 90일의 배송 주기가 있습니다.
품질 위험: 주조의 결함으로 인해 폐기율이 최대 15%까지 발생하며, 주요 톱니 표면의 경도가 부족하면 조기 마모가 발생합니다.

2.LS 솔루션

설계 단계: 토폴로지 최적화 및 기하학적 구조의 재구성.

알고리즘 권한 부여:평 기어, 원통형 기어NSGA-II 알고리즘을 사용하여 그리드 채워진 임베디드 쌍곡선 기어로 업그레이드됩니다.
재료 절약:기어 벽 두께응력 분포를 시뮬레이션하여 12mm에서 8mm로 최적화하여 측정된 무게를 40% 줄였습니다.
성능 향상: 격자 구조는 충격 하중 저항을 23% 증가시키고 치근 굽힘 피로 수명을 기존 설계의 3배로 연장합니다.

제조 단계: 하이브리드 프로세스로 효율성 한계 극복

프로세스 단계	전통공예	LS이노베이션 플랜	효과 개선
원료 형성	주조(모래/금속)	SLM 금속 3D 프린팅+컨포멀 냉각 채널 설계	성형 시간 단축80%까지.
정밀 가공	CNC 계단 계단 가공	복합 머시닝 센터+AI 경로 계획	처리 효율성이 3배 증가했습니다.
열처리	소금 목욕 담금질	진공 carburizing+laser 냉각하기	경도 균일 성 ± 1.5HRC.
테스트 및 인증	오프라인 CMM 측정	온라인 블루레이 스캐닝 + 머신 비전 전체 검사	탐지 주기를 70% 단축합니다.

3. 구현 결과

비용 구조 비교:

비용 항목	기존 모드($/개)	LS 체계 ($/개)	방울
재료비	780	420	46%
처리 비용	320	110	66%
후처리 비용	150	50	67%
총 비용	1,250명	580명	35%

납품 주기 압축:

전통적인 공정: 90일(주조 30일+NC 가공 40일 + 검사 20일).
LS 프로세스 데이 : 45 일 (3D 프린팅 15 일 + 혼합 20 일 + 온라인 검토 10 일).
가속 비율: 민첩한 대응을 위해 50% 감소디자인에서 대량 생산까지.

4.고객 피드백

연간 조달 예산 800만 달러 절감, 단가 35% 절감, 납품 주기 50% 감소.
기존의 12단계 프로세스를 다음과 같이 단순화3D 프린팅 + 하이브리드 처리 모드대량 생산에 민첩하게 대응할 수 있습니다.
기어 폐기율은 15%에서 거의 0%로 감소했고, 톱니 표면 경도는 28%, 내충격성은 23% 증가했습니다.

Production of core transmission gears

요약

복잡한 기어 제조 산업에서,비용 관리 및 유통 효율성은 고객의 핵심 고충입니다. 와의 긴밀한 통합을 통해고정밀 가공 기술, AI 기반 프로세스 최적화 플랫폼 및 모듈식 공급망 솔루션을 통해 여러 고객이 기어 제작 체인 전반에 걸쳐 획기적인 개선을 달성할 수 있도록 지원했습니다. LS는 재료 혁신, 프로세스 인텔리전스 및 공급망 민첩성이라는 세 가지 전략을 통해 높은 에너지 소비, 긴 주기 및 높은 폐기율이라는 전통적인 산업 딜레마를 극복했습니다.

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