Artec 3D 스캐닝으로 영세 보트 수리를 21세기에 맞게 전환

고객의 보트에서 3D 스캐닝하는 Artec Ray II. 이미지 제공: Blaupause Bootsbau

한때 공학과 장인정신의 필수적인 조합으로 여겨지며 일각에서는 예술의 한 형태로까지 여겨지던 보트 제작 사업은 이제는 생각할 수 없을 정도로 변했습니다.

판자 위에 만들거나 스킨온프레임(skin-on-frame) 기법으로 이어 붙이는 방식으로 작은 나무배를 만들고 전통적인 부속품과 마감재를 사용해 보트를 복원하던 시대는 지났습니다.

경쟁이 치열한 현대식 유지보수, 수리 및 정비(MRO) 분야에서는 비용과 마진이 중요합니다. 이로 인해 유람선이 더 강하고 저렴한 유리 섬유로 제작되는 경우가 많아졌고, 서비스 제공업체는 효율성을 최우선으로 추구하게 되었습니다.

품질을 개선하고 리드 타임을 단축하기 위한 노력의 일환으로 자동화도 일상이 되었습니다. 그러나 개조 및 수리 작업에는 여전히 복잡하고 캡처하기 까다로운 표면의 정확한 측정이 필요하므로 이를 교체하거나 새로 제작할 수 있습니다. 수익과 완벽함 사이에서 균형을 맞추는 것은 결코 쉬운 일이 아니지만, Blaupause Bootsbau는 이제 이 문제를 해결한 것으로 보입니다.

빠르고 정확한 Artec Leo 및 Artec Ray II 스캔을 기반으로 한 개조 작업을 통해 이 신생 MRO 기업은 리드 타임을 최대 3분의 2까지 단축하고 많은 업계 경쟁업체를 앞지를 수 있었습니다.

“대기업”에 맞서기 위한 업그레이드

CEO인 Martin Dittmer가 2021년 Blaupause Bootsbau를 공동 설립한 이래, 이 회사의 유람선 설치, 정밀 검사 및 기상 손상 수리 서비스는 시장을 휩쓸었습니다.

하지만 항상 이런 성공을 거둘 역량을 갖추고 있었던 것은 아니었습니다. 그는 처음 회사 본사를 인수했을 때 물려받은 구형 장비를 현대화해야 한다는 사실을 깨달았습니다. 그의 다른 사업인 Surface & Deck Solutions에서 이미 문제가 되고 있던 곡면 캡처는 특별한 문제로 여겨졌고, 디지털 제조가 논리적이고 비용 효율적인 솔루션으로 떠올랐습니다.

Artec Ray II로 3D 스캐닝 중인 보트 갑판. 이미지 제공: Blaupause Bootsbau

처음에 Martin은 단일 지점 레이저로 요트 측정을 현대화하려고 했습니다. 그러나 이러한 방식은 데이터를 캡처하고 지점별로 정렬하는 데 시간이 오래 걸리고 노동 집약적인 방식이었습니다. 프로젝트당 리드 타임이 최대 6시간까지 늘어나자 그는 타사 스캐너로 업그레이드했습니다. 하지만 이 역시 완벽한 3D 데이터 캡처를 위한 속도, 정확성, 유연성을 모두 갖추기에는 부족했습니다.

작업에 적합한 도구를 찾아 나섰던 Martin은 “대기업들과 함께 경쟁하려면 강력한 도구가 필요합니다.”라고 인정했습니다. 바로 그때 그는 Artec 앰배서더인 KLIB의 CEO인 Knut Lehmann에게 전화를 걸었고, Knut는 Artec Leo와 Artec Ray II를 시연하고 기술을 최대한 활용하는 데 필요한 교육을 제공했습니다.

Artec Leo와 Artec Ray II를 처음 본 순간, Martin은 이 스캐너들이 자신의 작업 흐름을 획기적으로 개선할 수 있다는 것을 알았습니다. Leo의 iPhone과 유사한 클릭 투 스캔(click-to-scan) 기능은 분명 사용하기 쉬웠으며, Ray II의 원활한 설정과 작동 범위는 고속 영역 캡처라는 아이디어를 현실로 만들었습니다. 이것은 이 스캐너들을 도입한 이후 빠르고 매우 정확한 결과를 얻은 프로젝트에서 입증되었습니다.

3D 스캐닝을 위해 준비 중인 고객의 보트 내부(기준 구 포함). 이미지 제공: Blaupause Bootsbau

Martin은 “이전에는 갑판이나 작은 조종석을 측정할 때 5~6시간이 걸렸습니다. Leo를 사용하면 10분 안에 스캔할 수 있습니다. 이는 시간적으로 엄청난 이점입니다. 디지털 트윈을 사용하면 매우 정밀하고 정확한 기술인 CNC 가공도 훨씬 더 쉽게 사용할 수 있습니다.”라고 설명했습니다.

“한편으로는 고전적인 장인 정신이 사라지고 있는 것이 안타깝습니다. 하지만 다른 한편으로는 비용이 상승하고 있기 때문에 더 효율적인 방법이 필요하며, 이를 위해서는 측정이 중요합니다.”

고속 디지털 혁신

Martin은 필요한 모든 데이터를 캡처한 후 이를 세밀한 3D 메시로 빠르게 변환할 수 있어야 합니다. 그는 Artec Studio가 이를 달성할 수 있는 “매우 직관적인” 수단을 제공하며, Autopilot이 많은 수동 단계를 자동화하고 자신을 대신하여 최상의 데이터 알고리즘을 선택해 준다고 말합니다.

Artec Studio에는 많은 리버스 엔지니어링 필수 기능이 포함되어 있지만, Martin은 저렴한 스캔 투 CAD(scan-to-CAD) 소프트웨어인 Quicksurface로 메쉬 데이터를 내보내는 것을 선호합니다. 이 소프트웨어에서는 기본 요소를 추출하여 이를 맞춤화 및 CNC 가공을 위한 2D 템플릿으로 사용할 수 있습니다. 이 작업 흐름을 최근에 도입했지만, 그는 이 작업 흐름이 이미 자신의 비즈니스에 혁신을 가져오고 있다고 말합니다.

예를 들어, 발트해에서 폭풍 바베트(Storm Babet)가 선박에 막대한 피해를 입혔을 때 Blaupause Bootsbau가 도움을 줄 수 있었습니다. Martin은 좌현이든 우현이든 손상되지 않은 쪽의 Artec 3D 스캔을 사용하여 '반창고' 역할을 하는 템플릿을 만들어 누락된 부분을 채워 선체 수리를 위한 완벽한 전체 상황을 파악할 수 있었다고 말합니다.

Artec 3D 스캐닝으로 캡처한 보트 모델. 이미지 제공: Blaupause Bootsbau

Martin은 “보트 내부는 입체적이며, 날카로운 모서리가 아니라 항상 곡선과 ‘공’ 모양으로 이루어져 있습니다. 모든 것이 모양이 있기 때문에 측정하기가 어려울 수 있습니다. 하지만 이제 우리는 전기 설치부터 실제 요트 내부 인테리어 설치까지 모든 작업을 수행하여 유람선을 완벽하게 개조할 수 있습니다.”라고 덧붙였습니다.

“Artec 3D 스캐닝을 사용하면 무언가를 만들기 전에 50~100킬로미터 떨어진 곳에서도 데이터를 캡처하고 검토할 수 있습니다. 이를 통해 문제를 발견하고 고객에게 우리가 신뢰할 수 있다는 것을 알릴 수 있습니다.”

다음 단계: 고전적인 보트 스캐닝?

비즈니스가 호황을 맞으면서 지난겨울에 약 250척의 소형 보트를 보유했던 Blaupause Bootsbau는 이제 더욱 빠르고 정밀한 3D 데이터 캡처로 확장할 계획을 세우고 있습니다.

Blaupause의 MRO 시설 내부에서의 Ray II 3D 스캐닝. 이미지 제공: Blaupause Bootsbau

이 회사가 개조하는 많은 오래된 요트에는 작은 구형 부품들이 있습니다. Leo로도 이러한 부품을 디지털화할 수 있지만, Martin은 리버스 엔지니어링을 위해 0.05mm의 정확도로 미세한 디테일을 포착하는 더 적합한 고정밀 장치인 Artec Spider II로 부품을 캡처할 수 있다고 말합니다.

하지만 일부 프로젝트에서는 약간의 편차가 허용되기 때문에 그는 “측정값에 1mm 오차가 있어도 상관없습니다.” 빠르게 디지털화하는 것이 중요하기 때문입니다. 이러한 점에서 Leo와 Ray II는 비교할 수 없는 수준의 속도와 정확도를 지속적으로 제공하여 대부분의 MRO 캡처 요구 사항을 해결합니다.

Martin은 “Artec Leo는 거의 모든 애플리케이션에서 활용할 수 있으며 우리는 매일 사용하고 있습니다. Artec Leo는 매우 강력한 도구로, 가장 큰 문제인 디지털 트윈을 만드는 문제를 해결하는데 큰 도움이 되었습니다. 디지털 측정을 일상 업무에 계속 적용하면서 디지털 측정은 리버스 엔지니어링 분야에서 더욱 흥미로워질 것입니다.”라고 결론지었습니다.