조회수: 0 저자: Chen Sheng Medical 게시 시간: 2025-10-19 출처: https://www.jngxj.cn/
3개월 전, 독일에서 온 잠재 고객과 함께 생산 현장을 걷고 있던 중 그녀가 우리 사출 성형 기계 중 한 곳에 멈춰서서 '이 모든 것이 매우 깨끗하고 효율적으로 보이지만, 이 제품을 만드는 데 실제 환경 비용은 얼마입니까?'라고 물었습니다.
한 발 물러서서 정말 생각하게 만드는 순간 중 하나였습니다. 우리는 우리가 얼마나 환경친화적인지에 대해 이야기하고 있었습니다. 실리콘 의료 기기가 있지만 그녀는 공장 문 뒤에서 무슨 일이 일어나는지 방 안의 코끼리에 대해 알고 싶었습니다.
생산 관리자로서 지난 Chensheng 의료 기술 유한 회사 , 저는 전통적인 제조 방식에서 진정으로 지속 가능한 생산 방식으로 나아가는 여정의 일부였습니다. 쉽지도 않았고, 저렴하지도 않았고, 솔직히 우리가 올바른 사업 결정을 내리고 있는지 의구심이 들 때도 있었습니다.
그러나 3년 후, 우리의 수치와 전 세계 고객의 반응을 살펴보면 지속 가능한 제조가 지구에만 좋은 것이 아니라 비즈니스에도 좋다고 자신있게 말할 수 있습니다.
2019년에 저는 우리 병원의 가장 큰 고객으로부터 전화를 받았던 것을 기억합니다. 그들은 모든 공급업체에 대한 환경 기준을 포함하는 새로운 조달 지침을 구현하고 있었습니다. 갑자기 고품질의 의료용 실리콘 제품을 만드는 것만으로는 충분하지 않게 되었습니다. 우리는 제조 공정이 지속 가능성 표준을 충족한다는 것을 입증해야 했습니다.
그 전화는 나를 약간 당황하게 만들었습니다. 물론, 우리 제품은 플라스틱 대체 제품보다 환경에 더 좋습니다. 하지만 우리 제조 방식은 어떻습니까? 우리는 오래된 장비를 사용하고 재료를 낭비하고 있었으며 솔직히 물 사용량이나 에너지 소비에 대해 생각해 본 적이 없었습니다.
우리가 원자재의 약 18%를 버리고 있다고 계산했을 때 경각심이 생겼습니다. 18퍼센트! 그것은 우리가 구입한 모든 것의 거의 5분의 1에 해당하는 금액으로 결국 쓰레기통에 버려지게 됩니다. 정밀 제조를 자랑하는 기업으로서는 당황스러운 일이었습니다.
우리가 가장 먼저 해결한 일은 물질적 낭비였습니다. 시작하기 가장 분명한 곳인 것처럼 보였지만 예상했던 것보다 더 복잡했습니다.
우리의 오래된 사출 성형 설정은 재료 비용이 더 낮고 환경 문제가 실제로 누구도 관심을 두지 않았던 1990년대에 설계되었습니다. 러너 시스템은 너무 컸고, 성형 매개변수는 최적화되지 않았으며, 우리는 현대 제조업체라면 누구나 움츠러들게 만드는 결함률을 수용하고 있었습니다.
LSR 사출 성형 점검
우리는 액체 실리콘 고무 사출 성형 공정을 완전히 재설계하는 데 약 8개월을 보냈습니다. 이는 단순히 새 장비를 구입한 것이 아니라 – 비록 많은 일을 했지만 – 처음부터 제조에 접근하는 방식을 다시 생각하는 것이었습니다.
가장 큰 변화는 우리 엔지니어들이 '핫 러너 시스템'이라고 부르는 것을 구현한 것입니다. 실리콘으로 채워져 각 사이클마다 버려지는 큰 채널을 갖는 대신, 새로운 시스템은 실리콘을 뜨겁고 흐르는 상태로 유지하므로 낭비되는 것이 거의 없습니다.
솔직히 말해서 처음 몇 달은 힘들었습니다. 온도 제어 문제가 있었고, 새로운 시스템에는 다른 타이밍이 필요했으며, 작업자는 완전히 새로운 절차를 배워야 했습니다. 우리가 큰 실수를 한 것은 아닌가 하는 의문이 들 때도 있었습니다.
하지만 6개월이 되자 뭔가 이상해졌습니다. 자재 활용도가 82%에서 97%로 증가했습니다. 우리는 일주일에 거의 200kg에 달하는 실리콘을 버리는 것에서 30kg 미만으로 줄였습니다. 계산은 간단했습니다. 동일한 수의 제품을 만들기 위해 원자재를 18% 적게 구입했습니다.
누구도 예상하지 못한 품질 개선
모두를 놀라게 한 사실은 다음과 같습니다. 새로운 정밀 성형은 폐기물을 줄일 뿐만 아니라 실제로 제품 품질을 향상시켰습니다. 대형 러너와 일관성 없는 냉각으로 인한 온도 변화를 처리하지 않으면 모든 부품이 더욱 균일하게 나옵니다.
수술 기구 부품의 결함률은 약 2.3%에서 0.4%로 감소했습니다. 2차 트리밍 작업이 필요했던 의료 장치 밀봉 솔루션이 이제는 배송 준비가 된 금형에서 나왔습니다. 이전에 수동 검사가 필요했던 약물 전달 시스템 구성 요소를 이제 자동으로 확인할 수 있습니다.
품질 개선은 고객 불만 감소, 재작업 감소, 궁극적으로 시설을 떠난 후 폐기물 흐름에 들어가는 제품 감소를 의미했습니다.
지역 환경 기관이 배출 허가에 관해 질문을 하기 전까지는 물 사용량에 대해 별로 생각해 본 적이 없었습니다. 그때 저는 우리가 하루에 약 15,000리터의 물을 사용하고 있다는 사실을 발견했습니다. 주로 냉각 및 청소용으로 말이죠.
15,000리터. 매일. 대부분은 한 번 사용한 후 바로 배수구로 흘러갔습니다.
최초의 폐쇄 루프 시스템 구축
물을 재활용한다는 아이디어는 이론상으로는 간단해 보이지만 현실은 훨씬 더 복잡했습니다. 의료 등급 제조에는 엄격한 청결 요구 사항이 있으므로 단순한 필터를 통해 더러운 물을 흘려보내고 좋다고 할 수는 없습니다.
우리는 다양한 유형의 폐수를 별도로 처리하는 3단계 처리 시스템을 설계했습니다.
당사 성형기의 냉각수는 열교환기와 여과 시스템을 통과합니다. 냉각수는 심하게 오염되지 않고 단지 따뜻해지기 때문에 구현하기가 가장 쉬웠습니다.
장비 유지보수 시 발생하는 세척수에는 보다 적극적인 처리가 필요했습니다. 실리콘 잔여물을 분해하는 생물학적 처리 시스템을 설치한 후 활성탄 여과 및 UV 살균을 실시했습니다.
가장 어려운 점은 클린룸 작업에서 발생하는 물이었습니다. 이를 위해서는 역삼투 및 다중 여과 단계를 포함한 의약품 등급의 처리가 필요했습니다.
모든 것을 가치있게 만든 숫자
18개월의 운영 이후 당사의 폐쇄 루프 시스템은 하루 약 9,500리터를 재활용하고 있습니다. 우리는 제조 공정의 일관성을 실제로 향상시키면서 도시 물 소비량을 63% 줄였습니다.
금전적인 영향이 생각보다 컸어요. 우리는 물 비용을 매달 약 $2,800를 절약하고 있으며, 월 $1,200를 추가로 지출하게 했던 배출 비용을 없앴습니다. 시스템은 2년 이내에 투자 비용을 회수했습니다.
그러나 실제 이점은 운영에 있었습니다. 자체 수처리를 보유한다는 것은 도시 수질 변화에 의존하지 않는다는 것을 의미합니다. 우리의 프로세스는 더욱 일관성이 있으며 전체 제조 환경을 더 잘 제어할 수 있습니다.
에너지 비용은 결코 숨겨지지 않았습니다. 매달 공과금 청구서에 나타났습니다. 하지만 고객 보고서를 위해 탄소 배출량을 추적하기 전까지는 에너지 소비를 환경에 미치는 영향과 실제로 연결한 적이 없었습니다.
우리 시설은 매달 약 180,000kWh를 사용하고 있었는데, 이는 대략 85톤의 CO2 배출량에 해당합니다. 상대적으로 작은 제조 작업의 경우 이는 많은 것처럼 보였습니다.
가변 주파수 드라이브: 게임 체인저
가장 큰 에너지 절감은 당사의 주요 장비에 가변 주파수 드라이브(VFD)를 설치함으로써 이루어졌습니다. 이러한 장치는 모든 것을 항상 최대 전력으로 실행하는 대신 실제 수요에 따라 모터 속도를 조정합니다.
우리의 사출 성형 기계는 에너지를 가장 많이 소비하는 기계였으며, 부품을 적극적으로 성형하지 않을 때에도 유압 펌프를 최고 속도로 가동했습니다. VFD는 유휴 기간 동안 에너지 소비를 약 70% 줄였습니다.
압축 공기 시스템은 또 다른 주요 개선 사항이었습니다. 우리의 기존 압축기는 생산량이 적은 경우에도 압력을 유지하기 위해 지속적으로 작동했습니다. 새로운 가변 속도 압축기는 실제 수요에 따라 출력을 조정하여 에너지 사용량을 약 40% 줄입니다.
열회수: 우리가 버리고 있던 에너지를 찾아서
우리 엔지니어 중 한 명은 경화 오븐에서 많은 폐열이 발생하고 건물의 다른 부분을 가열하는 데 비용을 지불하고 있다고 지적했습니다. 그가 언급한 후에는 분명해 보였지만 우리는 그 점들을 연결한 적이 없었습니다.
생산설비에서 발생하는 폐열을 포집하여 공간난방 및 온수용으로 활용하는 열회수 시스템을 설치하였습니다. 겨울철에는 이 시스템이 난방 수요의 약 60%를 제공합니다.
설치는 예상했던 것보다 더 복잡했습니다. 새로운 배관을 설치하고 열 교환기를 설치해야 했지만 에너지 절감 효과는 상당했습니다. 우리의 천연가스 소비량은 약 30% 감소했으며 추운 날씨에도 시설에 있는 것이 더 편안해졌습니다.
97%의 재료 활용률에도 불구하고 여전히 일부 폐기물이 발생합니다. 시작 재료, 실행 종료 후 퍼지 및 가끔 결함이 있는 부품으로 인해 매달 최대 약 150kg의 실리콘 폐기물이 추가됩니다.
예전에는 이 모든 것이 매립지로 갔습니다. 그러나 실리콘은 실제로 적합한 사람을 알면 다른 용도로 재활용할 수 있는 귀중한 재료입니다.
실리콘을 이해하는 파트너 찾기
실리콘 재활용의 문제점은 플라스틱 병 재활용과 다르다는 것입니다. 제대로 처리하려면 전문 장비와 지식이 필요합니다. 우리는 폐기물 흐름을 처리할 수 있는 재활용 파트너를 찾는 데 몇 달을 보냈습니다.
우리는 현재 세 가지 재활용 회사와 협력하고 있습니다.
한 건축 자재 회사는 깨끗한 실리콘 폐기물을 콘크리트 및 실런트 응용 분야의 충전재로 사용합니다. 그들은 우리에게 운송 비용을 포함하는 자재비로 소액을 지불합니다.
한 산업 제품 제조업체는 중요하지 않은 응용 분야를 위한 개스킷 및 씰과 같은 낮은 등급의 실리콘 제품에 폐기물을 통합합니다.
기계적으로 재활용할 수 없는 오염된 폐기물의 경우, 에너지 함량을 포착하면서 실리콘을 안전하게 소각할 수 있는 폐기물 에너지 시설을 찾았습니다.
포장 문제
의료기기 포장은 재료 사용을 최소화하면서 멸균성을 유지해야 하기 때문에 까다롭습니다. 우리는 제품을 보호하는 동시에 과도한 자재를 제거하기 위해 포장 시스템을 재설계했습니다.
가장 큰 변화는 적절한 크기의 포장으로 전환한 것입니다. 종종 50%의 빈 공간을 포함하는 표준 상자 크기를 사용하는 대신 이제 각 제품에 정확하게 맞는 맞춤형 포장을 사용합니다. 이를 통해 포장재 사용량이 약 35%, 배송 비용이 20% 절감되었습니다.
또한 재활용할 수 없는 혼합 재료 포장도 제거했습니다. 우리의 새로운 포장은 고객이 쉽게 분리하고 재활용할 수 있는 단일 재료를 사용합니다.
