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제목 사출성형품 견적을 위한 노하우 ①
작성자 플라스틱코리아
글정보
Date : 2021/06/03 17:57

사출성형품 견적을 위한 노하우 ①

 

사출성형품의 견적 산출은 툴링 노하우와는 상관 없는 주제라고 생각할 수도 있지만 실은 매우 큰 관련이 있다. 사실, 성형품 설계, 열가소성플라스틱 원료, 첨가제, 툴링, 성형, 자동화, 검사, 포장, 이차 공정 등을 포함해 사출성형의 모든 영역에 대해 잘 알고 있지 않은 사람이 견적을 맡아서는 안 된다.

 

사출 업계에서는 성형품의 판매 가격은 원료 비용이 약 3분의 1, 기계 및 인건비가 3분의 1, 간접비 및 이익이 3분의 1이라는 오래된 말이 있다. 하지만 이런 말은 당장 머릿속에서 지워버리는 편이 낫다. 성형품의 진짜 원가는 많은 요소들에 의해 결정될 뿐 아니라, 각 요소들 안에는 또 몇 개의 중요한 하위 요소들이 있다. 본 연재의 앞부분에는 2회에 걸쳐 성형품의 중량 및 원료 비용에 대해 자세히 알아볼 예정이다.

사출업계에서 솔리드 모델링(solid modeling) 소프트웨어 프로그램이 널리 사용됨에 따라, 성형품 중량 계산을 위해 성형품 체적을 알아내는 작업이 보편화되었을 뿐 아니라 그 정확도 또한 높다. 따라서 2차원의 평면 도면으로부터 성형품 체적을 계산하는 경우는 갈수록 드물어지고 있다. 성형품의 체적을 확인한 뒤에 결정되면 성형 원료의 비중(specific gravity)을 알아내야 한다.

 

성형품의 중량(g)=성형품 부피(in.3)×16.39(1입방인치 물의 중량, g/in.3)×원료의 비중(dimensionless ratio, 무차원비(無次元比) 이다.

 

비중은 동일한 원료에서도 그레이드에 따라 약간 다를 수 있으며, 종류가 다른 원료들은 차이가 많이 나기도 한다. 예를 들어 체적이 10in.3인 ABS 소재 성형품은 중량이 167g이 나간다. 동일한 성형품을 경성 PVC로 만들면 중량이 230g으로 38% 이상 더 무거워진다. 만일 고객이 다른 종류의 원료 사용을 검토할 의사가 있는 경우라면, 원료의 파운드(약 454g) 당 비용이 아니라 성형품 하나 당 소요되는 원료 비용을 비교해 봐야 한다.

예를 들어, 파운드 당 1달러의 비용으로 경성 PVC를 구매할 수 있으며, ABS는 파운드 당 1.25달러라고 해보자. PVC의 비중은 1.40이고, ABS는 1.02다.  파운드 당 원가가 더 낮은 PVC 원료가 어떻게 해서 실제로는 성형품의 개 당 원료 비용이 더 높게 나오게 되는가를 알 수 있다.

그 다음 확인해야 할 것은 성형품의 연간 또는 적어도 첫 해의 예상 생산량이다. 이 양을 필요한 원료의 총 중량으로 변환하는데, 이는 성형품의 총 개수에 성형품의 중량을 곱한 것과 동일하다.

열가소성플라스틱 원료의 비용은 그 종류와 구매량에 따라 달라진다. 원료 공급업체로부터 다양한 규모의 물량에 따른 단위 중량 당 가격 견적을 요청하고, 운송 비용이 높을 수 있기 때문에 특히 그 주문량이 그리 크지 않은 경우에는 생산공장으로 인도해주는 FOB 가격(원료의 공장 인도까지의 비용을 공급업체가 모두 부담하는 가격)을 요청하는 것이 좋다.

원료 구매 전략

이제 문제는 원료를 얼마나 많이 구입할 것인가 이다. 공정을 한 차례 가동할 분량만으로도 충분할까?

3개월 분량? 아니면 6개월 분량? 일단 이에 대한 결정을 내리면, 주문량에 따라 공급업체가 제시한 가격을 바탕으로 견적 산출에 사용할 정확한 원료 가격을 알 수 있다.

많은 양의 원료를 구매해 낮은 가격을 받았지만, 수주를 위한 견적 단계에서는 소량구매 기준 가격을 사용하는 성형업체들도 있다. 여기서 추가이익을 남길 수 있기 때문이다. 하지만 회계부서는 여기서 생기는 이득과 원료의 대량구매 때문에 묶이는 자금 및 창고 공간을 잘 따져 계산해 봐야 한다.

이제 원료 공급의 안정성 및 변동성을 고려해 보자. 간혹 고객 측 기술 담당자 가운데 원료 공급업체가 제공한 사양서에 나열된 모호하고 오해를 불러일으키기 쉬운 물성표를 보고 특정 브랜드의 특정 그레이드 원료를 고집하는 이가 있다. 성형해야 하는 부품의 도면이나 주고받는 이메일 상에 “대체 원료 사용 불가”라고 못박는 경우도 있다.

원료 공급업체는 일반적으로 잘 팔리지 않는 원료의 재고를 보유하고 있지 않으며, 이런 원료는 주문 후 컴파운딩하는 데 4~6주의 리드타임이 필요할 수 있다. 이는 만일 고객이 2~3주 납기로 프로토타입 툴을 제작하고 있는 경우라면 문제가 될 수 있다.

이렇게 긴 리드타임 외에도 통상 최소 주문수량 문제가 있다. 성형품의 중량이나 원료의 연간 주문량이 작은 경우에는 곤란한 상황이 생길 수 있다. 견적 산출 과정에서 고객과 이 같은 문제들에 대해 의논을 거쳐야 한다. 사후에 갑자기 놀라거나 패닉에 빠지는 상황은 그 누구도 원치 않을 것이기 때문이다.

지금의 시중 원료가격에 따라 견적을 산출해 수주했다고 해보자. 금형의 제작은 복잡성에 따라 10~20주가 걸릴 수 있다. 그 기간 동안 원료가격이 오르지 않을 것이라는 보장이 있는가? 다수의 원료는 가격변동이 거의 없다. 하지만 어떤 원료들은 시장 수요뿐만 아니라 원유 또는 천연가스 가격에 따라 매일매일 다를 수 있다.

산업 현장 재생재 및 생활폐기물 재생재는 가격 및 공급 안정성 모두에서 커다란 변동을 보일 수 있다. 특히 최근 친환경 원료로의 전환 움직임이 가속화되면서 더더욱 그렇다. 원료 공급업체는 앞으로의 특정 원료가격 전망 및 공급 안정성에 대해 잘 알고 있을 것이다. 만일 공급업체로부터 원료가격이 불안정할 것 같다는 전망을 들었다면, 거기서 두 가지 중 하나를 선택해야 한다.

즉, 앞으로 예상하는 상승폭에 따라 원료비용을 올려 견적에 반영할 수 있다. 또는 고객에게 해당 프로젝트의 견적이 어떤 수준의 원료가격을 바탕으로 한 것인지 알려주면서, 향후 원료가격이 인상되면 그 인상분만큼 고객의 부담이 증가할 수 있다고 미리 확실히 해 두는 것이다.

이상적인 경우는, 이미 다른 고객들을 위해 많이 사용중이여서 대량으로 구매하고 있는 원료를 사용해 작업에 대한 견적요청을 받는 것이다. 그런 경우 질문은 어떤 수준의 가격을 견적에 사용해야 하는 것인가 이다. 실제로 지불하고 있는 저렴한 가격을 기반으로 견적을 내어 확실히 프로젝트를 수주할 것인가, 아니면 이 저렴한 가격과 경쟁사가 해당의 소량 프로젝트를 위해 구매할 때 지불해야 할 더 높은 원료가격 사이의 적당한 지점을 선택해 견적을 낼 것인가?

필자는 두 가지 이유에서 낮은 가격을 사용할 것을 권한다. 첫째, 당신은 비즈니스를 원한다. 둘째, 공급업체에서 구매하는 원료가 많아질수록 가격 협상에 유리한 위치에 서게 되기 때문이다. 만일 지금보다 조금이라도 원료 가격을 더 낮출 수 있다면, 새 프로젝트뿐 아니라 그 원료를 사용하는 기타의 모든 프로젝트에서 더 많은 이익을 거둘 수 있다.

뿐만 아니라 특정 종류의 원료를 다량 구매하면 원료 공급업체가 만일의 사고, 화재, 자연 재해 또는 수요 증가로 인해 계약서 상의 불가항력 조항에 해당되는 상황을 선언해야 할 경우에도 원료를 상대적으로 안정적으로 공급받을 가능성이 많은 유리한 위치에 있게 된다.

착색제는 원료 비용을 크게 올릴 수 있다. 견적 산출 단계에서 고객의 주문수량 그리고 마스터배치 생산을 위해 안료 컴파운더를 성형품에 사용되는 범용 수지를 공급해야 할 수도 있음을 고려해야 한다. 또한 사소한 외관 상의 결함이 드러나지 않도록 가능하면 성형품을 “천연” 색상에서 검은색 등으로 변경할 수 있는지를 확인하는 것도 필요하다.

컬러 마스터배치 비용에 대한 고려

착색제는 성형품 생산비용을 크게 늘릴 수 있다. 그런 까닭으로 경험과 지식이 풍부한 컬러 마스터배치 컴파운더가 필요하다. 하지만 더욱 중요한 것은, 최종 제품에 필요한 사항이 무엇인지에 관해 컴파운더와 정확하게 소통하는 것이다. 예를 들어, 성형품이 열이나 화학물질 등 특성요소에 노출되거나, 식품과 접촉되거나, 의료용으로 사용하는 경우, 각각의 경우에 맞는 특별한 고려가 필요하다.

착색제의 희석률은 200:1에서 10:1까지 가능하지만, 필자는 수지와 착색제의 혼합 비율이 50:1 미만으로는 되지 않도록 할 것을 권한다. 대부분의 검정 착색제는 매우 저렴하지만, 파랑, 빨강, 초록 등 삼원색과 형광 컬러를 내는 특수 색소는 훨씬 더 가격이 높다. 희석률은 컴파운더가 정한 제형뿐 아니라 원료의 종류 및 성형품의 두께 등에 따라 달라진다.

완성된 성형품을 빛에 비추어 보았을 때 소용돌이가 보이면 품질검사 과정에서 불량품으로 제외될 가능성이 높다. 불투명하고 균일한 색상 분포의 달성 여부는 착색제 제형, 희석비율, 베이스 수지, 스크류 및 배럴의 마모, 배압, 스크류 rpm 등 여러 가지 요소에 따라 좌우된다.

착색제 분포 불량에 널리 사용되는 해결 방법으로는 고전단(high-shear) 믹싱 노즐이나 믹싱 스크류의 사용, 배압 증가, 재생재 사용, 또는 더 널리 사용되지만 가장 바람직하지 않은 방법인 희석비율 증가 등이 있다. 필자는 현장 작업자가 희석비율을 너무 높이는 바람에 금형에서 성형품이 하나 나올 때마다 회사는 손해를 본 경우를 적지 않게 봐왔다.

베이스 수지와 마찬가지로 착색제 비용은 주문 수량 및 운송비용(이것도 변동이 심하다)에 따라 달라진다. 때문에 여기서도 공급업체로부터 생산공장까지 인도 기준(FOB)의 우대 가격을 받는 것이 유리하다. 연간 필요한 원료 양을 계산할 때, 동일한 방식의 구매 결정을 적용해 구매할 착색제 양을 정하고, 이를 기반으로 나온 가격을 견적 산출에 반영한다.

컴파운더와 착색제 캐리어로 사용할 충분한 양의 베이스 수지를 미리 보내도 괜찮은지 의논하라. 그 이유는 원료의 천연 색상은 수정처럼 맑은 경우부터 초코우유색에 이르기까지 다양하기 때문이다. 성형품을 만드는 원료 수지와 동일한 수지를 베이스 수지로 사용하면 첫번째 샘플링에서 완벽한 컬러 매칭이 나올 가능성이 높아진다. 또한 이를 통해 착색제의 적합성을 보장하고 성형품의 물성을 향상시킬 수 있다. 이렇게 했을 때의 이점은 가격이 저렴한 일반 캐리어를 사용해 거둘 수 있는 초기비용 절감보다 훨씬 크다.

컬러 마스터배치 혼합은 어떤 방법을 사용할 계획인가? 사출기의 피드스롯에 컬러 마스터배치 피더가 있는지, 또는 누군가 별도의 대형 독립형 믹싱 장치에서 수동으로 원료와 컬러 마스터배치를 로드하거나 언로드 해야하는지? 그렇다면 이 작업과 직접 연결된 또 다른 비용이 발생하게 된다.

많은 성형업체들이 착색제 다루기를 꺼린다. 단순히 편리성을 위해 미리 착색된 원료를 구매하려고 한다. 이는 그리 좋은 생각이 아니다. 이 경우 작은 수량을 더 높은 가격을 주고 구매해야 하기 때문이다.

몇 가지 프로젝트를 위해 공통으로 쓰일 수 있는 천연색상 소재를 정하고 이를 착색해 사용하는 것은 범용 수지의 부족 위험을 줄일 수 있는 안전한 방법이다. 또한, 10개의 작은 드럼통에 담긴 다른 착색제는 창고 안에서 다른 색상의 쓰고 남은 원료가 담긴 10개의 큰 박스보다 훨씬 자리를 덜 차지한다. 비용에 민감한 일부 성형업체는 더 극단적 방법을 선택하기도 한다. 그들은 펠렛 착색제에 대해 액상 착색제가 지닌 모든 이점을 십분 활용한다.

성형품에 지정된 색상이 “천연색”인 경우(기어와 같이 보이지 않는 내장 구성부품의 경우에 일반적이다)라면, 고객에게 검은색으로 성형해도 되는지를 물어보는 것이 좋다. 물론 검은색으로 하려면 기본 수지에 검은색 착색제를 추가해줘야 하겠지만, 검은색 착색제는 일반적으로 매우 저렴하다. 더욱 중요한 것은, 검은색은 원료의 천연 색상으로 성형했을 때 불량품으로 처리될 수 있는 여러 가지 사소한 결함을 감추어 줄 수 있다는 점이다.

예를 들어, 스크류와 배럴에서 떨어져 나온 탄소성분이 원료의 천연색상으로 성형한 부품에서 눈에 띄게 두드러질 것이다. 이 때문에 고객이 성형품을 불량 처리할지도 모른다는 우려가 생긴다. 반면에 검은색으로 성형했을 때 거둘 수 있는 낮은 불량률이라는 이득은 검은색 착색제에 지불한 추가비용보다 더 가치가 높다.

성형품의 색상은 다른 곳에서 생산되어 맞물리게 되는 부품(예: 압출된 플라스틱 프로파일 또는 도장 처리된 금속 부품)과 매칭돼야 하는 경우가 흔하다. 이 때문에 고객이 성형품의 색상을 승인하기에 앞서 여러 차례의 금형 샘플링이 필요할 뿐 아니라 생산과정에서 보다 엄격한 품질관리 검사가 요구된다. 이와 같이 더 까다롭고 절차가 엄격해야 하는 프로젝트에는 약간의 추가비용을 더하는 것도 고려해보아야 한다.

비용 지불

고객으로 하여금 원료 및 착색제 비용을 미리 지불하도록 요청하거나, 심지어 그렇게 해달라고 강하게 요구하는 방안도 고려해볼 수 있다. 이 같은 요청은 프로젝트에 사용해야 할 원료가 그 고객에만 국한된 것이어서, 프로젝트가 고객 측 마케팅 부서 누군가의 기대에 못 미쳐 취소되는 경우 쓸모 없는 재고를 많이 떠안을 우려가 있는 경우 일반적으로 있을 수 있는 것이다.

기획 단계에서는 누구든 제품이 날개 돋친 듯 팔려 나갈 것이라고 믿는 법이다! 현실은 대부분의 경우 그렇지 않다. 또한 최소주문 수량을 수주했으나 이를 6개월 이상 공급해야 하는 경우라면 고객에게 그에 필요한 원료에 대한 비용을 미리 지불하도록 요청하는 것도 합리적이다. 고객으로 하여금 원료를 직접 구매하도록 했을 때의 유일한 단점은 견적을 낼 때 원료 비용에 추가할 수도 있는 약간의 이익을 잃는 것이다. 이에 관한 것이 필자가 아래서 다루고자 하는 내용이다.

일부 성형업체는 원료, 성형시간, 노동력 등 비용을 합산한 다음 이 합계비용에 고정 마진률 또는 이익률을 곱해서 견적 금액을 산출하기도 한다. 이는 고객으로부터 일감을 못 따거나, 손해를 보게 되는 가장 좋은 방법이다.

총 비용합계에 20%의 이익을 더해 견적을 냈다고 가정해 보자. 값비싼 엔지니어링 그레이드의 원료로 만들어야 하는 무거운 성형품에 대한 견적이라면, 이 성형품 가격이 엄청나게 높아져 결코 수주에 성공하지 못할 것이다.

반대로, 저렴한 범용 수지를 원료로 병 뚜껑처럼 작은 부품을 성형하는 프로젝트에 대한 견적을 내는 상황으로, 예상 사이클타임은 10초였지만, 수주를 받은 후 가공업체가 달성할 수 있는 가장 빠른 사이클은 금형 냉각이 원활치 않아 최소 14초라면, 이제 이 업체는 거의 공짜로 병 뚜껑을 성형해야 하는 상황에 처한 것이다.

이상적으로는, 원료에 (실은 모든 구매항목에) 약간의 마진을 추가함으로써 관리, 취급 및 재고 비용 그리고 원료구입 시점에서 성형품에 대해 고객으로부터 대금을 지불 받을 시점까지의 이자손실 비용 등을 충당하는 것이 좋다. 이 작은 비율의 마진은 차등적으로 적용되어야 한다. 즉, 소량주문에 대해서는 더 큰 비율의 마진을 적용하고, 큰 수량의 주문에는 마진 비율을 더 작게 가야 한다.

얼른 듣기에는 거꾸로 된 것처럼 보일 수 있다. 하지만 이렇게 해야 하는 이유는 바로 성형업계의 오래된 불문률, 즉 “성형업체는 플라스틱 성형품을 파는 것이 아니라, 성형을 위해 투자된 시간을 파는 것”이기 때문이다. 이는 매우 맞는 말이다. 금형 샘플링, 디버깅, 공정 확립 및 전체 학습곡선 비용 등은 생산된 성형품 당 들어간 비용의 측면에서 낮은 물량의 프로젝트 경우에 훨씬 더 비싸기 때문이다.

따라서 이러한 비용을 분산시키기 위해 장기적인 프로젝트를 얻는 것이 목표가 되어야 한다. 장기 프로젝트를 얻을 수 있는 가장 좋은 방법은 견적 산출을 정교하게 하는 것이다. 분명히 말하자면, 정교한 견적 작업이 전체 이익 마진을 줄이라는 뜻은 아니다. 이는 모든 관련 요소들을 면밀히 살펴보고, 특정 종류의 성형품에 고유한 각각의 요소에 적절한 이익을 남기거나 남기지 않는 꼼꼼한 계산 과정이 필요하다는 것을 의미한다.

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