PLM을 통해 작업 속도 극대화

전기 모터 전문가

Johnson Electric은 전동 도구와 PC용 소형 모터에서 전기 가전과 자동차용 대형 모델에 이르기까지 다양한 분야에 사용되는 전기 모터 생산을 핵심 사업으로 하는 중국 그룹입니다. 이 그룹은 Gate S.r.l.(Gate)을 포함한 여러 회사로 구성되어 있으며 Ford, BMW, Jaguar, Renault, PSA, GM, VW, Fiat, Mercedes, Ferrari 등 주요 자동차 OEM(Original Equipment Manufacturer)과 직접 또는 모터가 장착되는 라디에이터 제조업체를 통해 협력하고 았습니다. Gate는 1978년 이탈리아 회사로 설립된 후 1985년 미국 기업이 되었으며, 2000년에 Johnson Electric에 인수되었습니다.

이 기간에 Gate의 비즈니스는 변하지 않았지만, 회사는 다른 접근 방식을 채택했습니다. 회사의 방법 및 소프트웨어 개발 부서에서 제품 개발 엔지니어링 및 프로세스 조직을 관리하는 Marco Davino는 "현재 모터는 Gate의 설계에 따라 중국의 모회사에서 제조됩니다."라고 설명합니다. "Gate는 수주하고 모든 엔지니어링 활동, 새로운 모터에 대한 제조 가능성 확인, 변경 관리, 품질 관리, 비용 개정에 대한 고객 인터페이스 역할을 합니다. 아스티 공장은 중국에서 배송된 모터를 공급업체에서 배송하거나 자체 몰딩한 팬에 조립합니다. 적절한 성능과 효율성을 보장하려면 어셈블리 단계가 필수적입니다."

Gate는 매년 12개의 신제품을 개발하고 열 및 동적 응력은 물론 습기 및 염수 분무에 대한 저항성 측면에서 엄격한 테스트를 통과해야 하는 수백만 개의 파트를 제조합니다. "제품 개발 주기는 2-3년이 걸릴 수 있습니다."라고 Davino는 말합니다. "우리는 환기, 케이블링 및 배관 경로에 대한 맞춤형 솔루션을 통해 각 고객의 냉각 요구사항을 충족해야 합니다. 전자기, 유체 역학 및 구조적 수준에서 성능을 최적화하는 동시에 비용에 매우 민감한 시장에 적합한 가격 목표를 달성하는 것을 목표로 합니다."라고 Davino는 말합니다.

CAD와 PLM을 기반으로 한 구조화된 프로세스

Gate에서 가장 중요한 단계는 제품 개발 주기의 초기 단계로, 대부분의 지침, 시기 및 비용이 정의되고 충족되어야 합니다. "고객은 매우 적은 사양만 제시하고 촉박한 일정의 타당성 조사와 제안을 요구합니다."라고 Davino는 설명합니다. "초기 연구는 경험과 이전 설계와의 유사성을 기반으로 하므로 고객에게 매우 정확한 타당성 조사와 예상 비용을 제공할 수 있습니다. 고객이 주문하면 공급 범위, 수량, 타임라인 및 기타 측면을 정의하는 실제 공급 계약이 체결됩니다.”

그런 다음 프로세스는 가장 중요한 두 번째 단계로 이동합니다. 여기에는 개체 정의, 파트 그리기, 몰드 및 지오메트리 개발, 다양한 파트 검증을 위한 정확한 테스트 시작 등의 설계 검증 작업이 포함됩니다. "이 프로세스는 전자 컴포넌트, 플라스틱 재료, 복잡한 형상의 물체 및 전자기 파트에 적용됩니다."라고 Davino는 덧붙입니다. "우리는 반복적인 테스트 설계 프로세스를 통해 점진적으로 개선하고 있습니다. 제품이 고객 요구사항을 충족하면 실제 차량에 탑재된 여러 샘플도 검증됩니다. 마지막으로, 제조 문서가 게시되어 공급업체, 생산 라인 및 산업화의 순서가 활성화되면 실제 제품이 생산되고 고객에게 최종 배송까지 이어집니다."

위에서 설명한 프로세스에는 효율적인 변경 관리(변경 사항이 실행되는 라이프사이클 단계에 따라 비용이 다름)와 차량에 문제가 발생할 경우 특정 생산 배치를 역추적할 수 있는 기능을 포함하여 각 파트에 대한 완전한 추적 기능이 필요합니다. 그러려면 CAD(Computer-Aided Design) 및 PLM(Product Lifecycle Management) 기술이 필수입니다.

2D CAD를 처음 경험한 후 Siemens Digital Industries Software의 NX™ 소프트웨어를 채택하여 3D로 전환했습니다. Gate는 당시 Gate와 동일한 산업 그룹에 속해 있던 Pratt & Whitney와 McDonnell Douglas의 경험을 바탕으로 이 CAD 솔루션을 선택했습니다. 직원을 2D에서 3D로 재교육하고 레거시 2D 데이터베이스를 변환한 후 IT(정보 기술)를 기계 작업장으로 확장하여 이탈리아 최초의 CAM(Computer-Aided Manufacturing) 설치 중 하나를 도입했으며 모듈은 현재도 여전히 사용되고 있습니다. "무엇보다도, 변경 사항을 관리 및 추적하고 인증 시스템을 준수하는 파일 승인, 제어, 확인 및 승인 프로세스를 구현하기 위해 세 가지 서명 수준으로 기본 워크플로 구조를 구축했습니다."라고 Davino는 회상합니다.

2001년 Gate가 전 세계 모든 그룹사에서 쉽게 액세스할 수 있도록 모든 문서를 전자적으로만 게시하기로 결정하면서 새로운 국면이 시작되었습니다. "많은 자동차 OEM의 요구사항을 충족하기 위해 여러 가지 CAD 패키지를 사용하고 CAM 소프트웨어, 워크플로, 전자 형식으로 배포되는 파일을 사용하는 이러한 광범위하고 다양한 시스템을 통해 PLM 기반 데이터 관리의 품질을 향상해야 했습니다. Teamcenter에서 다양한 CAD 패키지(파일 교환 포함)와의 호환성, 우수한 워크플로, 제품을 ERP(전사적 자원 관리)에 연결하기 위한 국제 및 지역 코드, PDF 형식의 제품 사진 게시 등 모든 요구사항에 대한 솔루션을 찾았기 때문에 Teamcenter를 사용할 수 있을 때까지 기다렸습니다."라고 Davino는 말합니다.

조직의 핵심인 Teamcenter

Siemens Digital Industries Software의 Teamcenter® 소프트웨어도 Gate 내에 광범위하게 배포되었습니다. 변경 관리 외에도 이 솔루션은 파일을 승인하고 자동화된 게시 기능을 통해 파일 정보에 액세스할 수 있도록 하는 알림을 포함하여 드래프팅으로 확장되었습니다. 동시에 엔지니어링 변경 지시(ECO) 절차를 표준화하고 전체 데이터베이스 구조를 재구성했습니다.

"BOM(Bill of Materials)도 시스템에 연결하면 엔지니어링 BOM을 얻을 수 있으며, 이는 프로세스 청구서를 생성하는 ERP 시스템의 첫 번째 타일이 됩니다. 또한 데이터시트와 표준화된 컴포넌트의 관리를 구현하여 기계 및 표준 컴포넌트에 대한 분류와 표준화 규칙을 적용했습니다. 마지막으로, 완전한 데이터 구조를 활용하여 재료를 관리할 수 있으므로 각 재료는 실제로 완전한 BOM 항목입니다."라고 Davino는 말합니다.

Gate는 엔지니어링 파일뿐만 아니라 모든 기술 문서를 시스템에 수집할 수 있도록 Teamcenter의 폴더 관리를 사용자 정의했습니다. 이제 인증, 테스트 보고서 및 설계 리비전은 Teamcenter에 단일 저장소로 적용되어 프로젝트 개발과 제품 개발이라는 두 가지 목적으로 사용됩니다. "또 다른 이점은 각 문서가 여러 번 게시되지 않고 단순히 하나 이상의 프로젝트에 연결된다는 것입니다."

몇 년 전 요구사항 관리 분야에 새로운 요구사항이 등장했습니다. 이는 전자 산업, 특히 Spice 컨소시엄이 주도하고 후원하는 프로젝트의 결과였습니다. "요구사항 관리는 프로젝트 관리에 필수적이므로 Teamcenter 요구사항 관리 기능을 도입함과 동시에 전자 설계의 첫 번째 단계를 시스템에 통합했습니다. NX PCB Exchange를 사용하여 전자 장치와 CAD 간에 데이터를 교환하고, 전자 컴포넌트, PCB(Printed Circuit Board) 기능, 컴포넌트 장착을 위한 여유 공간 등 메카트로닉스 설계자에게 유용한 모든 종류의 정보를 가져옵니다."

회사의 Teamcenter 구현의 또 다른 측면은 샘플 관리와 관련이 있습니다. 고객의 특정 요청에 따라 생산 후 단계뿐만 아니라 개발 단계에서도 변경 사항을 관리하여 설계 검증 단계에서도 흐름을 제어할 수 있습니다. "BOM에 대한 알림 및 수정은 설계가 끝날 때 시작되는 것이 아니라 시작 부분, 즉 코드 구조를 생성하는 내부 주문 직후에 시작됩니다." "이러한 방식으로 프로세스 BOM을 Teamcenter로 가져오기 위해 데이터베이스를 구성하기 시작했습니다. 산업화, 물류 및 관리 부서는 모든 기능을 갖춘 Teamcenter를 활용하여 생산 주기에 포함될 BOM을 생성하고 확인할 수 있습니다."라고 Davino는 설명합니다.

지속적인 PLM 개선

Gate는 샘플 관리를 통해 Teamcenter 사용을 엔지니어링 영역 이상으로 확장했습니다. 현재 Gate에는 이탈리아 직원 250명 중 약 180명의 Teamcenter 사용자가 있으며, 전 세계적으로는 250명 가까이 됩니다. 다음으로 Gate는 패키징을 위한 BOM 관리를 완료하여 ERP 시스템에 정리되고 가져올 준비가 된 최종 BOM을 공급합니다. 이 시점에서 전체 프로세스는 Teamcenter 내에서 생성된 코드부터 정보가 ERP로 전달되는 지점까지 Teamcenter에서 완전히 관리되는 IT 중심으로 진행됩니다.

"파이프라인에는 더 많은 프로젝트가 있습니다. 모든 OrCAD 문서를 Teamcenter로 전송하고 있습니다. OrCAD는 전기 다이어그램을 그리고 전자 카드의 기능 시뮬레이션 및 정의에 사용하는 소프트웨어입니다. 이러한 방식으로 레이아웃과 BOM뿐만 아니라 모든 전자 문서를 포함한 메카트로닉스와의 완전한 통합을 달성할 것입니다. 또 다른 개발에서는 요구사항 관리를 설계 작업으로 확장하므로 더 이상 전자 소프트웨어에만 Teamcenter를 사용하지는 않을 것입니다. 현재 각 설계자는 사양을 관리하는 개인적인 방법을 가지고 있지만 전체 시스템의 요구사항을 관리하려면 적절하게 규제된 방법이 필요합니다."라고 Davino는 덧붙입니다.

그 후 회사는 프로젝트 관리를 위해 Teamcenter를 사용하는 것을 고려하고 있습니다. "한쪽에서는 시스템 요구사항 관리를, 다른 쪽에서는 샘플 관리를 구현하면 이 두 세계를 통합하여 Teamcenter에 연결된 단일 워크플로 시퀀스를 생성할 수 있을 것입니다. Teamcenter의 프로젝트 관리 기능에는 시간이 핵심 요소임에도 불구하고 아직 구현하지 않은 시간 매개변수가 도입되었습니다. 이 새 프로젝트의 시간 일정을 정의할 것입니다. 한 가지는 확실한 것은 Teamcenter는 우수한 소프트웨어이며 우리는 매우 만족하고 있다는 점입니다. 특히 자동차 산업에서 Teamcenter는 다른 CAD 솔루션과 효율적으로 통합되고 관리할 수 있기 때문에 매우 인기가 높습니다."라고 Davino는 말합니다.