NX와 Teamcenter를 사용하여 프로젝트 계획 및 제조를 최적화하는 건설 전문 기업

첨단 구조 엔지니어링

1929년에 벽돌공사업으로 출발한 Max Bögl Group(Bögl)은 오늘날 국제적인 명성의 건설/전문 서비스 기업으로 자리매김했습니다. 주력 사업은 토목/교통 인프라 건설, 교량 건설, 구조 엔지니어링, 철강 및 플랜트 건설, 콘크리트 조립식 건축입니다.

첨단 구조 엔지니어링 전문 기업 Bögl은 전 세계에 대형 교량 구조물 건설을 비롯한 기술 및 물류 솔루션을 제공합니다. Bögl은 프리캐스트 콘크리트 부품도 취급하는데, 여러 생산 기지에서 그리고 모바일 기술을 통해 현장에서 이러한 부품을 생산합니다.

Bögl의 뛰어난 설계 및 제조 경험은 고속 철도 선로용 슬래브 트랙 시스템과 같은 혁신을 가져왔습니다. 이 지지판 시스템은 긴 수명, 높은 수준의 안전성, 진동 차단 기능, 저렴한 유지 보수 비용을 자랑합니다. 앞으로 Bögl은 그 전문 지식을 살려 재생 에너지의 효율적인 사용을 확대하는 데 참여할 것입니다. 그러한 노력의 첫걸음으로, 풍력 발전소용 하이브리드 타워 시스템을 성공적으로 출시했습니다.

기존 건축물 아래에 안전한 지하철 터널을 건설하게 해주는 인공 지반 동결 3D 시뮬레이션. Copyright: Max Bögl Group

건설 산업의 PLM

Bögl에서 BIM(Building Information Management) 개발을 총괄하는 Alexander Kropp은 현재 건설 업계가 3D 설계 및 계획으로 더 많은 이점을 누릴 수 있음에도 제조 업계와 달리 작업별 2D CAD(Computer-Aided Design) 솔루션을 주로 사용한다고 말합니다. CAD, CAM(Computer-Aided Manufacturing) 및 NC(Numerical Control) 기술을 포함한 PLM(Product Lifecycle Management) 도구가 지금 Bögl의 근간입니다. 그는 "5축 밀링 머신에서 복잡한 자유형 표면의 조립식 콘크리트 부품용 보드를 만듭니다. 7년 전에 NX CAM을 구현한 까닭은 오로지 3D CAD/CAM 시스템을 통해서만 교량 및 구조 엔지니어링에 필요한 부품을 효율적으로, 정확하게 가공하는 데 필요한 NC 프로그램을 만들 수 있기 때문입니다. 아울러 설계 및 계획에서 본격적으로 3D를 사용하고 싶어 구조 엔지니어링 부서에서 설계 목적으로 NX CAD를 사용하기로 했습니다."라고 설명합니다.

NX CAM 소프트웨어를 사용하여 뛰어난 가치를 경험한 바 있는 Bögl은 소프트웨어, 하드웨어 및 서비스로 구성된 Siemens Xcelerator 비즈니스 플랫폼의 일부로 NX™ 소프트웨어를 선택했습니다. 이 회사는 또한 조선 업계에서 NX를 성공적으로 사용하는 것에 주목했습니다. 건축용 곡면형 용접 교량 구조물은 선박 설계에 사용되는 것과 유사합니다.

Kropp은 NX 덕분에 사용자가 곡선 도로나 철도 노선을 따라 모든 형상을 설계하고 형상을 전송할 수 있음을 강조합니다. NX를 사용하면, 여느 3D CAD 시스템과 달리 지형적 주변 환경 및 이동할 재료까지 고려할 수 있습니다. 다른 3D CAD 시스템은 건설 업계에서 복잡한 표면이 없는 건물을 설계하는 데 사용됩니다. 그리고 제조와 같은 다른 작업과 통합되지 않습니다.

"NX는 특히 복잡한 표면 설계에 매우 유용하고 유연한 도구를 제공합니다."라고 Kropp은 말합니다. "NX는 설계부터 제조에 이르기까지 모델 연관성을 유지한다는 점에서 특별합니다. NX는 우리의 요구사항을 완벽하게 충족합니다. 이를 통해 실행 불가능하거나 다른 시스템으로는 효율적으로 수행할 수 없었던 작업을 해결할 수 있습니다."

지질 환경 내의 3D 풍력 발전 단지 모델. Copyright: Max Bögl Group

Teamcenter를 사용하여 정보 관리 구축

Bögl은 이 혁신의 여정에서 프로세스의 효율성과 투명성을 높이고자 모든 제품 및 프로젝트 관련 정보와 문서를 중앙의 단일 소스에 저장 및 관리하고, 승인된 사람이 언제든지 데이터를 사용할 수 있게 하는 프로젝트를 시작했습니다. 이를 위해 역시 Siemens Digital Industries Software의 Teamcenter® 소프트웨어를 선택했습니다. BIM 소프트웨어로 비슷한 작업을 처리할 수 있지만, Bögl은 Teamcenter의 완전한 PLM 기능, 특히 NX와 같은 도구와의 통합을 선호했습니다.

Teamcenter는 2013년 5월부터 120-160m 높이의 하이브리드 타워 계획을 지원할 목적으로 풍력 에너지 사업부의 파일럿 프로젝트에 도입되었습니다. 이 타워는 배치 단위로 생산되는데, Bögl은 연간 최대 200개의 타워를 생산합니다. 각 타워의 하부에는 17~22개의 콘크리트 링이 있고, 상부에는 2개 또는 3개의 강철 세그먼트가 있습니다(세그먼트 결합 시 높이 약 20피트).

CNC(Computer Numeric Control) 기계를 사용하여 정밀 연마된 콘크리트 링은 모르타르 없이 건식 조인트에 서로 겹치게 한 다음 내부 긴장재로 사전 응력을 가합니다. 상부 콘크리트 링에는 플러시 캐스트 강철 플랜지가 있으며, 하부 강철 세그먼트와 함께 나사로 고정됩니다. 조립 공정을 위해 Max Bögl이 특별히 설계한 크레인은 숲과 같은 까다로운 건설 현장에서 사용되는 셀프 클라이밍 장치를 제공합니다.

"BOM 및 폼 보드 작성을 포함한 타워의 전체 설계는 NX를 사용하여 이루어집니다."라고 Kropp은 말합니다. "철골 설계 데이터는 CNC 화염 절단기를 제어하는 데 사용됩니다. 라우팅 엘리베이터, 케이블, 유압 장치와 같은 내부 요소의 설계도 NX를 사용하여 진행합니다. 이 모든 것을 통합하면 모든 관련 데이터를 Teamcenter를 사용하여 관리할 수 있습니다."

풍력 발전소는 많은 양의 문서가 필요하기 때문에 Teamcenter는 각 부품에 대한 품질 데이터를 관리하는 데도 사용됩니다. Teamcenter는 프로젝트 개발, 프로젝트 계획 및 리소스 계획 전반에 걸쳐 이 데이터를 관리하여 폐쇄형 문서화 루프를 제공합니다. 아울러 Bögl은 제조 기계 및 콘크리트 믹서의 품질 데이터를 디지털 방식으로 기록하고, ERP(Enterprise Resource Planning) 기술과 통합된 Teamcenter를 통해 이 데이터를 사용할 수 있게 할 계획입니다.

도시 교량의 3D 모델. Copyright: Max Bögl Group

결론

"NX로 계획 및 제조 프로세스가 확실히 간소화되었습니다."라고 Kropp은 말합니다. "NX는 시간과 비용이 많이 드는 2D 계획보다 3D 접근 방식을 통해 훨씬 더 높은 투명성과 안전성을 확보할 수 있는 토목 공학 작업에도 도움이 됩니다."

Kropp은 이렇게 말합니다. "3D 모델링을 사용하면, 초기 계획 단계에서 건설 프로젝트에 사용하고 이동하는 자재의 양과 질량에 관한 자세한 정보를 얻을 수 있습니다. 게다가 각기 다른 내부 부서 및 제3자와의 협력 및 소통도 용이해집니다. 3D 모델 데이터를 다른 프로세스 관련 데이터와 연결함으로써 건설 공정을 사실적으로 시뮬레이션할 수 있습니다. 그러면 고객은 시공 전에 최종 구조물을 시각화하여 이해할 수 있게 됩니다."

Siemens Digital Industries Software의 이 소프트웨어 솔루션이 Bögl의 BIM 니즈를 제대로 해결할 뿐만 아니라 이 기술 제공업체와의 협력도 만족스럽습니다. Siemens Digital Industries Software는 도면 작성을 위한 건물별 조정을 이미 구현했습니다. Siemens Digital Industries Software의 개발 파트너가 이 업계에서 사용되는 수많은 소프트웨어 솔루션 및 데이터 형식을 위한 인터페이스를 제공합니다. Neoapps가 개발한 NX와 LandXML 간의 인터페이스를 예로 들 수 있습니다. Bögl은 LandXML을 사용하여 철도 및 도로와 같은 인프라 건설용 디지털 지형 모델 데이터와 경로 정보 데이터를 교환할 계획입니다.

"우리의 BIM 전략은 다양한 데이터 세트를 한데 모아 사내외 관계자와 공유하는 것입니다."라고 Kropp은 설명합니다. "우리 회사의 주요 프로젝트 니즈 해결은 물론 연구 프로젝트, 그리고 전문 조직과의 협업에도 PLM을 사용합니다. 또한 3D 기반 계획을 확장할 예정인데, 그러면 NX를 더욱 광범위하게 사용할 것입니다.

지하철역의 3D 모델(위와 아래). Copyright: Max Bögl Group

Copyright: Max Bögl Group