Solid Edge를 통해 10배 빠른 분석에 대비한 복잡한 CAD 모델 지오메트리

TOP-TECH Case Study

컴퓨터 이용 엔지니어링을 위한 CAD 지오메트리 준비

TOP-TECH Działalność Naukowo-Badawcza Sp. z o. o.(TOP-TECH)는 산업용 로봇과 공정 기계 설계 및 제조를 위해 약 20년 전에 설립된 가족 소유 엔지니어링 기업입니다. 현재 TOP-TECH는 폴리머 주입 시뮬레이션에 사용되는 컴퓨터 이용 설계 (CAD), 컴퓨터 이용 엔지니어링 (CAE) 디지털 계산에 주력하고 있습니다.

TOP-TECH는 엔지니어링 요구가 까다로운 고객에 집중하면서 역량을 강화하고 새로운 사업 개발을 위해 전문화된 부가 가치 엔지니어링을 제공하는 지속적 개선 전략을 추구하고 있습니다. 이 전략을 실현하기 위해 TOP-TECH는 CAE 분석을 위한 지오메트리 준비와 관련된 CAD 프로세스를 급격하게 단축할 수 있는 솔루션을 찾았습니다.

CAD 작업 달성에서 새로운 시스템에 대한 TOP-TECH의 요건에는 유연성과 사용 용이성이 포함되어 있습니다. 또한, 사용자들이 CAD 작업을 수행할 때 확실한 편안함을 느낄 수 있기를 원했던 TOP-TECH는 이를 위해 완전한 2D/3D CAD 하이브리드 시스템인 Siemens PLM Software의 Solid Edge®소프트웨어를 선택했습니다. TOP-TECH는 소프트웨어 라이선스를 구입했을 뿐만 아니라 폴란드 최대의 Solid Edge 배급사인 GM System의 교육과 지원도 받았습니다.

경영진 대표는 유한 요소 분석 (FEA)을 이용해서 사용자가 가져온 CAD 지오메트리를 빠르고 정확하게 수리, 단순화 및 수정해서 복잡한 주입 주형 충전 계산에 대비할 수 있도록 지원하는 Solid Edge가 독특한 고급 솔루션이라는 것을 알게 되었습니다. 뿐만 아니라, 다양한 CAD 시스템의 포괄적인 테스트에서 Solid Edge가 비용 대비 가장 유용한 어플리케이션 기능을 보유하고 있다는 결론을 내렸습니다

엔지니어들의 생각대로 작동

TOP-TECH 기술 이사인 Adam Budzyński 박사(공학)는 “Solid Edge를 처음 봤던 것은 16년쯤 전으로, 이 시스템이 소프트웨어 시장에 등장한 지 얼마 되지 않았던 때였습니다. 부친이 미국기계기술자협회(American Society of Mechanical Engineers) 회원이셨기 때문에 저는 언제든 원할 때마다 기계공학 학술지를 살펴볼 수 있었지요. 1996년 어느 날 학술지에 첨부되어 있던 Solid Edge 브로셔를 발견했고 모든 게 그날 시작되었습니다. 당시 저는 학생이었지만 시험 버전을 신청해서 며칠 동안 시험해봤고 이 제품이 엔지니어링 설계에서 놀라운 혁신이라는 것을 느낄 수 있었어요. 몇 년 후에는 이 혁신이 설계 분야에만 한정된 것이 아니고 소프트웨어가 엔지니어와 설계자가 생각하는 방식으로 작동한다는 것”을 알게 되었다고 말합니다.

TOP-TECH의 핵심 사업은 유한 요소(FEA) 분석을 토대로 디지털 CAE 계산을 수행하는 것이며 이러한 계산은 폴리머 주입 시뮬레이션을 지원하기 위한 것입니다. 그러나 FEA 시스템은 계산에 사용되는 CAD 지오메트리의 품질 측면에서 매우 까다로울 수 있습니다. CAE 시뮬레이션은 결론뿐만 아니라 설계 및 기술 권장 사항도 공식화할 수 있기 때문에 오류가 발생할 여지가 없습니다.

Budzyński는 “CAE 분석을 위한 CAD 지오메트리는 우리가 이를 받기 전에, 예를 들어 다양한 네이티브 포맷과 중립 포맷 사이의 다중 변환 연산에서, 손상되어 있을 수 있습니다. 많은 경우, 지오메트리는 보다 안정적인 결과를 신속하게 획득할 수 있도록 디지털 분석을 위해 단순화되어야 하는데 이것이 전부가 아닙니다. 여러 프로젝트에서 고객들은 주입 파라미터를 개선할 수 있도록 분석된 제품의 CAD 모델에 중대한 변화를 가져오기를 바라며 우리는 이런 측면에서도 고객의 요구를 충족시켜야 합니다. 그렇기 때문에 유한 요소 계산의 데이터를 사용하기 전에 CAD 지오메트리의 수리, 단순화, 또는 수정과 관련된 심각한 과제를 해결해야”한다고 말합니다.

TOP-TECH는 Solid Edge를 이용해서 복잡한 CAD/CAE 작업과 프로세스를 빠르고 쉽게 완료합니다. 회사는 Solid Edge 특유의 동기 기술이 회사와 고객들의 성공에 기여한다는 것을 알았습니다.

CAD 엔지니어 Maciej Warneński에 따르면 “동기 기술은 3D 모델 지오메트리를 빠르고 효율적으로 쉽게 생성하거나 다른 시스템에 이미 존재하는 지오메트리를 편집하기 위한 강력한 솔루션입니다. 이 지오메트리는 가져오는 경우가 많기 때문에 포맷을 우리가 제어할 수 없어요. 히스토리 트리에서 주어진 기능을 살펴보거나 모델의 일부분을 수정하기 위해 이 연산이 어떻게 수행되었는지 분석할 필요가 없지요. 또, 가져온 CAD 파일을 편집하는 데에도 제한이 없습니다. Solid Edge를 사용하면, 직관적인 ‘핸들’로 지오메트리의 단면을 강조표시하고 원하는 부분을 즉시 움직이기만 하면 선택한 모델 영역을 편집할 수 있습니다. 또, 필요한 변경을 실시간으로 수행할 수 있기 때문에 다른 브랜드의 소프트웨어를 사용할 때 자주 그러는 것처럼 CAD 시스템이 변경을 재계산하느라 지연이 발생”하지 않습니다.

Budzyński는 동기 기술이 있는 Solid Edge는 중요한 장점이 많다면서 “예를 들어, ‘선택 관리자(Selection Manager)’는 탄젠트(tangency), 공면(coplanar), 동축(coaxial) 등과 같은 정의를 토대로 지오메트리를 쉽게 확인할 수 있습니다. 모델 기능이 변환 과정에서 존속하지 못할 경우 가져온 데이터에서도 지오메트리를 효율적으로 선택할 수 있습니다. ‘라이브 규정(Live Rules)’ 기능은 모델 무결성을 인식하기 때문에 서로 관계 있는 모든 면을 하나씩 선택할 필요 없이 구멍이 움직일 때 동심원을 유지하면서 탄젠트면이 동시에 업데이트됩니다. CAD 모델에서 상대적으로 큰 부분을 편집하기 위해 수십 개 또는 수백 개의 면을 수동으로 표시할 필요가 없고 면을 너무 많게 또는 너무 적게 선택할 위험도 없습니다. 이제 Solid Edge 솔루션의 인텔리전스를 이용하면 가져온 CAD 모델의 철저한 필수 편집을 시작하기 위해 복잡한 지오메트리에서 말 그대로 1~2쌍의 면을 강조하는 것으로 충분합니다. Solid Edge를 사용해서 빠르고 효율적으로 작업할 수 있는 것도 바로 이러한 이유 때문”이라고 설명합니다.

복잡한 CAD 지오메트리를 이전보다 최대 10배 빠르게 수리하고 단순화하고 수정할 수 있습니다.

Solid Edge의 사용은 TOP-TECH가 경쟁 우위를 확보하고 생산성을 극적으로 개선하며 부가 가치 엔지니어링 서비스를 제공하고 갈수록 까다로운 엔지니어링 요구를 제시하는 새로운 고객을 유치하도록 돕습니다.

Budzyński는 Solid Edge 사용을 통해 얻게 된 가장 중요한 이점 가운데 하나는 설계 및 분석 활동의 놀라운 가속화(최대 10배 빠름)라고 하면서 “Solid Edge를 사용하면 핵심 CAD 작업을 쉽게 가속화하고 단순화할 수 있기 때문에 지루하고 반복적인 CAD 작업 대신 고객에게 더 나은 서비스를 제공하는 데 집중할 수 있습니다. 보다 쉽고 편하게 CAD 프로젝트를 이행할 수 있는 능력은 가시적인 경쟁 우위를 제공합니다. 이제 우리는 사업 수익성을 크게 개선하는 더욱 어렵고 까다로운 주문을 이행”할 수 있다고 설명합니다.

순수하게 생산성 관점에서 볼 때, 이전에는 3일이 걸렸던 프로세스가 이제는 몇 시간 내에 완료됩니다. 복잡한 CAD 지오메트리를 이전보다 최대 10배 빨리 수리하고 단순화하고 수정할 수 있습니다. TOP-TECH의 CEO인 Halina Ferens-Budzyńska 박사(공학)는“Solid Edge는 우리에게 특별한 경쟁력을 줬고 우리는 이를 분명하게 활용”하고 있다고 말합니다.

또한 TOP-TECH는 회사의 성공을 포괄적인 시스템 구현을 처리하고 소프트웨어 교육과 지원을 제공했던 GM System의 우수한 서비스 덕분으로 돌립니다. Budzyński는 GM System이 제공한 우수한 품질의 교육, 세미나, 그리고 기술 지원에 깊이 감사하면서 “우리는 Siemens PLM Software와 GM System이 제공한 지원 덕분에 시장의 핵심 영역에서 Solid Edge 활용 범위와 정도를 계속 확대할 수 있었습니다. 우리에게 매우 중요한 부분이었지요. 사실, 이 중요하고 성공적인 파트너십을 계속 이어가기로 결정한 것도 바로 이런 이유 때문”이라고 설명합니다.