구체적으로 알아보는

최적화 사례

이 덕 재 Autodesk Korea

Sr. Tech Solution Engineer

Agenda

01. 최적화란 무엇인가? 1. 표준화 vs 최적화

2. 최적화의 특징

02. 사례를 통해 살펴보는 설계 최적화 1. 설계 최적화 프로세스

2. 우선 적용 가능한 최적화

항목

03. 결론 1. Summary

2. Q&A

글로벌 마켓 트렌드

인도를 선두로 한 아태지역(APAC)과 미국, 멕시코에서 새로운 제조 거점이 형성되고 있으며, 특히 전자 산업 분야에서 활발한 성장세가 나타남

보호무역 기조와 지정학적 갈등이 전 세계 제조업의 방향을 바꾸고 있음

마진 손실을 막고, 리쇼어링과 비용 전가를 통한 회복력 강화

공급망의지속적인불안정이제조 원가를높이고생산지연을유발

제조 현장의 디지털 전환, 자동화, 그리고 인력 재교육 및 고급 기술 습득을 위한 투자가 이루어 짐

숙련 인력의 부족으로 생산 능력 확대가 지연되고 있으나, 공장 설비 투자는 지속적으로 증가함

에너지 절약 및 지속가능성 추진은 이제 선택 사항이 아니라 반드시 갖추어야 할 요소로 인식

에너지 비용, 물가 상승, 환경 규제는 제조업체에 무거운 세금과도 같은 부담이 되고 있음

대형 전기차 업체들은 운영 마진을 유지하기 위해 가격 전쟁과 생산 능력 축소 전략을 병행함

승용차 전기차에 대한 기대 열기는 정체되고 있는 반면, 소형 및 초소형 모빌리티 시장은 여전히 성장세를 보이고 있음

시장 압력 제조업계 변화

Source: OceanAir and Drewry World Container Index,

Source: RSM and Brookings and MIT , Forbes and GlobalSpec and NY Times

Source: Statista, Markets&Markets and Precedence Research

Source: US treasury

Source: NRI

Source: Deloitte

AUTODESK CONFIDENTIAL – DO NOT DISTRIBUTE

전 세계 제조 환경의 변화, 기술 발전, 그리고 경제적 압력이 제조업 전반의 지형을 재편하고 있습니다

https://oceanair.net/carriers-suspend-operations-in-the-red-sea-to-avoid-attacks/ https://www.brookings.edu/articles/strategic-sector-investments-are-poised-to-benefit-distressed-us-counties/ https://www.forbes.com/sites/katharinabuchholz/2024/02/22/a-new-microchip-construction-boom-infographic/?sh=4725646526d7 https://electronics360.globalspec.com/article/19079/nearly-200-billion-in-investments-already-attributed-to-chips-and-science-act https://www.nytimes.com/2024/02/19/technology/semiconductor-chip-factories-delays.html https://home.treasury.gov/news/featured-stories/unpacking-the-boom-in-us-construction-of-manufacturing-facilities

설계 프로세스는 표준화, 최적화, 자동화의 단계를 통해 지속적으로 발전함

개선방안

최적화

설계 프로세스 전반에서 속도, 정확성, 자원 활용의 효율화를 통해 품질과 생산성을 동시에 향상 시킴

표준화

• R&R • Process (Workflow) • Access Right • Naming & Revision Rule

• Classification

• Properties(Name, Material, Weight, …) • Dimensions • Style (Material, Color, Line, Lighting, ...)

• Etc.

• Simplification • Dimensioning • Design Optimization (CFD, FEA) • Modeling Order

• Drawing Optimization (Structuring, Organizing, Detailing)

• Definition of Constraints • Applying Rules to Variables (Formulas,

Equations)

• Etc.

자동화

반복 작업을 제거하고, 인적 오류를 최소화하며, 설계 효율성과 일관성을 확보함

• Parametric Design (Rule Definition)

• Auto Dimensioning • Generative AI • iLogic

• Update Policy (Regular Updates from Job Process)

• Legacy Interface (ERP)

• Etc.

최적화란 무엇인가?

표준화와 최적화에 대한 비교

설계 관점에서의 표준화 vs 최적화

표준화

정의

현재 수행 중인 설계 요소나 방법에서 반복 가능하고 일관된 수행을 위해, 공통의 규칙, 양식, 기준을수립 하고이를 실행에반영하는활동. 이는 설계 품질의 안정성과 협업 효율성을 확보하기위한 기반이 됨

목적 일관성, 품질안정성확보

대상 설계방법, 도면, 양식, 명명규칙

접근 방식 규칙정립, 양식 통일

결과 재사용증가, 협업효율

연관 단어 효율, 부서 내부, 단위 작업

최적화

설계 프로세스 전반(설계 행위 뿐 아니라 설계 데이터의 생성, 활용 방식 포함)에대해 효율성과 효과를극대화하기위한 활 동. 이는 업무 재구성, 도구 개선, 데이터 흐름 개선 등을 포함 하며, 성과 중심의 개선 활동

성능향상, 낭비 제거, 속도개선

업무흐름, 기술 도구, 데이터활용

분석, 재구성, 자동화, 도구적용

업무속도 향상, 오류감소, 생산성향상

혁신, 부서간, 연계 업무, 통합

목표 중심

고객 맞춤형

요구사항을 빠르고

정확하게 반영하면서,

설계 품질과 납기를

동시에 확보

설계 최적화의 특징

지식 기반

현재 수행중인

설계에 대한 높은

수준의 이해가

필수적으로 필요하며

연관 부서/업무에

대한 지식과

경험또한 필요하다

프로세스 연계

설계-생산-가공-조립

간의 연계 효율 향상

IT기반 도구 활용

3D CAD, PDM, 자동화

템플릿, 도면 생성

자동화등 디지털툴

적용이필요할수있음

지속적인 개선 지향

한 번의 개선이 아니라

반복적으로효율성

향상을추구하는지속적

개선 전략 필요

유형 주요 내용

조직 저항 기존 설계자들의 경험 기반 관행을 바꾸는 데 저항 발생

데이터 부족 과거 설계 데이터가 체계적으로 축적되어 있지 않거나 활용 불가능

표준화 미비 표준 부품, 템플릿, 설계 규칙이 미흡해 최적화 기반이 부족

IT 인프라 한계 CAD, PDM, PLM 시스템의 통합 미비 또는 사용자 숙련도 부족

성과 측정의 모호함 설계 품질 향상이나 시간 단축이 수치로 잘 드러나지 않아 효과 입증이 어려움

예상되는 어려움

 그럼에도 불구하고 최적화를 해야 하는 이유(할 수밖에 없는)

o 외부 환경의 변화

o 3D 에 최적화된 기업 vs 최적화 되지 못한 기업

o 효율 = ???

설계 최적화는 선택 or 필수?

사례를 통해 살펴보는 최적화

설계 최적화 프로세스

사례를 통해 살펴보는 최적화

목표 설정

현황 분석

분석 내용 공유

우선 적용 항목 선정

교육 & 실습

매뉴얼 작 성

적용현황 모니터링

• 설계 데이터 분석 • 연관 부서 미팅(구매,

가공협력사,품질)

• 최적화 항목 및 기대 효과

• 적용 가능성 토론

• 적용 용이성 및 기대효과를 기준으로 우선순위 선정

• 도면 생성 시간 단축

고정밀, 다품종 소량생산일수록 기계 가공이 차지하는 중요도는 높음

산업별 기계 가공 비중

항공우주산업 정밀기계산업 자동차 부품 산업 비고

특징

고정밀 부품 생산이 요구 되며, 복잡한 형상의 부품 이 많아 기계가공의 비중

이 높음

소량 다품종 생산이 일 반적이며, 고정밀 가공

이 요구됨

대량 생산 체계를 갖 추고 있으며, 표준화 된 부품 생산이 주를

이룸

수치는 일반적인 경향을 나타 낸 것이며, 실제 비중은 기업 의 생산 방식, 제품 특성, 자동 화 수준등에따라달라질수 있습니다.

비중(시간) 40~60% 30~50% 20~30%

 인벤터의 도면 치수 표기 방법

1. 도면 치수 최적화 구멍(Hole) 치수 표기법

o 구멍 테이블(Hole Table)

홀 타입: 6종류 홀 개수: 76 EA

o 선형 치수

• 베이스라인 치수

• 체인 치수

o 좌표 치수(Ordinate Dimension)

1. 도면 치수 최적화 중복 치수 및 형상 표현 치수 최소화

AS-IS

품질 검사 및 기계 가공에 필요한 모든 치수 기입

• 다수의중복 치수

• 많은 치수로인해 도면이 복잡해짐

• 경우에따라서는필요한 치수 확인을

위해 수동 계산이수반됨으로써불량

발생 위험이높음

• 도면 생성에 많은 시간이 소요됨

TO-BE

형상 관련 정보는 CAD데이터로 대체하고 도면에는 중요 정보만 기입

• 도면 생성시간이대폭 줄어듦

• 데이터기반 작업으로휴먼에러요인

감소

• CAD데이터로대체할범위에대한

정의 및 관리방법정의 필요

• 연계 부서와의사전 협의 필요

60%↓

1. 도면 치수 최적화

2. 용접 어셈블리 설계 최적화

다중 솔리드 레이아웃 어셈블리

➢ 하나의 부품파일

➢ 조립도에 모든 정보 표기

➢ 협력사 PDF 파일 배포

➢ 어셈블리로관리

➢ 조립도 + 부품도

➢ 모델링 협력사 배포

다중 솔리드→ 어셈블리(Top-Down 설계)

3. Top-Down 설계 최적화 1개의 레이아웃 파일→ Functional Skeleton

 Functional Skeleton(레이아웃 분할)

o 레이아웃 파일을 분할을 통한 단순화

o 설계 변경이 직관적이고용이함

o 불필요한 업데이트 방지

Functional Layout

Layout Assy

4. 구매품 모델링 단순화 및 프로세스 정립 데이터 중앙 관리 및 형상 단순화를 통한 모델링 용량 최적화

6000 KB 20,000 Lines

1500 KB 7,000 Lines

AS – IS TO - BE

4. 구매품 모델링 단순화 및 프로세스 정립 데이터 중앙 관리 및 형상 단순화를 통한 모델링 용량 최적화

서피스 모델링불필요한 형상 포함

• 웹사이트 및 외주 협력사로 부터 제공받은 중립포맷 파일(STEP) 변환 • 데이터 용량 증가 • 파일 오픈, 저장 속도 및 그래픽 핸들링 속도저하

5. 발주처 요청 데이터 생성 프로세스 최적화 Digital Factory 구축을 위한 LOD & LOI 를 포함한 Revit 데이터 요청

5. 발주처 요청 데이터 생성 프로세스 최적화 Digital Factory 구축을 위한 LOD & LOI 를 포함한 Revit 데이터 요청

5. Revit 상호운용성 개선

최적화를 통한 기대효과 (Sample Case)

▪ 대용량 어셈블리 핸들링을 위한 Navisworks사용

▪ Top-Down 설계 최적화

▪ 용접 구조물 모델링 및 도면 최적화

▪ 도면 단순화

▪ 구매 품 모델링 단순화

▪ 컨텐츠 센터 사용

▪ 인벤터 파이프 디자인 사용

▪ 인벤터 프레임 생성기 사용

 제안 항목

▪ Top-Down 설계 최적화

– Today : 100% – Tomorrow : 70%

▪용접 구조물 설계 최적화

– Today : 100% – Tomorrow : 70%

M o

d e

li n

g

▪도면 단순화

– Today : 100% – Tomorrow : 40%

▪구매 품 모델링 단순화

– Today : 100% – Tomorrow : 50%

D ra

w in

g P

u rc

h a

s in

g

▪컨텐츠 센터 사용

– Today : 100% – Tomorrow : 80%

S ta

n d

a rd

p a

rt

 기대 효과

Summary

Delivery

• 검증된 설계 데이터 재활용에 따른

설계 재 작업률 감소

• 라이브러리 활용을 통한 설계시간 단축

• 설계 검토 및 승인시간 단축

Quality

• 직관적인 설계로 제품품질 기여

• BOM, 도면, 문서 등 정합성 향상

• 검증된 설계 데이터 재활용률 향상

• 사전 조립 간섭체크- 불량요소 제거

Cost

• 부정확한 설계 정보로 인한

재 작업/폐기/재고 비용 감소

• 문서/도면 재생성 및 배포비용 감소

정성적 효과

총 개발 기간 23%단축

설계 外 업무 28% 감소

부품 재가공 62% 감소

협업 효율 15% 향상

설계 변경 54% 절감

설계L/T 단축 23% 향상

정량적 효과

라인 생산성 15% 향상

개발 기간 (모델 고정 후 양산시작)

2개월 단축/총 1년

설비투자 비용 20% 감소

자재 발주 오류 83% 감소 (0.3% → 0.05%)

협업 효율 (평균업무시간)

40% 향상

설계 변경 건수 (Proto 이후 양산품질 달성)

65% 절감

H社 사례

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기본 구역 슬라이드 1 슬라이드 2 슬라이드 3: 글로벌 마켓 트렌드 슬라이드 4: 개선방안 슬라이드 5: 최적화란 무엇인가? 슬라이드 6: 설계 관점에서의 표준화 vs 최적화 슬라이드 7 슬라이드 8: 예상되는 어려움 슬라이드 9: 설계 최적화는 선택 or 필수? 슬라이드 10: 사례를 통해 살펴보는 최적화 슬라이드 11: 사례를 통해 살펴보는 최적화 슬라이드 12: 산업별 기계 가공 비중 슬라이드 13: 1. 도면 치수 최적화 슬라이드 14: 1. 도면 치수 최적화 슬라이드 15: 1. 도면 치수 최적화 슬라이드 16: 2. 용접 어셈블리 설계 최적화 슬라이드 17: 3. Top-Down 설계 최적화 슬라이드 18: 4. 구매품 모델링 단순화 및 프로세스 정립 슬라이드 19: 4. 구매품 모델링 단순화 및 프로세스 정립 슬라이드 20: 5. 발주처 요청 데이터 생성 프로세스 최적화 슬라이드 21: 5. 발주처 요청 데이터 생성 프로세스 최적화 슬라이드 23: 5. Revit 상호운용성 개선 슬라이드 24: 최적화를 통한 기대효과 (Sample Case) 슬라이드 25: Summary 슬라이드 26 슬라이드 27: “설계 최적화” 오토데스크가 함께 하겠습니다! 슬라이드 28