리드타임 단축을 위한 설계 최적화 사례

Image courtesy of Feige Filling

이덕재 Technical Solution Executive Autodesk

 솔루션(3D CAD 및 PDM/PLM) 도입 기대 효과

 컨설팅 사례를 통해 살펴본 업계 현황

 컨설팅 내용 및 기대 효과

 개선을 위해 제공하는 오토데스크 솔루션

o BPA

o 설계 방법 및 워크프로세스 컨설팅

o 다양한 기술 세미나

 결론

Agenda

Q.C.D 관점의 정량적 예상 효과

Delivery

Quality

Cost

• 검증된 설계 데이터 재활용에 따른

설계 재 작업률 감소

• 라이브러리 활용을 통한 설계시간 단축

• 설계 검토 및 승인시간 단축

• 직관적인 설계로 제품품질 기여

• BOM, 도면, 문서 등 정합성 향상

• 검증된 설계 데이터 재활용률 향상

• 사전 조립 간섭체크- 불량요소 제거

• 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

OLED 생산설비 전문 제조기업

회사 소개

▪ 사업분야 - OLED 생산설비 전문 제조 - 대표 생산 제품 : CLUSTER SPUTTER(CREJU), IN-LINE SPUTTER(IVIC)

▪ 오토데스크 솔루션 라이선스 - PDMC: 90 subs

- Vault Pro: 90 subs

인벤터 & Vault Pro 적용 성공사례 기업

회사 소개

3D 도입 후 10년 이상 경과, 하지만…

컨설팅 수행 배경

“회사의 성장을 위해서 보다 생산 프로세스 효율 극대화가 필요하며, 그 핵심은 설계라고 생각합니다. 우리 회사는 귀사의 3D솔루션을 도입한 이후 10년 이상이 되었는데, 과거 2D로 설계할 때와 크게 차이가 없는 것 같습니다. 우리 회사의 설계 생산성을 높이기 위한 방안이 필요합니다.”

Simple Design Process

설계 (2D/3D)

기계 가공 조립 “배포 시스템” “납품 및

검사”

장비 제조사

협력사

 수행 내용

컨설팅 수행 과정

업무 프로세스 & 설계 데이터 검토

개선 항목 제안 & 우선순위 선정

온라인 기능 교육 & 파일럿 프로젝트 선정

온사이트 교육 & 파일럿 프로젝트 수행

현업 적용

▪ 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

용접 구조물 모델링 및 도면 최적화

제안 항목

다중 솔리드 레이아웃 어셈블리

➢ 하나의 부품파일

➢ 조립도에 모든 정보 표기

➢ 협력사 PDF 파일 배포

➢ 어셈블리로 관리

➢ 조립도 + 부품도

➢ 모델링 협력사 배포

설계 툴의 변화

Here’s a screenshot of AutoCAD 1 from 1982! (Source: Flickr)

설계 툴의 변화

Here’s a screenshot of AutoCAD 1 from 1982! (Source: Flickr)

1. 향상된 시각화와 명확성: 3D 모델은 제품을 더 현실적이고 자세하게 보여주어 2D 도면에 비해 복잡한 디자인을 이해하기 쉽게 만듭니다. 이는 이해 당사자 간의 의사소통을 개선하고 오해의 가능성을 줄입니다

2. 향상된 설계 정확성: 3D 설계는 구성 요소를 정밀하게 모델링할 수 있어 최종 제품의 정확성을 높입니다. 이는 오류를 줄이고 수정의 필요성을 줄입니다

3. 향상된 설계 유연성: 디자이너는 2D 도면에서는 전달하기 어려운 복잡한 형태와 구조를 생성하고 테스트할 수 있습니다. 이러한 유연성은 혁신적이고 맞춤형 디자인에 필수적입니다

4. 더 나은 의사소통과 협업: 3D 모델은 쉽게 공유하고 검토할 수 있어 설계, 엔지니어링, 제조 팀 간의 협업을 개선합니다. 이는 보다 통합되고 효율적인 개발 과정을 이끌어냅니다

5. 프로토타이핑 및 제조 간소화: 3D 설계는 3D 프린팅 및 기타 제조 공정에 직접 사용될 수 있어 프로토타이핑 및 생산과 관련된 시간과 비용을 줄입니다. 이러한 통합은 제조 워크플로우의 전반적인 효율성을 향상시킵니다

6. 오류 감소: 3D 모델링은 설계 단계에서 잠재적인 문제를 조기에 식별하고 수정하는 데 도움을 주어 생산 중 오류를 줄입니다. 이러한 사전 예방 접근 방식은 비용이 많이 드는 오류와 재작업을 최소화합니다

Why 3D?

…By ChatGPT

Why 3D?

설계 도면 분석 모델링 & CAM 기계 가공 납품

설계 도면 분석

CAM 기계 가공 납품

• 2D 기반 협업 프로세스

• 3D 기반 협업 프로세스

“B”“A”

A < B

협력사

제조사

Top-Down(하향식) 설계 최적화

 하향식 설계의 장점

o 설계 변경을 빠르게 적용할 수 있다

o 설계데이터 재활용이 용이하다

o 부품, 어셈블리간 상호관계를 고려한 설계 및 검증이 용이하다

o 협업이 용이하다

 하향식 설계적용의 단점

o 하향식 모델을 작성하는데 많은 시간이 소요된다

o 구조를 이해하지 못하는 경우 수정 변경이 어려울 수 있다

o 잘못하면 구조가 너무 복잡해 진다

제안 항목

스 케

치 다

중 솔

리 드

스 케

치 블

록 형

상 투

영

Top-Down(하향식) 설계 최적화

 Functional Skeleton(레이아웃 분할)

o 레이아웃 파일을 분할을 통한 단순화

o 설계 변경이 직관적이고 용이함

o 불필요한 업데이트 방지

제안 항목

Functional Layout

Layout Assy

구매품 모델링 단순화 및 프로세스 정립

제안 항목

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

구매 품 모델링 단순화 및 프로세스 정립

제안 항목

6000 KB 20,000 Lines

1500 KB 7,000 Lines

AS - IS TO - BE

인벤터 튜브&파이프, 프레임 생성기

제안 항목

 장점

o 자동화된 워크플로우로 신속하게 프레임 및 파이프 형상을 설계할 수 있다

o 국제표준의 라이브러리 및 형상을 기본 제공한다

o 레이아웃 변경을 통해 손쉽게 설계 변경을 수행 할 수 있다

o 부품 삽입 및 제거 시 자동으로 형상이 업데이트 된다 (ex 중간에 밸브 추가, 삭제)

컨설팅을 통한 프로세스 개선 A

S –

I S

T O

– B

E

연구개발 / 고객요청

프로젝트 데이터

설계 산출물 구매 제조/생산 품질

3D보다 더 많은 작업 준비 프로세스

수작업으로 인한 작업오류비율↑

“단순화된 도면 첨부”

자동화되고 간단한 프로세스

간편한 확인 (자동화 가능)

오류 감소

연구개발 / 고객요청

프로젝트 데이터

설계 산출물 구매 제조/생산 품질

DWG PDF

기대 효과

▪ 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

오토데스크 제공 컨설팅

 Business Process Assessment

오토데스크가 제안하는 솔루션

 Design Optimization Consulting Implementation

(2D/3D Model Analysis)

Identify Modeling issues

Identify Design issues

Design Process

Post process • QA • Procurement • Manufacturing

▪ Design workflow analysis ▪ Modeling methodology ▪ Design skill ▪ Design collaboration

in design team

▪ Desing collaboration with other disciplines

Recommendation & Prioritization

Final report with roadmap

Implementation

“Easily agree with the current issue and understand the benefits of improvement”

결론

Autodesk and the Autodesk logo are registered trademarks or trademarks of Autodesk, Inc., and/or its subsidiaries and/or affiliates in the USA and/or other countries. All other brand names, product names, or trademarks belong to their respective holders. Autodesk reserves the right to alter product and services offerings, and specifications and pricing at any time without notice, and is not responsible for typographical or graphical errors that may appear in this document.

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기본 구역 슬라이드 1: 리드타임 단축을 위한 설계 최적화 사례 슬라이드 2: Agenda

솔루션 도입 기대 효과 슬라이드 3: Q.C.D 관점의 정량적 예상 효과

사례를 통해 살펴보는 업계 현황 슬라이드 4: 회사 소개 슬라이드 5: 회사 소개 슬라이드 6: 컨설팅 수행 배경

컨설팅 수행 과정 및 결과 슬라이드 7: 컨설팅 수행 과정 슬라이드 8: 제안 항목 슬라이드 9: 설계 툴의 변화 슬라이드 10: 설계 툴의 변화 슬라이드 11: Why 3D? 슬라이드 12: Why 3D? 슬라이드 13: 제안 항목 슬라이드 14: 제안 항목 슬라이드 15: 제안 항목 슬라이드 16: 제안 항목 슬라이드 17: 제안 항목 슬라이드 18: 컨설팅을 통한 프로세스 개선 슬라이드 19: 기대 효과 슬라이드 20: 오토데스크 제공 컨설팅 슬라이드 21: 오토데스크가 제안하는 솔루션 슬라이드 23: 결론 슬라이드 24