클라우드 시뮬레이션으로 산업 기계 냉각 최적화: 'Keep Them Running'

시뮬레이션은 일부 산업에서 오래 쓰였지만, 산업/건설/농업 기계 분야는 최근 활용 시작. 이 분야에서 특히 엔진 냉각 영역에서 중요 용도 발견.

자동차와 달리 저속/정지 기계는 '공짜' 램 에어(ram air) 없어 냉각 패키지(냉각 팬, 열교환기) 성능만으로 잉여 열 배출 의존. 따라서 효과적 냉각 시스템 극히 중요. 냉각은 열효율 유지, 과열→안전/내구 이슈 방지. 점진적 가열로 열충격 방지, 균일 냉각으로 온도 스파이크→구조 이슈 방지 필수.

엔진 블록 주변 냉각수 순환 효과적 시스템 설계는 복잡한 과제지만 올바른 디지털 프로세스로 대폭 단순화 가능. 고온 환경에서도 냉각수 저온 유지 필수 → 성능 유지와 Keep Them Running.

일부 디지털 프로세스는 복잡성으로 고도의 전문성 요구 → 시뮬레이션 능숙한 희소 인력에 업무 집중. 그런 인력 없는 기업은 엔지니어링 서비스 외주 또는 추가 교육에 시간/비용 지출. 최악은 물리 테스트 의존으로 머신 성능 저해, 개발 비용 증가. 교육해도 미숙 사용자 실수 가능 → 출시 지연, 예산 초과, 시장 점유율 상실.

SIMULIA는 설계자, 시뮬레이션 분석가, 전문가 모두 쉽게 쓰는 클라우드 기반 솔루션 개발. PowerFLOW 활용, SIMULIA Cloud 호스팅 엔진 냉각 자동화 프로세스는 완전 자동화, 사전 시뮬레이션 지식 불필요. 사용자 원하는 운전 조건 기본 데이터 입력만 하면 자동 프로세스가 나머지 수행, 장착 조건에서 냉각 시스템 작동 시뮬레이션.

"고객이 시뮬레이션 기술로 엔진 냉각 시스템 지원 요청 시 페인포인트 정확히 안다. 피드백 듣고 자동화 솔루션 개발했다." — Tristan Donley, SIMULIA Industry Process Consult Senior Manager.

"자동화 프로세스 아이디어는 글로벌 장비 제조사 경험에서 나왔다. 테스트/설계 엔지니어가 설계 변경 성능 변화 원인 파악 위해 시뮬레이션도 수행해야 함. 자동차와 달리 IE 산업엔 전담 CAE 부서 없는 경우 많음. 설계/테스트 엔지니어가 분석도 겸임. 장비 설계 까다로운 업무로 CAE 워크플로(여러 모듈, 큰 차이) 배울 시간 없음. 고객이 세계적 장비 설계/개발 역량 발휘하도록 지원하고자 엔드투엔드 자동화 프로세스 전략적 개발 결정." — Satheesh Kandasamy, SIMULIA Industry Process Expert Director.

SIMULIA 자동화 프로세스는 경험 불문 누구나 사용 가능 → 다수 팀원 협업, 정보 공유, 효율적 설계. 다중 설계 런 손쉬운 제출, 모범 사례 내장으로 오류 감소, 최고 시뮬레이션 비용 균형, 최적 설계 지원.

"클라우드 환경으로 사이트/국가 간 훨씬 빠르고 자연스러운 협업. 파일 전송 제로, 소프트웨어 설치 없이 사이트/엔지니어링 그룹 간 동시 결과 확인/처리 → 결과/아이디어 소통 향상." — 2020 SIMULIA Champion Jamison Huber, Sr. Simulation Engineer, NA Acceleration Center, Doosan Bobcat (Bismarck, ND).

SIMULIA는 실제 회전 메쉬로 냉각 팬 모델링, 완전 과도/고정밀 Lattice-Boltzmann 솔버 PowerFLOW 활용해 산업/건설/농업 기계 산업에 독창적 통합 엔진 냉각 솔루션 제공.

"컴퓨터 비전 등 자동화 기술로 CFD 시뮬레이션 프로세스 모든 점 연결한 새 자동화 프로세스, 엔진 냉각 시뮬레이션 시장 새 시대 열었다." — Kandasamy.

자동화 프로세스 차이 이해하려면 없는 경우 프로세스 이해 필요. 분석가는 유체 역학, 열전달, 팬 모델링, 열교환기 설계 지식 필요. CAD 모델서 표면 메쉬 준비 수일 소요, 볼륨 메쉬 준비 지식 필요. 모델 준비 후 GUI 소프트웨어에 시뮬레이션 파라미터 전부 입력(분석가 소프트웨어 친숙 가정). 인간 실수 잦은 오류 취약 프로세스. 시뮬레이션 실행 후 결과 수동 후처리(분석가 품질 체크 필요 항목, 정보 추출법 아는 가정). 수동 프로세스 수일 소요, 설정 오류로 재실행 시 자원 낭비.

새 자동화 프로세스: CAD 모델서 표면 메쉬 자동 준비, 볼륨 메쉬 자동 준비, 시뮬레이션 입력 파라미터 단순화, 시뮬레이션 제출 실행, 표준 시뮬레이션 결과 자동 생성. 각 단계 수천 시뮬레이션 축적 모범 사례 내장으로 최고 정확도 결과 제공. 총 노동 시간 최대 80% 절감.

"경쟁 세계 엔지니어로서 자동화 프로세스로 매우 복잡하고 비싼 테스트 시뮬레이션 가능 → 물리 테스트 횟수 감소. 프로세스 지속 개선(SIMULIA 팀이 메싱 자동화, 분석 설정, 결과 판독 자동화) 내 개입 최소화로 결과 훨씬 빠르게 확인." — Sergiu Ciuparu, Design Engineer, Power Train Engineering Dept, Doosan Portable Power (Statesville, NC).

자동화 엔진 냉각 시뮬레이션 프로세스는 SIMULIA Cloud 위치 → 부서/별도 위치 간 협업 용이. 모든 파일 안전/보안 환경 보관, 프로젝트 할당 누구나 언제든 접근. 사용 편의성과 접근성으로 복잡한 프로세스 극히 단순화.