설계와 제조 연결: 혁신 가속화 및 비용 절감

제품 생산 처리량을 개선하고 한때 불가능했던 제품 생성을 가능하게 하는 혁신적인 공정과 솔루션의 새로운 물결이 일고 있습니다. 모델 기반 설계(Model-Based Design, MBD), 적층 제조(3D 프린팅), 퍼베이시브 엔지니어링 시뮬레이션, 로보틱스 등의 발전은 제품 개발 프로세스를 간소화하고, 생산 비용을 줄이며, 시장 출시 시간을 단축하는 것을 가능하게 합니다.

MBD는 설계를 2D에서 3D 영역으로 이동시켜 컨셉에서 완제품까지의 속도를 크게 높임으로써 제조에 지대한 영향을 미쳤습니다. 사용 가능한 3D 모델링 도구로 엔지니어는 부품뿐만 아니라 소프트웨어에서 전체 시스템을 설계할 수 있으며, 기계적으로 시스템을 가상으로 시뮬레이션, 테스트, 검사하는 능력도 포함합니다. 소프트웨어가 제조를 설계에 더 가깝게 연결하고 물리적 설계 프로세스를 가속화할 수 있었지만, 최적화하기 더 어려웠던 영역 중 하나는 분석입니다.

오늘날의 현실은 3D 분석이 일정과 필요한 전문 인력 측면에서 비용이 많이 든다는 것입니다. 기존 엔지니어링 시뮬레이션 도구는 강력하지만 복잡합니다. 복잡한 시뮬레이션은 완료하는 데 며칠에서 몇 달이 걸릴 수 있어 설계 주기가 길어집니다. 게다가 시뮬레이션 실행에는 모든 설계 팀이 접근할 수 없는 특수 전문 지식이 필요합니다. 그 결과 엔지니어는 경험적 규칙을 사용하거나 검증된 설계 측면을 재사용하여 프로토타이핑 전 분석량을 줄이려 합니다. 그 결과 초기 설계 단계에서 조사할 수 있는 가능한 솔루션의 수가 줄어들어 시장 위험이 증가하고 설계 최적화의 기회가 감소합니다.

한 회사가 3D 모델 시뮬레이션을 더 접근 가능하게 만드는 코드를 해독했을 수 있습니다. ANSYS가 획기적인 기술인 ANSYS Discovery Live의 프리뷰 출시를 발표했습니다. Discovery Live의 목표는 모든 엔지니어의 손에 시뮬레이션의 힘을 쥐여주고, 모든 책상에 가상 프로토타이핑 환경을 제공하는 것입니다. Discovery Live는 분석 주도 설계를 가능하게 하여 엔지니어가 대화형 물리 분석을 거의 실시간으로 수행할 수 있게 합니다.

ANSYS는 초기 설계 피드백 메커니즘(ANSYS Discovery Live)을 개발 중이며, 이는 설계 방식을 근본적으로 바꿀 것입니다. 그러나 상세한 프로토타이핑과 설계 검증 단계는 여전히 필수적인 단계입니다. 이 단계에서 스페이셜의 파트너인 디스틴(Distene)이 솔루션을 제공합니다. 이 회사의 메싱 기술은 CAD와 시뮬레이션/분석 사이의 간극을 메웁니다. 과거 최종 사용자는 완료하는 데 몇 주가 걸릴 수 있는 반복적 메싱, 분석, 설계 프로세스에 의존해 왔습니다. 스페이셜의 3D Precise Mesh를 구동하는 이 메싱 기술로 컨셉에서 생산까지의 프로세스가 가속화되어 결과 설계의 전반적인 품질이 향상됩니다.

제품의 다음 단계는 실제로 부품을 제조하는 것입니다. 또 다른 스페이셜 파트너인 모듈웍스(ModuleWorks)는 가공 및 툴 시뮬레이션을 위한 CAD/CAM 소프트웨어 개발 툴킷을 제공하여 3D 프린팅 OEM과 ISV가 적층 제조 소프트웨어 작업을 모두 다루는 단일 포괄적 애플리케이션을 만들 수 있게 합니다.

제조 공정도 변화하고 있어 설계뿐만 아니라 부품의 실제 제조에도 영향을 미칩니다. 적층 제조(3D 프린팅)가 등장했습니다. 이는 부품이 구상, 설계, 제조되는 방식을 변화시키는 기술입니다. 다중 파트 모델(일명 어셈블리)을 이제 단일 부품으로 설계하고 프린팅할 수 있으며, 소프트웨어에서만 구상할 수 있었던 부품을 이제 생산할 수 있습니다. 네, 소프트웨어, 재료, 하드웨어의 발전이 3D 프린팅 기술의 사용을 확장하여 무엇을, 어떻게 생산하는지 변화시키고 있습니다. 그러나 진정한 발전은 이러한 부품의 사용에서 실현됩니다. 무게 감소나 유체 흐름 개선이든 말입니다.

제품 컨셉에서 완제품까지의 프로세스에 대한 이 혁명은 복잡한 문제를 해결하고 한때 상상할 수 없었던 솔루션을 개발할 수 있게 하는 창의적인 인재들에 의해 구동됩니다. 스페이셜의 SDK는 파트너 기술과 결합하여 이러한 혁신가들이 실제 니즈를 해결하는 차세대 솔루션을 제공할 수 있도록 구축하고 변혁하는 기반을 마련하는 데 도움을 줍니다.

어떤 과제를 극복하기 위해 노력하고 계십니까? 3D 혁신 가속화에 어떻게 기여하고 계십니까? 스페이셜 팀과 파트너들은 귀사의 아이디어를 실현하는 데 도움을 드리기 위해 여기 있으며, 설계와 제조가 계속 가까워짐에 따라 다음에 무엇이 있을지 기대하고 있습니다.