전기 설계 진화의 종합적 개요: 수작업에서 스마트 CAE까지

기술은 인상적인 기하급수적 속도로 성장해 과거 혁신을 먼 기억으로 만듭니다. 전기 설계는 수십 년간 스크래치 종이 사용, 회로도 초안 작성에서 CAD 소프트웨어 사용으로 진화했습니다. 최초의 자동차는 본질적으로 마차였지만, 말이 달성할 수 없는 속도로 달리는 가스 동력 차량으로 변모했습니다.

반면 엔지니어링 설계 프로세스는 오랜 세월 동일했으며 변하지 않았고 아마 앞으로도 안 변할 것입니다. 엔지니어링 설계 프로세스는 최고의 효율을 요구하는 간단한 8단계 절차입니다. 프로세스 지연은 엔지니어링 설계 프로세스 총 완료 시간에 심각한 영향을 미칩니다. 설계 프로세스와 모든 회사가 제대로 진행하기 위해 필요한 단계를 둘러봅시다.

1. 문제 파악
2. 기준 및 제약 조건 파악
3. 가능한 해결책 브레인스토밍
4. 해결책 생성
5. 가능성 탐색
6. 접근법 선택
7. 모델 또는 프로토타입 제작
8. 설계 재정의

1~6단계는 리서치와 가능성 탐색 외엔 거의 필요 없습니다. 모델 또는 프로토타입 제작은 아이디어를 표현하는 물리적 또는 가상 모델 필요. 전기 엔지니어링 설계 소프트웨어는 전체 프로세스를 성사시키거나 망칠 수 있습니다. 오늘날 첨단 CAD 설계 소프트웨어 기능이 없던 이들이 겪은 어려움과 설계 프로세스에 미치는 영향을 살펴봅시다.

수작업 다이어그램 시대

최초 배선 다이어그램은 단순히 모든 컴포넌트가 제도 용지에 시각적으로 표현된 조잡한 그래픽 다이어그램이었습니다. 이는 엔지니어가 전체 설계 윤곽과 상호연결 방식을 볼 수 있게 했습니다. 오늘날 흔한 일반적인 배선 다이어그램 표기법은 1800년대 후반에 잘 개발되지 않았고, 대부분 컴포넌트가 실제 부품과 시각적으로 동일하게 보였습니다.

손글씨 배선 다이어그램

배선 리스트는 핀 위치와 연결을 지시하는 손글씨 문서였습니다. 일반적으로 입력 핀 번호, 신호, 출력 핀 번호, 커넥터를 보여줍니다. 현대 컴퓨팅 기술 이전엔 손글씨 배선 리스트가 전기 엔지니어의 전부였습니다.

손글씨 배선 리스트

CAD 소프트웨어의 디지털 시대

디지털 시대의 진전으로 전기 또는 기계 엔지니어의 설계 프로세스를 돕는 첨단 기능의 CAD 소프트웨어가 개발되었습니다. CAD 프로그램 개발로 컴포넌트 가상 모델링이 전통적 구식 제도사의 블루프린트 제작보다 훨씬 쉬워졌습니다. 드로잉을 통한 컴포넌트 제도 시대는 오늘날의 2D/3D 컴퓨터 지원 설계 소프트웨어로 대체되었습니다.

제도 도면

CAD 소프트웨어 개발 이후 프로토타입을 가상으로 제작하는 수단이 엔지니어링 설계 속도를 극적으로 변화시켰습니다. CAD는 1950년대 후반부터 존재했으며 엔지니어 삶을 쉽게 만드는 더 많은 기능을 빠르게 생산해왔습니다. 지난 10년간 AutoCAD, Solidworks 등 다수로 가상 프로토타입이 보편화되었습니다.

사용자 경험 시대 - 오류 방지 돕는 스마트 CAE 소프트웨어

과거 엔지니어링 설계에 사용된 일부 방법을 잠깐 살펴봤는데, CAD 기능이 여전히 자율성 아이디어를 중심으로 개발되고 있음을 주목하면 좋습니다. 기업들은 프로젝트 그리기만 돕는 게 아니라 이를 이해하고 이 지식을 사용해 설계 중 사용자에게 조언하고, 사용자에게 경고하거나 동작을 불허해 설계 오류를 피하게 하는 소프트웨어를 만들어 사용자 경험을 최대한 고통 없게 만들려 노력합니다. 이런 새 소프트웨어들은 단락 전선 연결조차 허용하지 않고, 전선 게이지가 호환 안 될 때 자동으로 연결 금지, 전선이 끊어지기 전 얼마나 구부릴 수 있는지 개념 이해, 기계 소프트웨어 솔루션과 통합해 3D 전선 라우팅 허용 등 훨씬 더 많은 걸 합니다. 시중 다양한 소프트웨어와 각 강점·약점 살펴보는 게 좋습니다. 사람들은 엔지니어링 설계 프로세스를 더 좋게 만들 더 나은 방법과 툴 개발을 위해 더 나아가려 노력합니다. 시장에 완벽히 좋은 페라리가 있는데 낡은 마차 소프트웨어를 원하진 않을 겁니다.

모든 CAD 소프트웨어의 오류와 결함은 프로젝트 일정에 심각한 영향을 미쳐 원치 않는 지연 초래. 시장에서 최고 수준의 소프트웨어 확보가 가장 흔히 마주치는 설계 이슈 발생 확률 감소. 이 이슈들은 기업에 다음 결과 초래 가능.

1. 제품이 자주 출시 지연
2. 개발 주기 장기화로 제품 수명 단축, 수익성 감소
3. 트러블슈팅으로 프로토타이핑 추가 시간 소요, 제품 비용 증가 및 수익성 저하
4. 비효율적 제품 개발 프로세스로 일정 지연/누락, 고객 만족도 저하
5. 출시 지연으로 경쟁사에 시장 점유율 기회 제공

이 이슈들은 제품 개발 시간 효과적으로 단축하고 전반적 효율성 증대하는 최상의 CAD 소프트웨어 보유로 쉽게 해결 가능. CAD 소프트웨어 결함 트러블슈팅으로 마감 맞추는 건 회사 책임이 아니라 고객 위해 CAD 소프트웨어 제조한 제조사 책임. 비효율적 소프트웨어는 제품 개발 주기만 해치고 회사 생산성 떨어뜨림. 제품을 더 효율적으로 개발하게 해주는 최고의 CAD 소프트웨어 확보가 제가 드릴 수 있는 최선의 조언. 개발 과정을 역행해 첫 나무 바퀴를 교통수단으로, 설계 문서화에 돌판을 재사용하고 생산성 저해 안 되길 기대하지 마세요.

여러분은 수년간 전기 설계가 겪어온 진전에 대해 어떻게 생각하시나요? 첨단 기술과 CAD 소프트웨어가 설계 스트레스를 없앴나요, 아니면 조금 게으르게 만들었나요?