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CATIA를 이용한 공정설계 및 NC프로그램 자동화 시스템
( CAPD & POWER_NC )
2000.10.27
발표자 : 임 인 택
CIM추진 UNIT
삼성테크윈㈜ 창원 제2공장
제11회 아이비엠 PLM 솔루션 사용자모임
목 차
1. 시스템 개요
2. 전체 시스템 개념도
3. 개발 내용
- 제품개발 FLOW와의 관계도
- 공정설계 자동화부문(CAPD)
- NC프로그램 자동화부문(POWER_NC)
4. CADP 시스템 구축 내용 DEMO
5. POWER_NC 시스템 구축 내용 DEMO
6. 개발 결과 및 효과
7. 향후 과제
1. 시스템 개요
1.1 개요
3차원 부품형상(CAD DATA)를 공정개발 모든 단계에서 일관되게활용하여 기본공정설계, NC프로그램 및 작업지침서를 작성하고
전자 결재하는 시스템으로 DATA의 생성/활용 절차를 시스템화
하여 설계에서부터 생산까지 일련의 프로세스를 동일 시스템에서작업하고 동일 DATA를 활용하는 시스템
1.2 목표
- 제품설계 모델링체계 구축 (3차원 SOLID, 2차원 도면)
- 공정설계 활용체계 및 작성 시스템 구축
- NC프로그램 활용체계 및 작성 시스템 구축
- CAD DATA관리 체계 및 시스템 구축
2. 전체 시스템 개념도
제품
설계
업무
3차원기법
부품설계체계
(3차원CAD DATA)
2차원
상세도면
(2차원 CAD DATA)
설계
MASTER MODEL
(3D, 2D)
제조
MASTER MODEL
(P/S, MQS)
공정설계도면해석 / 작지침서
NC 프로그램(MQS 모델 활용)
치공구설계
NC 가공
CAD DATA 관리 시스템 / 전자결재 시스템
3. 개발 내용(제품개발 FLOW와의 관계도) #1
MQS작성 SIMULATION 시작업 초도품
치공구설계
NC PGM
CATIA DATA 관리시스템
① MODELING체계수립② MODELING체계유지시스템
③ 3D->2D변환체계④ 공정간DATA 복사⑤ LIBRARY구축(양식,기호)
⑪ 치공구 INFORM SHEET 전송 시스템
⑬ 치공구설계(2차원 CADAM)-> 가공 SIMULATION(3차원 CATIA)
⑭ NC PROGRAM검증 system구축
공정도(2D) -> (3D)로 가공DATA 이전
⑥ P/S-> MQS DATA 복사⑦ LIBRARY구축(양식,기호)⑧ NC TOOL LIST⑨ 기술 DB CALL 기능구축⑩ INSPECTIONSHEET자동생성
양산
품질보증자료
ⓐ 공정순서결정 DBⓑ 장비관련DBⓒ 표준공수산정 DBⓓ 개발완료보고서 & 기술자료DBⓔ 원자재DB
ⓖ 작업및 절삭조건DBⓗ TOOL & 수공구DBⓘ GAGE DBⓙ 부자재DBⓚ 표준시편DB
불량이력및 부품별기술정보DB
⑮ CATIA DATA 등록CATIA DATA 검색/조회CATIA DATA 승인/개정/배포
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전자 결재시스템
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18
19
P/S 관련전자결재system 구축치공구I/S관련전자결재system구축MQS관련전자결재system구축
: CAPD
: 기술 DB
: BEST20
○ 치공구표준SPEC DB○ 치공구설게용장비 DB○ SSA 표준치구DB○ 공정설계결과DB○ 설계일정DB
3D MODEL도면입수 P/S작성
3. 개발 내용(공정설계 자동화부문) #2-1
시스템명 적용범위기 능세부모듈
CAPD
(공정설계)
제품 설계 모듈
MQS 작성 모듈
CATIA사용전부문
- 3차원 모델링 표준 설정- 2차원 도면 작성 표준 설정
- MQS 초안(P/S) 작성 기능- MQS(제조 문서) 작성 기능- MQS REVISION 작성 기능- MQS 공정 이동 및 유사 공정 활용 기능- MQS 조회 및 공정간의 DATA 활용 기능- MQS 자동 출력 기능(AUTO PLOTTING)- MQS 양식 및 특수문자, 각종 TOOL형상 제공 기능- SAPICS II(MIS)와 DATA 호완 기능- NC프로그램 작성의뢰 기능
부품 개발(공정설계)
검사 SHEET작성모듈(IMS)
- 검사 항목 DATA 입력 기능- SAPICS II RESOURCE 활용 기능- 검사 SHEET 자동 작성 기능- 초도품 검사 기록서 자동 작성 기능- 도면 치수 변경에 따른 REAL TIME 자동 수정 기능
부품 개발(검사 SHEET)
3. 개발 내용(공정설계 자동화부문) #2-2
시스템명 적용범위기 능세부모듈
CAPD
(공정설계)
MILL TOOL 셋팅시트 작성 모듈(MTS)
TURN TOOL 셋팅시트 작성 모듈(TTS)
부품 개발(MTS)
- MTS DATA 입력 기능- TOOL NO, OFFSET NO 자동 관리 기능- 밀링 TOOL 자동 체결 기능- MTS 자동 작성 기능- SPECIAL TOOL SPEC IMAGE 제공 기능- 소요 자원과의 연계 기능
- TTS DATA 입력 기능- TOOL NO, OFFSET NO 자동 관리 기능- GROOVE TOOL 자동 관리 기능- TTS 자동 작성 기능- 소요자원과의 연계 기능
부품 개발(TTS)
소요자원 작성모듈(RESOURCE)
- 현 공정 분석 기능- 공정별 소요자원 자동 취합기능- 소요자원 SHEET 작성 기능
부품 개발(RESOURCE)
전자 결재 모듈(APPROVAL)
- MQS 전자 결재- MQS 결재상신,승인,반려- MQS 배포관리
부품 개발(APPROVAL)
3. 개발 내용(NC프로그램 자동화부문) #3-1
시스템명 적용범위기 능세부모듈
POWER-NC
(NC프로그램)
선반 프로그램작성 모듈(LATH)
밀링 프로그램작성 모듈(MILL)
선반용NC프로그램
개발(NC-SET)
- 선반용 HEAD MESSAGE 자동 작성 기능- SAPICS II DATA 활용 기능- TOOL CHANGE 자동 작성 기능- NC프로그램 보조 모델링 자동 작성 기능- TOOL NO, OFFSET NO 자동 관리 기능- 선반 프로그램 ERROR 자동 CHECK기능- CAPD 모델 활용 기능- 선반용 AUX. 모드 입력 편의 기능- CATLATH -> APT SOURCE 자동 추출 기능- NC프로그램 의뢰 내용 조회 기능
- 밀링용 HEAD MESSAGE 자동 작성 기능- SAPICS II DATA 활용 기능- TOOL CHANGE 자동 작성 기능- 밀링 프로그램 ERROR 자동 CHECK기능- 밀링용 파라메타 자동 계산 기능- FEED 일괄 수정 기능- 밀링용 AUX. 모드 입력 편의 기능- CATNC -> APT SOURCE 자동 추출 기능
밀링용NC프로그램
개발(NC-SET)
3. 개발 내용(NC프로그램 자동화부문) #3-2
시스템명 적용범위기 능세부모듈
POWER-NC
(NC프로그램)
레이저프로그램 작성모듈(LASER)
POST_PROCESSER (STWPP)
레이저용NC프로그램
개발(NC-SET)
- 레이저용 HEAD MESSAGE 자동 작성 기능- SAPICS II DATA 활용 기능- TOOL CHANGE 자동 작성 기능- 레이저용 보조 모델링 자동 작성 기능- 선반용 AUX. 모드 입력 편의 기능
- 선반용 STWPP 8종 개발- 밀링용 STWPP 23종 개발- 레이저용 STWPP 2종 개발
PP개발(APT)
NC 프로그램메뉴얼(메뉴얼 확잡기)
MCD DATA 관리모듈(MCD-READ)
- 신규 NC 프로그램 NO 자동 등록 기능- NC 프로그램 NO 조회 기능- MCD DATA -> 서버 자동 이전 기능- NC 프로그램 NO 이중 작성 방지 기능
- NC 프로그램 매뉴얼 제공 (WEB환경)
MCD DATA관리(MCD)
NC 메뉴얼(메뉴얼)
4 . CAPD 시스템 구축 내용 DEMO
Catia
Aided
Part
Development
C A P D
4.1 3차원 MODELING / 설계도면작성
설계 담당 엔지니어
제조 담당 엔지니어
2D도면작성
SOLID MODELINGBATCH기능제공
4.2 설계 MODEL을 제조 MODEL에서 활용
공정설계 (MQS작성)시 설계 데이터 활용
DATA 중복작성 요인제거
4.3 MQS 작성 / 치공구,공구 SYSTEM과연계
MQS 초안(P/S)
치구 INFORM
공구 INFORM
BEST와 연계
AUTOTOOL과 연계
4.4 MQS 작성 / SAPICS II BOM,CAP DATA의통합
SAPICS IIBOM/CAP
MQS
SAPICS IIBOM
SAPICS IICAP
공정관련 데이터의 연계
4.5 MQS 작성 / 내용작성의 기능상 편의성
유사 공정 활용및
공정이동 기능 제공
Rev. 시 이전 Rev.활용의 편의성 제공
(EASE COPY&USE)특수기호 제공
표준 양식 LIBRARY 제공
이전공정 형상 활용
SAPICS IICAP상의소요자원활용
각종 TOOL형상 제공
4.6 MQS 작성 / INSPECTION SHEET 작성
OAPS와 연계
공정내의 INSPECTION 사항을 SCAN하여 INSPECTIONSHEET 및 초도 검사 기록서를 자동으로 작성
4.7 MQS 작성 / 밀링 TOOL SETTING SHEET 작성
소요자원 추출 시스템 연계
공정내의 필요한 TOOL LIST를 MQS 작성시정의된 DATA를 SCAN하여 자동으로 작성
4.8 MQS 작성 / 선반 TOOL SETTING SHEET 작성
소요자원 추출 시스템 연계
공정내의 필요한 TOOL LIST를 MQS 작성시정의된 DATA를 SCAN하여 자동으로 작성
4.9 MQS 작성 / RESOURCE SHEET 작성
SAPICS II시스템 연계
공정내의 필요한 소모성 공구 LIST를 INSPECTION SHEET및 TOOL LIST를 SCAN하여 자동으로 작성
4.10 MQS 전자결재 / 결재상신 (W/S base)
W/S <=> DATA의 공유 <=> P/C
승인담당자에게SINGLE MAIL 발송
승인 의뢰
CAD DATA
PC Image DATA(.gl type FILE)
4.11 MQS 전자결재 / 승인,반려 (P/C base)
SAPICS IICAP
- MQS 결재사항- MQS Rev. 변경내역
SINGLE을 통하여 MQS 승인의뢰 MAIL 접수
승인 or 반려 ==> 결과를 SINGLE로 통보
백정현 1997-07-10
3846033-01 030 000 E000 백정현 김재영 신현택 97/07/07 QA승인3846033-01 040 000 E000 백정현 김재영 신현택 97/07/07 QA승인
*
3846033-01@NO@[email protected]@NO@[email protected]@NO@[email protected]@NO@[email protected]
4.12 MQS 배포 관리
SAPICS IICAP
작업현장 모니터
MQS MASTER
3846033-01 030 0003846033-01 020 000
3846033-01
백정현 1997-07-10
3846033-01@NO@[email protected]@NO@[email protected]@NO@[email protected]@NO@[email protected]
Mqs View & Print
030 000
5 . POWER_NC 시스템 구축 내용 DEMO
POWER
Numerical
Control
POWER_NC
5.1 NC프로그램 의뢰 / 조회 기능(MODEL)
NC프로그램 의뢰 내용 조회
CADP DATAS(3D MODEL/MQS)
NC프로그램 의뢰
5.2 NC-SET 및 HEAD MESSAGE 자동작성
. NC-SET 및 HEAD MESSAGE 자동생성
. SAPICS II DATA 활용
CAPD 3D 모델이용
5.3 SEQUENCE 및 TOOL CHANGE 자동화
SEQUENCEMESSAGE D/B화
SEQUENCE 자동 생성 및TOOL CHANGE 자동화
5.4 NC프로그램 보조 모델링
선반 보조 모델링(수직/수평)
밀링 보조 모델링(레이저 포함)
5.5 NC-SET ERROR CHECK (선반/밀링/레이저)
☞ NC프로그램 지침서와 일치성 CHECK☞ TOOL정보와 정의된 SYANTAX와의 일치성 CHECK(TOOL NO/OFFSET NO)
SYANTAX 오류 CHECK
TOOL NO/OFFSET NO오류 CHECK
5.6 AUX. MODE 활용(선반/밀링/레이저)
AUX. 자동 입력
5.7 FEED 일괄 수정
SEQUENCE별 FEED 수정
5.8 밀링용 파라메타 자동계산 지원
DRILL파라메타 계산
C/SINK파라메타 계산
TAP파라메타 계산
5.9 APT SOURCE 자동 생성
APT SOURCE 자동 추출프로그램(CATNC BATH)
5.10 STWPP(선반 8 / 밀링 23 / 레이저 2)
S T W P P(Samsung TechWin Post-Processor)
APT SOURCE MCD DATA
DATA변환
5.11 MCD 등록/관리 (MCD-READ)
MCD DATA등록
NC프로그램 등록
MCD DATA조회
5.12 NC프로그램 메뉴얼 (WEB환경) 제공
NC프로그램메뉴얼/장비스펙 관리
장비별 프로그램체계 수록
6. 개발 결과 및 효과
CAPD(공정설계) POWER_NC(NC프로그램)
1) 개발 리드타임 단축 및 개발품질 향상 . 공설설계 L/T 50% 단축 . 공정설계 실수에 의한 불량 1/5로 축소
2) 동시개발 체계 기반 구축 . 고객 설계 DATA를 네트웍을 통해 입수 후 공정설계에 활용할수 있는 체계 구축으로 동시 개발의 기반 마련
3) 개발시 습득한 기술 노하우 축척 및 활용 도구 마련 . 개발보고서/엔지니어 경험에 의한 기술 축척을 D/B내에 노하우를 저장
4) 향후 외주개발 확대에 능동적으로 대처 할수 있는 기반 마련 . 외주시 문서의 변경/이동/저장의 문제를 전자화 할수 있는 기반 마련
1) NC프로그램 리드타임 단축 . 프로그램 신규개발 L/T 40% 단축 . 프로그램 장비 이동 L/T 88% 단축
2) Post Processor 구입 비용 절감 . 장비별 작업 방법에 따른 PP개발 . 다품종소량 생산 방식에 최적화 . 인텔리-PP기준 : 2500만원X2
3) NC프로그램 품질 향상 . 불량 발생율 95% 감소 . 자재비 50% 절감
4) NC프로그램 체계 수립 . Digital Manufacturing의 기반 기술 마련 . 동시 개발 체계 구축
7. 향후 과제
CAPD(공정설계) POWER_NC(NC프로그램)
1) 시스템 통합화 . R/S 와 PC 환경에서 제공되는 시스템을 하나의 시스템 환경에서 제공 . 생산시스템(MIS)과의 완전통합 추진
2) 시스템 Quility향상 . 프로그램 속도 향상 . 프로그램 오류 발생 Zero화
3) 시스템 Upgrade . 신기술/개념 적용 . 공정개발 스펙 변경에따른 시스템 추가/수정 . 공정별 3D 모델링 구축 방안 검토 (보조 모델링) . CATIA V5에서 구현 검토
1) CAPD DATA 100% 활용 . Tool 정보 -> NC-SET으로 자동 입력 . MQS내의 가공조건 활용
2) 치공구 DATA활용 방안 검토 . 치공구 DATA의 3차원 설계 검토
3) NC프로그램 시뮬레이션 . MCD를 이용한 시뮬레이션 방안 검토 (VERICUT활용) . NC-SET <-> VERICUT간의 DATA 호환
4) NC프로그램 이력관리 . NC프로그램 통합관리 시스템 구축
5) 시스템 Upgrade . 신기술/개념 도입 따른 시스템 추가/수정
