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설계문제 해결을 위한설계 제 해결을 위공차분석 및 설계변수 최적화
1. 설계 치수 누적 공차 최적화
2. 물리적 설계 특성 및 편차 최적화
3 시험 및 해석 결과를 설계 최적화에 적용3. 시험 및 해석 결과를 설계 최적화에 적용
4. 일반 설계자가 공차 분석 기반 설계 변수 최적화 실시
엔벤티브 코리아㈜엔벤티브 코리아㈜박우현 차장
순서11 엔벤티브엔벤티브 솔루션솔루션 기술기술 소개소개1. 1. 엔벤티브엔벤티브 솔루션솔루션 기술기술 소개소개
1-1 엔벤티브 솔루션 기술 배경엔벤티 솔루션 기술 배경
1-2 메커니즘 및 물리적 특성의 편차분석
1-3 설계 변수 및 공차 최적화
2. 2. 엔벤티브엔벤티브 활용활용 예제예제
2-1 주요 개발 적용 제품
2-2 Smart Model™ & Smart Assemblies™
1 엔벤티브 솔루션 기술 소개메커니즘 제품 개발/설계 최적화
1. 엔벤티브 솔루션 기술 소개
“CAD M d l f t“CAD M d l f t“CAD Models are perfect. “CAD Models are perfect. The real world is NOT”The real world is NOT”
기존의 공차 분석은 3D모델링 후에 해석업무의 일부로 실시 제조 혹은 성능 문제를 확인하기 위하여 설계 프로세스 후단에서
생산에서 확인된 문제를 해결하려는 목적으로 실시생산에서 확인된 문제를 해결하려는 목적으로 실시
그러나,러나,
공차분석을 해석이 아닌 설계초기 마스터 개념설계단계에서 실시하면 어떨까?시하면 어떨까?
우리 산업에서 필요성이 점점 커지고 있는 공차 분석 및 산행 설계 품질 최적화에 대해서 설명하고자 합니다
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1-1. 엔벤티브 솔루션 기술 배경메커니즘 제품 개발/설계 최적화
엔벤티 솔루션 기술 배경※ 엔벤티브 솔루션 소개
설계자 친화적인 화면 구성• 설계자 친화적인 화면 구성
• 공차분석 전문가가 아닌 일반 설계자가 접근하기 쉽게 구성
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• 강력한 공차분석 및 최적화 기능
• 설계변수 최적화로 최고의 결과를 확인
1-1. 엔벤티브 솔루션 기술 배경메커니즘 제품 개발/설계 최적화
엔벤티 솔루션 기술 배경※설계 프로세스의 혁신을 꾀하는 엔벤티브
• 설계와 해석에서 제조 편차
(variation)의 원인 파악 한계
• 편차로 야기된 설계품질 문제는 시작
/평가 혹은 제조 시 노출.
• 누적 공차 분석도 Pilot 생산 단계 직
전에 수행되어 문제 시 시행착오
• 이런 전통적 설계 품질 검증은 시행• 이런 전통적 설계 품질 검증은 시행
착오로 실패비용, 신뢰도 저하 및 제
조 품질 보증 문제 야기제 야기
• 편차 분석 및 해결 과정에 병목이 발
생, 업무 프로세스 악순환 반복
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1-1 엔벤티브 솔루션 기술 배경메커니즘 제품 개발/설계 최적화
1 1. 엔벤티브 솔루션 기술 배경※ 엔벤티브 솔루션 업무 적용 개념
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1-1. 엔벤티브 솔루션 기술 배경메커니즘 제품 개발/설계 최적화
엔벤티 솔루션 기술 배경※ 복합적인 설계 품질 문제 해결
• 제조, 조립/ 성능 시험, 품질검사에서 발견되는 설계문제를 해결제조, 조립/ 성능 시험, 품질검사에서 발견되는 설계문제를 해결구동 제품을 공차 기반 엔지니어링 최적화 분석조립성, 기하 형상, 물리적 특성 편차 관련 문제로 인한 제조 편차시험/ FEA 결과를 설계에 적용6 시그마 설계6 시그마 설계제조원가 절감을 위한 허용 공차 최적화
• 마스터 개념 설계 단계에서 공차 기반 분석으로 설계 최적화 시스템설계자가 Nominal 값과 공차/편차 값, 변화 값의 범위 한계, 등을 정확하게결정결정프로세스 후단에서 Tooling 교환, ECN, 등을 줄이고, 생산에서 발견되는 설계문제 해결을 위한 비용과 시간을 절약주요 형상 치수 공차, 물리적 특성 편차 분석 최적화주요 형상 치수 공차, 물리적 특성 편차 분석 최적화협업설계 환경 구축 촉진
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1-2. 메커니즘 및 물리적 특성의 편차분석메커니즘 제품 개발/설계 최적화
메커니즘 및 물리적 특성의 편차분석
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1-3. 설계변수 및 공차 최적화메커니즘 제품 개발/설계 최적화
설계변수 및 공차 최적화※ 표준 공차 보고서에서 제공되는 내용
• 최대값(worst Case)결과
• 민감도 분석
• 기여량 비율
• 공정능력 지수
• 시그마 값• 시그마 값
• 분석영역에 기여하는 설계인자
• 통계적인 산술 값
• 모델과 상호 연동을 통한 실시간 최적화
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1-3. 설계변수 및 공차 최적화메커니즘 제품 개발/설계 최적화
설계변수 및 공차 최적화※ 표준 공차 보고서를 통한 최적화
• 공차 기여자와 직접적인 연계를 통한 실시간 변경 및 최적화
• 높은 기여도의 공차를엄격히 관리하여 품질향상 기여.향상 기여
• 낮은 기여도의 공차축소를 통한 가공 시간 및 비용의 절감간 및 비용의 절감.
• 공정능력의 검증을 통한 제조까지 고려한한 제 까지 려한공차분석 및 최적화.
• 설계 목표치 추적을통한 공차 수렴
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통한 공차 수렴.
1-3. 설계변수 및 공차 최적화메커니즘 제품 개발/설계 최적화
설계변수 및 공차 최적화※ 예제를 통해 본 공차분석 및 최적화
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2. 엔벤티브 활용 예제메커니즘 제품 개발/설계 최적화
티 활용 예제
Multi Variate Spring Optimization
Chain Transmission
Latch SystemConnector AssemblyConnector Assembly
Hydraulic Brake Pedal System
12 Cable Driven Grasper
Flap Assembly - Hydraulic
2-1. 주요 적용 개발 제품 메커니즘 제품 개발/설계 최적화
1. 자동차 산업– Powertrain & Engine– Seats 메커니즘Seats 메커니즘– Latches and Door 메커니즘– Steering & Brake– Mechatronics 구동 제품
2. 생활 가전 및 산업 기기– Electrical switchgears suppliers– 세탁기/냉장고 누적공차 및 구동 부품 최적설계
스위치 기어 & 정밀 모터– 스위치 기어 & 정밀 모터
3. 중공업/기계 산업– 공작기계
건설장비– 건설장비– 정밀 자동화 장비
4. 항공/방산제품 메커니즘 산업항공기 메커니즘 제품– 항공기 메커니즘 제품
– 방산 제품 (Field Vehicle)– 마사일/총기류
5 의료기기 산업5. 의료기기 산업
메커니즘 제품 개발/설계 최적화2-2. Smart Model & Smart Assemblies
Smart Model™• 기하학적 데이터와 기능적인 데이터로 구성된 모델링 방식을 제공.
설계 과정에서 엔지니어링 지식을 축적하고 향후 제품에서 재사용할 수 있도록 그• 설계 과정에서 엔지니어링 지식을 축적하고, 향후 제품에서 재사용할 수 있도록 그지식을 보존.
• 설계자는 Smart Model에 방정식과 경험적 데이터를 추가하여 Model이 자신의 기능적 속성을 계산할 수 있게 함적 속성을 계산할 수 있게 함.
– Bearing은 B-10 수명을 계산할 수 있으며, – Springs은 Force - 편향 곡선을 계산할 수 있으며, – Shafts는 부하 상태의 편향을 계산할 수 있으며, – Motor는 RPM - 토크 곡선을 계산할 수 있다.
Smart Assemblies™ Smart Model은 시스템 성능을 시뮬레이션, 최적화 및 분석하는 데 사용되는 스마트
어셈블리를 구성어셈블리를 구성. Smart Assemblies는 협업 모델링 및 유연한 양방향 관리 프로세스를 지원. 협업 설계팀은 Model에서 Assemblies로, 또는 Assemblies에서 Model로 변경을 실행.
메커니즘 제품 개발/설계 최적화주요 사용고객주 사용 객
• 제품별 상세 설명/데모가 전시 부스에서 실시하고 있습니다.제품별 상세 설명/데 가 전시 부 에서 실시하 있습니다
• 솔리드이엔지, 한국 아이엠유는 엔벤티브의 전략적 사업 파트너입니다.• 고객사를 방문하여 Custom 설명을 실시할 수 있습니다.국내 기계 설계기술발전을 위해 다양한 교육프로그램을 준비중입니다• 국내 기계 설계기술발전을 위해 다양한 교육프로그램을 준비중입니다.
엔벤티브 코리아 주식회사엔벤티브 코리아 주식회사고객지원부 차장 박우현
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