3차원 CAD기반의 PLM시스템을 구축하기 위해서는 설계데이터의 관리측면에서는 CAD와 PLM시스템간의 Interoperability가 중요한 요소인 반면 Configuration 관리 측면에서는 BOM과의 연관성을 고려한 제품정보의 구조가 중요한 요소로 검토되어야 한다. 이러한 관리측면에 앞서 무엇보다도 선결되어야 할 과제는 3차원 설계 방법론의 정립 및 관련된 업무의 표준화이다. 대우종합기계에서는 이러한 일련의 업무를 진행 중에 있으며 최종적인 목표 시스템 구축을 위해 현재에도 여러 과제들을 수행하고 있다. 본 고에서는 3차원 CAD의 정착과정 및 이를 지원하는 PLM시스템의 단계별 구축내용에 대하여 기술하고자 한다.
건설산업분야에 CAD시스템이 도입된 이래 CAD로 작성된 도면으로부터의 물량산출에 관한 연구가 지난 20여 년간 많은 관심 속에 국내외 적으로 지속되어 왔으나, 성과는 그다지 만족스럽지 못하였다. 특히 3D CAD 시스템을 활용한 설계 및 물량산출은 제조업에서는 괄목할 만한 성과를 거두고 있음에도 불구하고 건설 산업에서는 3D CAD 시스템에 의한 물량산출시스템의 개발 및 운영에 많은 어려움이 있다. 3D CAD 시스템에서는 3D 라이브러리(3D Object)의 구축 및 활용이 매우 중요하며 건설 산업의 특성상 설계과정에서 발생하는 신규 부재(3D object)에 대한 신속한 지원이 없이는 설계 및 물량산출에 3D CAD 시스템의 활용에 많은 어려움이 있다. 또한 3D CAD 모델로 부터의 물량산출을 지원하는 시스템은 개념설계(schematic design)단계에서도 개략견적이 가능하여야 하며, 상세설계(detailed design) 단계 및 시공도면작성(construction design)단계에 이르는 각 단계마다 물량산출 및 비용 산출이 가능하여야 한다. 다음으로는 설계과정 및 의사결정단계를 거치면서 계속 진화하는 설계변경(revision)에 따라 유연하게 물량 및 비용 산출이 가능하여야 한다. 본 연구에서는 3D 모델을 기반으로 한 상용화된 5D(3D+cost+schedule) CAD 시스템인 컨스트럭터(Constructor)의 기본개념을 살펴보고 특히 레서피(Recipe)기반의 물량산출 모듈에 대한 설명 및 시범 프로젝트 적용결과에 대해 검토하고 앞으로의 기대효과 및 건설 산업에서의 3D CAD 기반 응용시스템 연구 방향에 대해 살펴보고자 한다.
In this paper a CAD-based optimal design system is introduced and applied to optimal design of machine tool structures. The system is designed to reduce manual interfacing effort. All the design activities such as selecting design variables, making FE meshes and FE analysis are integrated on a parametric CAD program. A user can easily select design variables by clicking a CAD model. To enhance the robustness and versatility, this system uses the finite difference method for the design sensitivity analysis. By taking a practical example of the design of the column of a horizontal machining center, it is shown that the software system is efficiently usable in industry establishing the goal of minimizing user intervention between various analysis and optimization activities.
본 연구에서는 범용 CAD 시스템에서 정사영상을 이용한 지도제작 가능성 판단을 목적으로 하고 있다. 이를 위해 대전시 일부 지역에 대한 항공사진을 영상화 및 정사 보정하여 범용 시스템에서 판독 가능한 지형 요소를 분석하고 추출하였다. 국립지리원 발행 1/5,000 기준 수치 지도와 비교하여 정성적 및 정량적으로 분석하고 표현상의 문제점을 도출하였으며, 범용 시스템에서 정사영상을 이용한 지도 제작 가능성을 검토하였다.
캐드(CAD) 시스템은 우리가 사용하는 대부분의 산업 제품을 제작하는데 필수적으로 사용되고 있는 중요한 기술로 알려져 있다. 캐드 기술은 컴퓨터 그래픽스 기술의 발달과 더불어 상업용 3차원 캐드 시스템으로 영역을 확장해 나가고 있다. 특히, 신발제조와 같은 특수한 영역의 캐드 시스템들도 3차원 캐드로 발전해 나가고 있다. 그러나 캐드 소프트웨어의 개발의 어려움으로 인해 소수의 메이저급 캐드 소프트웨어 회사를 제외하고는 대부분이 3차원 개념을 제공하는 AutoCAD에 종속적인 소프트웨어를 개발하고 있다. 뿐만 아니라 실제의 작업 현장에서 일하는 많은 신발 캐드 디자이너들은 직접 신발 디자인을 종이에 그리는 교육을 받아 3차원 캐 보다는 2차원 캐드에 더 익숙하고, 작업 효율도 훨씬 뛰어남을 보이고 있다. 이에 본 연구에서는 현장 실무자들의 작업 방식과 3차원 캐드 소프트웨어가 주는 장점을 결합한 3차원 신발 캐드 시스템을 설계 할 것이다. 본 시스템은 다른 신발 캐드 시스템들과 달리 OpenGL을 기반으로 하여 어느 플랫폼에서 잘 작동하도록 설계할 것이다. 또한 3차원 신발 설계 시스템에서 가장 중요한 부분인 3차원 캐드데이터와 2차원 캐드 데이터의 호환 방법을 제시하고, 다양한 크기의 신발 제작에 필수적인 여러 할출(grading) 기법을 제시할 것이다.
국내 의류ㆍ패션디자인 분야의 CAD 및 도식화 프로그램은 다양하게 존재하고 있으나, 본 연구에서는 데이터베이스 시스템을 접목한 피스 기반의 디자인 CAD와 도식화 시스템을 구현하였다. 본 시스템에서는 도식화 피스에 대하여 다양한 분류와 검색어를 제공해 디자이너가 사용하고자 하는 데이터를 빠르고 쉽게 찾아 활용할 수 있다 본 시스템은 사용하기 쉬운 사용자 인터페이스(GUI), 다양한 드로잉 도구 지원, 벡터형식 문서지원. XML 기반의 데이터 활용, 다양한 라이브러리 제공, 쉬운 Mapping 기능 등을 제공한다.
본 연구에서는 국내 원전 산업의 데이터 기반 설계기법 전환을 위하여 관련 문헌을 조사하고 데이터 기반 설계기술에 대한 개념을 정립하였다. 또한 국내외 원전 산업 기술동향 분석을 통해 데이터 기반 설계통합시스템 Framework 개발 및 관련 주요기능을 도출하였다. 국내 원전 건설 시 최신 설계통합시스템 적용에 따라 이를 활용하는 제작사, 시공사 및 발주자의 업무수행 방식 또한 전면적인 전환을 위한 원전 건설단계별 업무프로세스 개선방향을 도출하였다. 이는 기자재 3D 모델 통합, 3D CAD 모델생성, 시공검토 Simulation 등 모델기반 현장설계 수행이 가능하며, 현장설계에서 발생하는 모든 설계도면 및 관련 정보가 데이터 기반 3D CAD 시스템으로 통합관리가 가능하여 이를 운영단계에 이관하여 O&M 단계에서 데이터 기반 운영체계가 가능함에 따라 발전소 안전 운영에 향상이 기대된다.
본 연구에서는 4D CAD의 객체정보에 자원 및 비용정보를 연동한 nD CAD시스템의 기능 구성방안을 제안하며, 제안된 기능들은 플랜트공사의 시각화된 방식 공정모델을 선정할 수 있는 시나리오기반 공정분석 모형으로 구성하였다. 제안된 모형은 다양한 공사관리 정보를 nD CAD기반으로 통합함으로써 최적 일정계획과 자원 및 비용정보의 효율적인 시각화 관리가 가능하다. 또한 최적 공정 시나리오 분석 및 분석정보의 공유 기능을 통해 발주자의 효율적인 의사결정 정보로 활용될 수 있다.
본 논문은 도면관리 시스템과 BOM 시스템간의 데이터 공유를 통하여 효과적인 BOM산출을 시도하였다. 본 논문에서는 이러한 목적을 달성하기 위해서 본 논문에서는 CAD도면을 이용한 컴포넌트 기반 소프트웨어 시스템을 구현하였다. 본 연구의 결과로는 BOM 산출을 하는데 있어서 여러 번의 시행착오를 거쳐야하는 문제점들을 현저히 감소시켰다. 특히 본 연구의 결과로는 BOM의 산출 기간이 2주에서 2일로 단축되었으며, BOM 산출의 정확도는 95%에 도달하였다. 본 논문에서는 이 이외에도 다음과 같은 효과를 가져왔다. 첫째, 컴포넌트 개발 방법으로 인한 프로그램의 재사용성, 유지/보수 및 수정의 용이성 둘째, 웹 기반 개발 기법으로 인한 원격지에서의 시스템 운영 가능, 셋째, 이미지 및 텍스트 데이터베이스 구축으로 인한 데이터 관리의 효율화 넷째, 도면관리의 체계화, 다섯째, 회사에 적합한 맞춤형 BOM시스템 구현 등이다.
선각부문뿐 아니라 의장 및 기본부문과도 연결시켜 상호정보교환이 되도록 개발이 되어있다. 본 고에서는 선각 CAD/CAM 시스템의 기능에 대해 간략하게 소개코저하며, 선각 CAD/CAM 시 스템을 이해하는데 다소 도움이 되었으면 한다. 설계에서 생산에 이르기까지 일관된 정보교환에 대한 지속적인 개발로 선각정보제공에 적합한 한국형 CAD/CAM 시스템을 만드는 것이 필요 하다. 특히 현장작업의 공법개선과 공장자동화에 따라 현장의 작업환경이 ROBOT화되어 가고 있으며 이에 따른 CAD로부터 CAM으로 넘겨주어야 할 많은 정보들이 요구되고 잇다. 선각 CAD/CAM 시스템적용에 있어서 우리 YARD 작업환경에 맞도록 적용하기 위해 필요할 때마다 해외유수시스템을 도입할 것이 아니라 이제 우리자신들이 기술개발을 통한 자체 방법을 찾아야 한다. 아무리 잘 구축이 되어 잇는 시스템을 도입하더라도 그냔 우리것에 맞추어 사용 하기는 힘이 들며, 따라서 우리 환경에 맞도록 구현된 시스템구축이 필요한 것이다. 우리자체 기술로 구축해 놓은 우리고유의 시스템으로 운영이 될 때 우리의 기술은 선진조선을 따라 잡을 수 있는 기반이 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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