바퀴 달린 것들은 모두 CATIA로 설계된다는 말, 들어보셨나요? 항공우주/국방, 자동차/모빌리티, 조선/해양, 이제는 건축/엔지니어링까지 CATIA는 모든 인더스트리에서 사랑을 받고 있는데요. 최근에는 격변의 시기를 겪고 있는 모빌리티에서 특히 더 주목을 받고 있습니다. 글로벌 OEM사인 르노그룹, 재규어 랜드로버에 이어 BMW그룹도 미래 모빌리티 엔지니어링을 위한 투자를 위해 3DEXPERIENCE CATIA를 선택했습니다.
이번 글에서는 CATIA V5에서 3DEXPERIENCE CATIA로 업그레이드를 고려하고 있는 분들을 위해 CATIA V5와 3DEXPERIENCE CATIA의 차이점을 살펴보고 글로벌 기업들이 3DEXPERIENCE CATIA를 선택한 이유와 활용 영역까지 알아봅니다.
링크 에러, Missing Instance 발생 차단
3DEXPERIENCE CATIA와 CATIA V5의 가장 큰 차이점은 바로 파일 기반에서 데이터 베이스 기반 환경으로 변화하였다는 점입니다. 즉, 엔지니어링 데이터를 관리하고 버전 관리를 지원하는 제품 데이터 관리(PDM) 시스템이 적용되어 있기 때문에 엔지니어들은 삭제된 instance를 찾거나, 복잡한 링크 관리를 할 필요가 없게 됩니다.
설계자가 파일 기반으로 설계할 때 항상 직면하는 문제는 하나의 CATIA 파일과 다음 파일 사이의 링크 관리입니다. 데이터에 링크된 복사본을 사용하는 파일을 수정하는 경우, 수정 사항이 상호 반영되지 않습니다. 따라서 파일을 조회하고 현재 파일에 의존하는 다른 부품, 어셈블리 및 도면을 확인할 수 없습니다. 한 사람이 파일을 이동하거나 중요한 기하학적 구조를 수정하면 부품에 의존하고 있던 다른 여러 파일에 영향이 갑니다.
기존 데이터베이스 PDM 시스템은 이런 문제를 해결하기 위하여 사용자가 파일을 이동할 필요 없이, 두 개체 사이에 존재하는 링크 여부를 확인하는 방식으로 대응해 왔습니다.
하지만 3DEXPERIENCE CATIA는 여기서 한 걸음 더 나아가 사용자가 어떤 주어진 객체에서 정확하게 사용되고 있는 특징과 그것들이 어디에 사용되는지를 식별할 수 있도록 해줍니다. 기하학 링크, 출판 링크, 문맥 링크, 재료 링크 및 도면 링크는 모두 객체를 세션으로 완전히 열 필요 없이 식별할 수 있으며, 다른 사용자가 어떤 데이터를 활용하고 있는지 확인할 수 있습니다.
실시간 동시 협업 설계
3DEXPERIENCE CATIA 는 Google Docs™ 와 유사한 접근 방식을 사용합니다. Google Docs 를 사용하면 문서를 볼 수 있도록 초대받은 모든 사용자가 실시간으로 최신 버전을 볼 수 있습니다. 마찬가지로 3DEXPERIENCE CATIA 의 프로젝트에 초대된 모든 사용자는 동일 어셈블리를 동시에 오픈하고, 모델 업데이트를 실시간으로 볼 수 있고, 서로 다른 하위 부품에 대해서 동시에 수정하여 저장도 가능합니다. 각 엔지니어는 담당하는 모델을 열어 연속적으로 동시 협업하고 설계 기간을 단축할 수 있습니다.
R&D/생산/디자인/기획 등 타 부서와 협업 강화
시장의 요구는 점점 더 많아지고, 그 속도가 빨라지고 있습니다. 복잡하고 정밀한 제품일수록 기계, 전기 및 전자 분야를 비롯한 여러 분야의 엔지니어들이 함께 작업하게 됩니다. 각 엔지니어는 개념 설계, 상세 설계, 시뮬레이션, 제조 등 각기 필요한 다른 단계에서 설계에 개입하게 되고, 각 부서 간 사용하는 데이터 파일의 정합성 관리가 어려워집니다. 3DEXPERIENCE CATIA를 활용하면 전체 수명주기에 걸쳐 통합된 데이터 모델을 기반으로 단일 환경에서 함께 작업할 수 있습니다.
또한 엔지니어링 외부의 관계자들도 웹 브라우저를 통해 필요한 정보에 액세스할 수 있습니다. 생산, 마케팅, 디자인 등 여러 그룹은 필요할 때 필요한 정보에 액세스할 수 있으며, 데이터는 늘 최신 버전으로 유지됩니다.
더욱 강력해진 서피스 기능
정밀한 항공기 설계를 위해 시작된 CATIA의 서피스 정확성은 예전부터 매우 유명했습니다. 여기서 한발 더 나아가 3DEXPERIENCE CATIA는 V5 대비 서피스 기능 또한 대폭 개선하였습니다.
CAD에서 곡면은 두께가 없기 때문에 솔리드 지오메트리보다 유연하고 조작하기 쉽습니다. 따라서 곡면 모델링으로 아름다운 유기적 형상과 클래스 A 곡면을 더 쉽게 생성할 수 있습니다. 클래스 A 곡면은 매끄럽고 연속적이며 공기역학과 심미성에 중요한 이상적인 반사 특성을 갖추고 있습니다. 그러나 탄젠시 및 연속성 계산이 너무나 복잡하기 때문에 이 부분을 정확하게 계산하도록 설계된 곡면 기능이 있는 CAD 도구가 필요합니다. CATIA는 매우 정확한 3D 솔리드 모델링과 클래스 A 곡면 기능을 결합한 유일한 솔루션입니다.
MODSIM: Modeling과 Simulation의 통합
3DEXPERIENCE CATIA는 단순 설계에 머무르지 않고 키네마틱스와 역학 시뮬레이션까지 제공합니다. 3DEXPERIENCE CATIA 는 기존 어셈블리 구속 조건 및 각 연결과 관련된 자유도를 이미 이해하고 있으므로 키네마틱스 해석을 준비하는 단계를 크게 줄여줍니다. 무게, 무게 중심 및 재질 또한 키네마틱스 시뮬레이션에서 자동으로 사용할 수 있습니다. 그런 다음 속도와 가속도를 정확하게 계산하여 현실적인 해석을 수행할 수 있습니다.
엔지니어는 스프링, 강성, 댐핑, 모터 토크 등의 영향을 평가하여 최상의 설계 결정을 내리는 데 필요한 인사이트를 얻을 수 있습니다. 이것은 모두 하나의 모델이므로 초기 개념 단계에서 2D 메커니즘만으로 운동학 및 역학 관계를 확인할 수 있습니다. 그런 다음 설계의 완성도가 높아져 보다 충실한 모델로 발전하면 이를 지속적으로 평가할 수 있습니다.
또한 엔지니어는 이 해석을 통해 충돌을 식별하고 부품의 연동 성능도 확인할 수도 있습니다. 3DEXPERIENCE CATIA 는 단일 메커니즘 외에도 여러 하위 어셈블리 메커니즘을 동시에 평가할 수 있을 정도로 강력한 성능을 보유합니다. 따라서 실제 프로토타입 수가 줄어들기 때문에 설계 품질은 높이고 비용은 절감할 수 있습니다.
▶ MODSIM 기능 자세히 알아보기: https://go.3ds.com/zfA
알아서 만들어 주는 설계: Performance Driven Generative Design
3DEXPERIENCE CATIA의 제너레이티브 디자인(Performance driven generative design) 기능은 시뮬레이션을 통해 사용자의 요구사항에 맞는 최적화된 설계 옵션들을 제공합니다. 설계자는 제품의 기능 및 제약 조건을 비롯하여 제조 공법까지 고려한 다양한 옵션 중에서 선택할 수 있습니다.
사람이 생각하지 못하는, 새로운 혁신적인 시도를 제안하기 때문에 다양한 설계 옵션을 시험하고 비교하여 최적의 디자인을 선택할 수 있도록 도와줍니다. 사용자는 이를 바탕으로 경량화된 파트를 통하여 재료 소비를 최적화하여 제조 및 운송 비용을 절감할 수 있고, 제품의 성능과 효율성을 극대화하는 새로운 방향을 검토할 수 있습니다.
VR 기능: CATIA로 설계한 3D 모델을 가상현실에서 검토
VR 기능은 3DEXPERIENCE CATIA에 새로 도입된 기능 중 하나입니다. VR 기능을 활용하면 별도의 프로토타입을 제작할 필요 없이, CATIA에서 디자인한 3D 모델을 가상현실에서 시각화해서 설계한 치수 그대로, 실제 크기와 비율로 설계 검토를 할 수 있습니다.
예를 들어 3DEXPERIENCE CATIA를 통해 비행기를 설계했으면 VR 기능을 활용하여 비행기 안에 직접 들어가서 설계 검토를 할 수 있습니다. VR로 보면서 사양을 변경해 가면서 실시간으로 확인 가능합니다. 또한 여러 사용자가 동시에 VR 환경에서 작업하고 모델을 검토할 수 있습니다. 이는 협업 및 의사소통을 증진시키고, CATIA 사용자들이 제품 개발 및 디자인 과정을 더욱 효율적으로 수행하고, 최종 제품의 품질을 향상시키는 데 도움을 줍니다.
3D로 형상 검색
3DEXPERIENCE CATIA에서는 전체 제품 형상에서 3D 볼륨 영역을 지정하여 원하는 부품들만 필터링하여, 전체 DB에 있는 유사 형상의 부품을 검색할 수 있습니다.
또한 3D 모델링 데이터뿐만 아니라 파일 시스템, PDM, ERP 등 여러 소스에서 데이터 인덱싱하기 때문에 빠르게 원하는 정보를 찾을 수 있기 때문에 더욱 효율적인 모델링이 가능합니다.
3D 모델에 공차(Tolerance) 바로 입력
3DEXPERIENCE CATIA는 제품의 모든 정보를 단일 3D 모델 내에 통합합니다. 이는 제품의 지오메트리, 치수, 공차 등을 포함한 모든 생산 정보를 한 곳에서 관리하고 매 설계 변경 시 도면을 새로 내리지 않고도 항상 최신 버전 기반으로 협업할 수 있습니다. 많은 항공기 제조업체에서 애정하고 있는 기능으로, OEM과 협력업체가 항상 최신의, 동일한 데이터로 작업할 수 있게 해줍니다.
이는 기존의 2D도면을를 대신하여 항상 최신의 설계 버전을 기반으로 설계자와 작업자가 협업하여 직관적인 이해를 통해 오해나 혼란을 줄이고 제품 생산 과정을 더욱 효율적으로 만듭니다.
사용자 편의 및 그래픽 개선
마지막으로 3DEXPERIENCE CATIA는 다양한 기술적 개선뿐만 아니라 사용자의 편의 향상을 위해 더 직관적이고 시각적인 사용자 환경을 제공합니다.
*사진 출처: 10 Reasons to Move to CATIA 3DEXPERIENCE From CATIA V5 | TECHNIA
CATIA V5와 3DEXPERIENCE CATIA의 트리를 비교해 볼까요? 왼쪽 V5 트리와 비교했을 때 오른쪽 3DEXPERIENCE CATIA의 화면 및 아이콘 디자인이 변경된 부분이 있어 처음에는 헷갈려 하는 사용자분들이 많으신데요. 하지만 더욱 직관적으로 알아볼 수 있도록 디자인되었기 때문에 한 번 알게 되면 오히려 더 편하다고 하는 분들이 많이 계십니다. 전체적인 디자인 부분만 봐도 훨씬 깔끔하게 디자인된 것을 볼 수 있죠.
고객 사례
이처럼 미래 엔지니어링이 요구하는 모든 기능을 담고 있는 3DEXPERIENCE CATIA! 첨단 기술이 적용된 제품에 대한 시장 요구가 커지고 있는 만큼, 인더스트리를 이끌고 있는 글로벌 기업들도 3DEXPERIENCE CATIA로 업그레이드를 진행하고 있습니다.
BMW
프리미엄 자동차 제조업체의 대표주자인 BMW 그룹은 최근 다쏘시스템과의 전략적 파트너십을 맺고 3DEXPERIENCE 플랫폼 중심의 미래 엔지니어링 플랫폼 개발을 선포했습니다. 이번 파트너십을 통해 BMW 구성원 17,000명은 다양한 엔지니어링 분야에 걸쳐 다쏘시스템의 3DEXPERIENCE 플랫폼을 활용해 아이디어 구상부터 생산에 이르기까지 모든 개발 프로세스를 가속화합니다.
▶ 자세한 내용 확인하기: 다쏘시스템, BMW 그룹에 미래 엔지니어링을 위한 3D익스피리언스 플랫폼 제공 | Dassault Systèmes
르노그룹
▶ 자세한 내용 확인하기: 다쏘시스템, 르노그룹과 파트너십 강화… 자동차 제조 혁신 가속화 | Dassault Systèmes
르노그룹 또한 자동차 및 모빌리터 서비스 개발을 위해 3DEXPERIENCE 플랫폼을 도입했습니다. 전 세계 2만여 명 이상의 르노그룹 직원에게 데이터 공유, 협업, 제품 생산 시간 및 비용 절감을 실현하는 버추얼 트윈 익스피리언스를 활용하게 되며, 이를 통해 르노그룹의 미래 가치 창출 전략인 “르놀루션 (Renaulution)”에 기여할 예정입니다.
현대중공업 – 엔진기계사업부
현대중공업 엔진기계사업부는 세계 시장 점유율 35%를 차지하는 세계 최대 선박용 엔진 제조회사입니다. 현대중공업 엔진기계사업부는 이중연료 엔진의 경쟁력을 강화하기 위해 설계부터 제조까지 관리가 가능한 다쏘시스템의 3DEXPERIENCE 플랫폼을 구현했습니다. 최근에는 버추얼 트윈 기반 설계-생산 일관화 통합 플랫폼 구축으로 생산성 향상과 지속가능성을 위한 전략적 업무 협업 또한 시작했습니다.
▶ 자세한 내용 확인하기: https://go.3ds.com/b7a
결론
발 빠른 글로벌 제조사는 이미 제조 혁신을 주도하는 엔지니어링을 위한 3DEXPERIENCE CATIA로 움직이고 있습니다. 업그레이드 방법, 전문가 교육 등 3DEXPERIENCE CATIA에 대하여 더 자세한 정보가 필요하신 분들은 “전문가 상담받기” 또는 아래 추가 자료를 확인해 주세요.
전문가 상담받기: 3DEXPERIENCE CATIA, 업계 최고의 제품 설계 및 엔지니어링 소프트웨어
CATIA 컨설턴트가 소개하는 3DEXPERIENCE CATIA의 기능이 궁금하시다면? 설계 AI를 준비하기 위한 플랫폼 기반의 차세대 CAD, 3DEXPERIENCE CATIA 소개합니다.
▶ 웨비나 시청하기: https://go.3ds.com/kCh
기계 엔지니어에게 3DEXPERIENCE CATIA가 어떤 도움을 주는지 궁금하신가요? 아래 eBook에서 더욱 자세하게 확인해 보세요.
▶ eBook: 3DEXPERIENCE CATIA가 기계 엔지니어에게 유리한 10가지 이유
제조 기업이 3DEXPERIENCE CATIA로 어떤 이익을 얻을 수 있는지 궁금하다면 아래 동영상을 확인해 주세요.