입력 프로덕트를 정의하기 위한 컴퓨터 구현 방법 document_id A220623047311

컴퓨터 이용 기술은, 프로덕트 설계를 만들기 위한 소프트웨어 솔루션에 관한 것이고, CAD (Computer Aided Design) 를 포함한다. 유사하게, CAE 는 컴퓨터 이용 공학 (Computer-Aided Engineering) 의 두문자이고, 미래의 프로덕트의 물리적인 거동을 시뮬레이션하기 위한 소프트웨어 솔루션에 관한 것이다. CAM 은 컴퓨터 이용 제조 (Computer-Aided Manufacturing) 를 나타내고, 통상적으로 제조 오퍼레이션을 정의하기 위한 소프트웨어 솔루션을 포함한다. Dassault Systems 사의 상표명 CATIA 에 의해 제공된 바와 같이, 많은 시스템과 프로그램이, 프로덕트를 형성하는 파트 설계 또는 파트 어셈블리를 위해 시장에 제공된다. 이러한 CAD 시스템은 사용자로 하여금 오브젝트의 복잡한 3D 모델과 오브젝트의 어셈블리를 설계하고 조정하도록 허용한다. 따라서, CAD 시스템은 면들 (faces) 을 가진 특정 경우에서, 에지 또는 라인들을 이용하는 모델링된 오브젝트의 표시 (representation) 를 제공한다. 라인들 또는 에지들은, 예를 들면, NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) 인, 다양한 방법으로 표시될 수도 있다. 이러한 CAD 시스템은 본질적으로 형상 사양인, 모델링된 오브젝트로서의 파트를 어셈블리하거나 관리한다. 특히, CAD 파일은 형상이 생성되는 사양을 포함하고, 차례로 생성되어질 표시를 허용한다. 사양, 형상 및 표시는 단일 CAD 파일 또는 다수의 CAD 파일로 저장될 수도 있다. CAD 시스템은 모델링된 오브젝트를 설계자에게 보여주기 위한 그래픽 툴을 포함하는데, 이러한 툴은 복잡한 오브젝트의 디스플레이에 지정된다 (CAD 시스템에서 오브젝트의 파일 표시의 통상적인 크기는 파트당 1 MegaByte의 범위이고, 어셈블리는 수천 개의 파트를 포함할 수도 있다). 예를 들면, 선박 섹션 제조 어셈블리의 통상적인 크기는 3000 파트이고, 각 파트는 0.1 내지 0.2 Mb 이고, 선박은 수백 개의 섹션으로 이루어진다. CAD 시스템은 전자 파일로 저장되는 오브젝트의 모델들을 관리한다. 컴퓨터 이용 기술에서, GUI (Graphical User Interface) 는 기술의 효율성을 고려하여 중요한 역할을 한다. 또한, 광범위한 기업의 개념을 통해, 프로덕트 데이터를 공유하고, 공통 프로세스를 적용하며, 기업의 발단으로부터 종료시까지의 제품의 개발에 대한 업체 지식을 레버리지하도록 회사들을 돕는 비지니스 전략에 적용되는, PLM (Product Lifecycle Management) 가 공지되어 있다. 행동자 (회사의 부서, 비지니스 파트너, 공급자, OEM, 및 고객) 를 포함하여, PLM 은 이 네트워크로 하여금, 프로덕트를 개념화, 설계, 제조 및 서포트하기 위한 단일 앤티티 (entity) 로서 동작하도록 허용할 수도 있다. 몇몇 PLM 솔루션은 예를 들면, 실물 크기의 디지털 모형 (프로덕트의 3D 그래픽 모델) 에 의해 제품을 설계하고 개발할 수 있다. 예를 들면, 디지털 프로덕트는 우선, 적당한 애플리케이션을 사용하여 정의되고 시뮬레이션될 수도 있다. 그 후, 간결한 디지털 제조 프로세스가 정의될 수도 있다. Dassault Systems 사에 의해 제공된 PLM 솔루션 (예를 들면, 상표명 CATIA, ENOVIA, 및 DELMIA) 은, 프로덕트 엔지니어링 지식을 구성하는 엔지니어링 허브 (Engineering Hub), 제조 엔지니어링 지식을 관리하는 제조 허브 (Manufacturing Hub), 및 엔지니어링 허브와 제조 허브 모두로 기업 통합과 기업 접속을 가능하게 하는 엔터프라이즈 허브 (Enterprise Hub) 를 제공한다. 시스템과 함께 모든 것은, 최적화된 프로덕트 정의, 제조 준비, 생산 및 서비스를 이끄는 다이나믹한 지식 기반 프로덕트 생성 및 결정 서포트를 가능하게 하도록, 오픈 오브젝트 모델 링크 프로덕트, 프로세스 및 리소스를 전달한다. 그러한 PLM 솔루션은 프로덕트의 상관적인 (relational) 데이터베이스를 포함한다. 이 데이터베이스는 형상학적 데이터와, 테스트 데이터와, 데이터 간의 관계의 세트를 포함한다. 통상적으로 데이터는 데이터의 계층에서 정리된 프로덕트 데이터에 관련된 기술적 데이터를 포함하고, 서치 가능하도록 인덱싱된다. 데이터는 종종 오브젝트로 모델링되는 프로덕트를 나타낸다. 프로덕트 구성을 포함하는 프로덕트 라이프사이클 정보, 프로세스 지식 및 리소스 정보는 통상적으로 공동 제작 방식으로 편집되어지도록 의도된다. 이 관점에서, 공동 제작 작업 공간은 상호접속된 환경으로서 정의될 수 있고, 프로덕트 라이프사이클 (설계 및 마케팅, 영업, 제조, 및 OEMs (Original Equipment Manufacturers), 공급자, 및 고객) 에서의 참여자가 서로의 "In-Work" 설계에 액세스하여 상호 작용할 수 있어서, 3D 에서 교체, 직접 사용, 시뮬레이션 및 유효화를 통해 커뮤니케이션을 강화한다. PDM (Product Data Management) 시스템은 상관적인 데이터베이스의 모든 프로덕트 정의 데이터에 액세스하도록 제어하고 관리하기 위해 사용된 툴을 나타낸다. 이것은 프로덕트 정보 (또는 메타-데이터) 를 유지하여 성취된다. PDM 솔루션은 프로덕트 정보를 자동적으로 저장하여 관리할 수도 있고, 기업 전체적으로, 그리고 벨류 체인을 통해 공동 제작을 용이하게 한다. 또한, 조직과 그 공급 체인 내에서 표준 작업 플로우를 자동화하고 트래킹하고, 효율성과 책임을 구하고, 표준 컴플라이언스를 용이하게 하여 인력과 프로세스를 통합시킬 수도 있다. 완전성을 위해, 데이터베이스는 특히 컴퓨터에 의한 빠른 서치와 검색을 위해 구성된 데이터와 정보의 집합으로서 항상 정의된다. 데이터베이스는 다양한 데이터 프로세싱 오퍼레이션과 함께, 데이터의 저장, 검색, 수정 및 삭제를 용이하게 하기 위해 구조화된다. 데이터베이스는 레코드로 분할될 수 있는 파일 또는 파일들의 세트로 구성되고, 각 레코드는 하나 이상의 필드로 구성된다. 필드는 데이터 저장의 기본 단위이다. 사용자는 주로 쿼리 (query) 를 통해 데이터베이스 정보를 검색한다. 키워드를 사용하고 명령들을 분류하는 것은, 사용자가 사용되어질 데이터베이스 관리 시스템의 룰에 따라서 데이터의 특정 집합체 상에서 레포트를 검색하거나 생성하도록 많은 레코드 내의 필드를 빠르게 서치, 재정렬, 그룹핑, 및 선택할 수 있다. 따라서, CAD/CAM 애플리케이션의 공지된 솔루션은 다른 특징들 중에서 파트들을 설계하는 것을 가능하게 하는 반면, PDM 시스템은 통상적으로 설계된 프로덕트 또는 파트, 및 상기 프로덕트 또는 파트 사이의 관계에 관련된 모든 데이터를 저장하는 데이터베이스를 포함한다. 이 관점에서, ENOVIA 솔루션은 프로덕트 라이프사이클 프로세스를 통해 PDM 데이터베이스내에 저장된 프로덕트, 프로세스 및 리소스 정보를 그래픽적으로 정의하고, 공유하며 관리할 수 있게 한다. DELMIA PLM 은 실제 크기의 디지털 모형을 통해 제조 프로세스의 유효화 및 완벽한 설계를 허용하는 포괄적인 세트의 디지털 3D 제조 솔루션을 제공한다. 따라서 DELMIA PLM 은 회사로 하여금 실제 생산을 하기 전에, 그 제조 프로세스를 최적화할 수 있도록 하는 방법을 찾는다. DELMIA PLM 솔루션은 오픈 프로덕트, 프로세스 및 리소스 모델을 바탕으로 만들어진다. DELMIA PLM 솔루션은 다음 도메인에서 제조 프로세스의 유효화 및 지속적인 생성을 가능하게 한다. 프로세스 플래닝 (Process Planning) : DELMIA 프로세스 플래닝 수트는 포괄적인 프로세스와 리소스 플래닝 서포트를 제공한다. DELMIA 프로세스 플래닝 세트는 고객으로 하여금 조기에 프로덕트 설계 사이클에서 프로세스와 리소스 사이에서 시퀀스와 링크를 리뷰하도록 허용하는 환경을 생성한다. 고객은 레이아웃 플래닝, 시간 측정, 프로세스와 리소스 플래닝, 프로덕트 평가, 비용 분석 및 공장 라인 밸런스와 같은 플래닝 테스크를 수행할 수 있다. 프로세스 세부화 및 유효화 (Process detailing and validation) : DELMIA 프로세스 세부화 및 유효화 세트는 DELMIA 프로세스 플래닝 솔루션의 구조와 다이어그램을 이용한다. 이것은 실제 프로덕트 형상을 사용하여 특정 제조 이슈들을 제기하고, 3D 환경에서 보다 상세하게 프로세스를 정의한다. 3D 로 유효화시킬 수 있는 프로세스는 제조 및 유지관리, 용접점 배치, 어셈블리 시퀀스, 공장/셀 레이아웃 및 장비 오퍼레이션을 포함한다. 리소스 모델링 및 시뮬레이션 (Resource modeling and simulation) : DELMIA 리소스 모델링 및 시뮬레이션 세트는 프로세스 플래닝 및 프로세스 세부화 및 유효화 솔루션과 함께 사용되는 기계적 리소스, 루틴 및 프로그래밍을 전개하고 실행하기 위한 툴을 제공한다. 로봇, 툴, 픽스쳐, 장비, 자동화, 생명 공학 등과 같은 리소스는 완벽한 제조 시나리오로 정의되고 통합된다. 현재 DELMIA 솔루션은, 출력 프로덕트가 입력 프로덕트의 단순한 어셈블리 (즉, 입력 프로덕트는 어셈블리 오퍼레이션 동안 크게 변형되지 않음) 로서 보여질 수 있는 제조 프로세스의 최적화를 위해 이용된다. 그러나, 예를 들면, 선박제조와 같은 몇몇 산업분야에서, 제조 프로세스는 정확한 디멘젼을 위해 선(pre)제조될 수 있고, 서로 정확하게 일치할 수 있는 설계 입력 서브 프로덕트의 단순한 어셈블리가 아니다. 터미널 프로덕트의 설계 입력 서브 프로덕트의 몇몇은 준비되어질 필요가 있고, 중간 서브 프로덕트는 후속 제조 오퍼레이션을 제공하는데 필수적이지만, 터미널 설계 프로덕트에서는 존재하지 않는 제조 특성을 포함하여 생성될 필요가 있다. 그러한 중간 서브 프로덕트는, 중간 서브 프로덕트에 링크된 몇몇의 제조 특성이 프로세스 특정적이고, 즉, 제조 특성이 프로세스와 생산되는 리소스에 의해 특정되기 때문에, 터미널 설계 프로덕트의 캡쳐에 의해 자동적으로 정의될 수 없다. 특히, 제조 특성은, 후속 제조 프로세스 단계 중에 소비된다 (즉, 사라진다). 예를 들면, 새로운 프로덕트를 형성하기 위해 몇몇의 서브 프로덕트를 함께 조립할 때, 우선, 오퍼레이터는 버퍼로부터 서브 프로덕트들을 검색하고, 서브 프로덕트들을 터미널적으로 용접하기 전에 서로에 대해 정확하게 위치지정할 필요가 있다. 이러한 오퍼레이션을 이용하기 위해서, 상이한 마크가 조정된다. 조립되어질 서브 프로덕트의 식별자는 오퍼레이터가 올바른 것을 검색하도록 돕는다. 어태치먼트 라인과 얼라인먼트 마크는 오퍼레이터가 서브 프로덕트를 적절하게 위치지정시키도록 돕는다. 이것은 생산하는 데 비용이 많이 들고 항상 쓸모없어지는 종이 도면들과 지속적으로 관련되는 오퍼레이터의 요구를 감소시킨다. 또한, 중강철 파트는, 용접 오퍼레이션동안 가열될 때마다 고온 증감때문에, 수축하고 뒤틀리는 경향이 있다. 따라서, 중간 서브 프로덕트는 후속 용접 오퍼레이션 중에 보상을 중단시킬 경우 초과 길이로 제공되어야만 한다. "추가-재료" 로 칭해진 이 제조 특징은, 추후 용접이 어셈블리 단계 중에 수행되는 경우 소비된다. 또한, 양호한 용접 절차는 에지가 준비되기를 요구한다. 이것은, 입력 중간 서브 프로덕트가 용접된 에지를 따라 몇몇 배벌 (bevel) 들로 제공되어야만 한다는 것을 의미한다. 배벌들의 형태는 배벌 장비뿐만 아니라 용접 절차의 함수이다. 다른 실시예는, 중간 서브 프로덕트가 설계 파트에 대해 설계되지 않았던 몇몇 오퍼레이션을 수행할 수 있다는 사실을 이해한다. 예를 들면, 작업자는, 중간 어셈블리 스테이지 중에 패널 상을 걸어다녀야만 할 것이고, 컷아웃을 하지 않을 수도 있다. 이것은, 입력 중간 서브 프로덕트가 이후 어셈블리 스테이지 중에 절단되어질 탭 또는 마킹된 컷아웃으로 제공되어져야만 한다는 것을 의미한다. 명확성을 위해, 표현 "프로덕트" 는 고려되어지는 제조 프로세스에 대해 입력점에 의존하는 출력 프로덕트, 입력 프로덕트, 또는 서브 프로덕트 (또한, 터미널 원료 프로덕트의 피스) 를 나타낸다. 한편, 표현 "중간 프로덕트" 는 제조 프로세스 중에 사용된 일시적인 프로덕트를 나타낸다.