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[3DEXPERIENCE 플랫폼] 디지털 시대, 워라밸 구축에도 플랫폼이 필요하다

디지털화는 생활방식은 물론 일하는 방식에도 변화를 가져왔습니다. 특히 유연 근무, 원격 근무와 같은 근무 형태는 '워라밸' 트렌드와 맞물려 더욱 주목받고 있습니다. 근무 형태의 변화에 따라 기업과 조직은 업무 효율성을 높일 수 있는 다양한 방안을 모색하고 있습니다. 특히 시간과 공간의 제약을 줄여 유연하면서도 안정된 업무 환경을 만들 수 있는 시스템은 필수입니다. 디지털 시대에 워라밸 구축을 위해서는 방대한 양의 데이터를 저장하고 빠른 속도로 공유할 수 있는 '플랫폼'이 필요한 것입니다. 1. 공유 오피스와 원격근무 2016년 세계 최대 공유 오피스 위워크가 강남에 문을 열었고, 이듬해 을지로에 아시아 최대 규모로 2호점을 오픈하면서 국내에 벌써 6개의 매장을 오픈했습니다. 위워크 뿐 아니라 패스트파이브, 스튜디오 블랙 등 다양한 공유 오피스 서비스로 국내에서도 보다 쉽게 공유 오피스를 접할 수 있게 되었습니다. 이렇게 기존과는 다른 '사무실'의 관점이 있는가 하면 아예 사무실을 두지 않는 기업들도 있습니다.국내의 한 스타트업은 별도의 사무실 없이 전 직원이 원격근무를 하고 있으며 1년에 1~2회 정도 오프라인 희의나 모임을 갖는다고 합니다. 회의는 메신저나 화상전화 서비스를 이용해서 진행하며 면접 역시 화상전화를 이용합니다. 미국에서 손꼽히는 세금 소프트웨어 솔루션 기업 역시 미국 본사의 경우 100% 재택근무를 진행하고 있다고 합니다. 이렇듯 과거와는 조직을 구성하는 방식이 달라지는 것은 물론 회의, 보고, 디자인, 개발 등 업무의 각 영역을 진행할 때 하나의 오프라인 공간에 머물지 않아도 되는 환경이 만들어지고 있습니다. 이러한 환경에서 업무 효율을 내기 위해서는 모두가 하나의 데이터, 싱글 소스 데이터와 최신의 정보를 실시간으로 주고받으며, 가상의 공간(플랫폼)에서 작업 결과물을 공유할 수 있어야 합니다. 다쏘시스템의 Social Collaboration Service2. 프리랜서와 일하고 있다면?워라밸을 추구하는 이들은 개인의 만족을 중요하게 생각합니다. 때문에 개인의 능력만 있다면 더 이상 조직에 묶여있지 않고 조직 밖에서 능력을 발휘할 수 있습니다. 특히 통신과 IT 기술이 발전은 이러한 현상을 더욱 가속화 시킬 것입니다. 하지만 아직까지 많은 기업들은 외부의 인재를 활용하기보다는 내부 인원을 보충하고 때로는 역량을 강화하기 위해 시간과 비용을 지불하고 있습니다. 이는 외부에 있는 인력과의 커뮤니케이션 오류, 일정한 퀄리티 유지와 같은 어려움을 해결하기 어렵기 때문입니다. 그러나 실시간으로 커뮤니케이션을 함과 동시에 현재의 작업물을 즉각적으로 가시화해 볼 수 있는 효율적인 플랫폼이 있다면 이를 통해 외부의 전문 인력과 작업을 보다 안정적으로 진행할 수 있는 환경을 만들어 줄 것입니다. 3. 글로벌 기업의 협업 플랫폼 사례 - 보쉬(Bosch)보쉬의 자동차 기술 부서는 보쉬 그룹 내에서 가장 큰 규모입니다. 보쉬는 자동차 산업계에서 세계 최고의 공급 업체 중 하나이기도 합니다. 그들은 가솔린, 디젤, 하이브리드 및 전기 자동차용 구성 요소 및 시스템, 액티브/패시브 차량 안전, 자동차 전기 및 전자 장치 등을 판매하며 독일 본사에만 17만 명에 가까운 인원이 근무하고 있습니다. 보쉬는 전 세계에 분산되어 있는 직원들이 안정적으로 제품 데이터에 액세스할 수 있고, 보다 간편하고 효율적인 IT 솔루션 설치를 필요로 했습니다. 자동차 기술 부서는 다쏘시스템의 3D익스피리언스 플랫폼 애플리케이션 ENOVIA로 전자 제품에 대한 전체 프로세스 체인을 통합하게 됩니다. 그들은 ENOVIA 버전 6를 IT 백본으로 사용해 개발 프로세스를 표준화했으며 중앙 관리 제품 데이터에 대한 역할 기반 액세스를 구현했습니다. - 카처(Kärcher)독일의 청소장비 전문 기업인 카처는 3D익스피리언스 플랫폼 기반의 산업용 장비 부문 특화 솔루션을 사용해 제품 개발 프로세스를 통합하고 1,200여 직원의 협업 및 지식공유 프로세스를 개선할 수 있게 되었습니다. 이를 통해 제품 개발 및 생산 비용 절감 효과를 가져올 것으로 예상됩니다. - P&GP&G는 글로벌 생활용품 기업으로, 오랜 기간 다쏘시스템의 디자인, 개발 및 시뮬레이션 애플리케이션을 이용해왔습니다. 그들은 세계적으로 관리되는 많은 수의 브랜드 기술 사양 관리에 드는 비용을 절감하고 효율성을 높이고자 했습니다. 이러한 과제를 해결하기 위해 그들은 3D익스피리언스 플랫폼의 포장 소비재 산업 특화 솔루션인 '퍼펙트 프로덕트'와 '퍼펙트 패키지'를 추가로 이용해 제품 개발, 생산, 관리 시스템을 업그레이드했습니다. 소비재 특화 솔루션은 P&G 내 R&D, 제품 공급 및 품질 관리 부서는 물론 제품 디자인과 개발 지원 부문에서 일하는 1만 8천여 명의 직원들을 연결해 플랫폼 사용자와 프로세스, 시스템을 통합적으로 연결할 수 있게 해줍니다. 이를 통해 제품 개발 기간을 20%까지 단축시키고, 구매 비용 절감 및 업무 효율 향상에 기여한 바 있습니다.
다물체 동역학 소프트웨어를 이용한 LCD 패널 랜덤 가진 해석

일반적으로 TV LCD 패널 배면 Sheet (편광필름) 에 대한 포장 상태 진동시험 시 Sheet 상호간 접촉에 의해 마모가 발생하게 되며 이것은 결국 제품의 불량으로 이어지게 된다. 배면 Sheet 간의 Gap 은 매우 작고 TV 프레임 내에 세로로 세워진 상태에서 진동시험 시 Sheet 간 상대 운동 및 접촉이 발생하게 된다. 이러한 Sheet 진동시험에 대한 해석적인 접근 방법으로 지금까지는 주로 유한요소 기반의 Full-flex 해석이 사용되어 왔으나 해석 시간 과다 소요로 인한 문제점이 지속적으로 제기되어 왔었다. 본 블로그에서는 이러한 해석 시간 과다 소요 문제를 해결하기 위해 다물체 동역학 소프트웨어인 Simpack 을 이용하여 모달 기반의 유연체 간 Contact 을 이용한 LCD 패널 랜덤 가진 해석 환경에 대해 소개하고자 한다. 먼저 본 블로그에서 다루게 될 해석 모델에 대해 살펴보기로 한다. 모델은 LCD 패널 접촉 구현을 위한 최소 구성 요소인 Sheet 및 Box 로만 이루어져 있으며, 이 중 Sheet 는 모달 기반의 유연체로 되어 있다. 그림 1. 해석 모델 상세 해석조건은 다음과 같다. ▷ Box 내 Sheet 3장을 세로로 세운 상태에서 Box 하단을 Random 가진 ▷ Box : Rigid body ▷ Sheets 3장 : Flexible body ( generated from Abaqus ) . Thickness : 1mm / 1mm / 2mm ( Sheet 간 Gap : 0.5mm ) . Density : 1,180 kg/m3 . Young’s Modulus : 2,274 Mpa . Poisson’s Ratio : 0.38 ▷ Friction Coefficient : 0.3 ▷ Total Simulation Time : 1 sec Simpack 유연체 생성 Abaqus Input deck ( *.inp ) 및 해석 결과 ( *.sim )를 이용하여 Simpack 유연체 모델 ( *.fbi, flexible body input )을 생성하게 된다. 그림 2. Simpack 유연체 생성 이렇게 해서 생성된 유연체 모델에 대해 사용자는 원하는 주파수 대역을 선택함으로써 원하는 고유모드 (Eigen mode)만을 해석에 포함시킬 수가 있다. 본 모델에서는 0.01 Hz 이상 20개까지의 고유모드를 해석에 포함시켰다. 또한 아래 그림에서 볼 수 있듯이 Sheet 의 경우 11번 고유모드와 22번 고유모드가 Sheet 간 접촉과 밀접한 관련이 있는 것으로 판단된다. 그림 3. Sheet 고유모드 (11th) 그림 4. Sheet 고유모드 (22nd) 유연체 접촉 모델링 이제부터는 모델링 상세로 들어가 보기로 한다. 우선 유연체 간 접촉 모델링은 다음과 같다. Simpack 에서는 유연체 간 접촉 모델을 구현하기 위해 Polygonal Contact Method (PCM) 라 하는 Force Element 를 사용하고 있는데, 이 방식은 유연체 표면의 모든 메쉬를 삼각형 요소로 변환하여 그 삼각형 요소들 간의 Penetration 을 감지하여 Contact Force 를 인가하는 방식이 된다. 본 블로그에서는 그림에서 볼수 있듯이 Sheet 간 접촉 및 Sheet 와 Box 간 접촉 구현에 바로 이 Polygonal Contact Method 를 사용하고 있다. 그림 5. Polygonal Contact Method (Between Sheets) 그림 6. Polygonal Contact Method (Sheet to Box) Polygonal Contact Method 에서는 그림에서와 같이 기본적으로 먼저 접촉을 하는 두 유연체를 선택하게 되며, 접촉 Normal 방향을 선택하게 된다. 또한 Contact Force 계산을 위해 각 유연체별로 Young’s modulus, Poisson’s ratio 및 Layer depth 등을 입력하게 된다. 그리고 마찰계수, Friction Regularization Velocity 및 Max. Penetration 등을 입력하게 되며, 마지막으로 연산속도 향상을 위해 전체 유연체 노드 중 접촉에 관여하는 Node Set 을 입력하면 모든 설정이 완료가 된다. 그림 7. Polygonal Contact Method 설정 PSD Random Excitation Box 하단부에서의 랜덤 가진 조건 구현을 위해 아래와 같이 가진 환경을 구현하였다. 구체적으로 Simpack 에서 기본적으로 제공하는 가진 요소인 Stochastic from PSD 타입을 사용하였으며, Max. Amplitude 는 실제 시험환경과 유사한 5mm 수준으로 설정하였다. 여기서 Max. Amplitude 값은 PSD (Power Spectral Density ) 파라미터 튜닝을 통해 원하는 값으로의 조정이 가능하다. 그림 8. Box 하단부 Random 가진 그림 9. Stochastic from PSD 그림 10. PSD Parameter Tuning 지금까지 모델링 상세 내용에 대해 살펴 보았으며, 이제부터는 상기 모델을 이용하여 해석한 결과에 대해 소개하고자 한다. 먼저 Sheet 간 Contact Force 및 Pressure 결과는 다음과 같다. 그림 11. Contact Force 및 Pressure ( at time = 0.612s ) 그림 12. Contact Force 및 Pressure ( at time = 0.671s ) 그림 13. Contact Force 및 Pressure ( at time = 0.873s ) 다음은 Sheet 및 Box 간 Contact Force 및 Pressure 결과이다. 그림 14. Contact Force 및 Pressure ( at time = 0.651s ) 그림 15. Contact Force 및 Pressure ( at time = 0.801s ) 다음은 각 Sheet 별 응력 분포 결과이다. 그림 16. Stress Distribution 맺음말 본 블로그를 통해 우리는 다물체 동역학 소프트웨어인 Simpack 을 이용한 LCD 패널 랜덤 가진 해석 환경에 대해 살펴보았다. 세부적으로는 Abaqus 모델 및 해석 결과를 이용하여 Simpack 에서 모달 기반의 유연체 모델을 생성하였으며, 생성된 유연체 모델 및 Polygonal Contact Method 를 적용하여 유연체 간 Contact 조건을 구현하였다. 또한 Simpack 에서 제공하는 Stochastic from PSD 가진 요소를 사용하여 랜덤 가진 조건을 구현하였다. 시뮬레이션 수행 결과 대략 80min 소요되어 기존 유한요소 방식에 비해 해석시간이 현저히 줄어들었음을 확인할 수 있었다. 또한 Sheet 간 Contact Force 및 Pressure 뿐만 아니라 Sheet 와 Box 간 Contact Force 및 Pressure 결과를 확인하였으며, 각 Sheet 별 응력 분포도 확인하였다. 본 블로그를 통해 LCD 패널 진동해석 등 고주파 해석 분야에 관심이 있는 유저들에게 다물체 동역학 소프트웨어인 Simpack 이 좋은 대안이 되었으면 하는 바램이다. [출처] 다물체 동역학 소프트웨어를 이용한 LCD 패널 랜덤 가진 해석|작성자 다쏘시스템코리아
3DEXPERIENCE Marketplace를 통한 설계와 제조의 생태계 구축

설계가 완료된 이후에 제조를 위해 적당한 제조업체를 찾는 것은 쉽지 않은 일 입니다. 3DEXPERIENCE marketplace의 make 서비스를 이용하면 이런 문제를 쉽게 해결할 수 있습니다. SOLIDWORKS에서 설계한 후에 데이터를 클라우드 상의 Make 서비스에 업로드하고, 적당한 업체를 선택해서 제조 의뢰를 하면 됩니다.3DEXPERIENCE platform의 Marketplace를 통해 설계와 제조의 연결을 경험해 보시기 바랍니다. https://www.youtube.com/embed/NOhEL0D3Vmw <출처 : SOLIDWORKS Korea >
강력한 CAD 내 시뮬레이션을 통한 탁월한 제품 설계

오늘날과 같이 경쟁이 치열한 상황에서 엔지니어링 역량을 발휘하고 혁신적인 제품을 개발하기 위해서는 시뮬레이션을 활용해야 합니다. 프로토타입을 제작하기 전에 설계의 물리적 성능 특성을 다각적으로 해석해 볼 수 있다면 생산성을 대폭 증대시킬 수 있기 때문입니다. SOLIDWORKS® Simulation은 구조, 열, 진동수, 역학 및 유동 시뮬레이션을 통해 복합적인 해석 문제를 해결할 수 있는 강력한 기능을 갖추고 있어, 보다 나은 제품을 설계하고 혁신적인 제품을 더욱 빠르게 출시하고 비용 효율적으로 작업할 수 있게 해줍니다.비선형, 동적 세계의 디자인제품을 설계하는 실제 환경은 부가된 하중에 대한 구조적 응답이 항상 정비례하는 2차원적인 선형 영역이 아니라는 것을 알고 계실 것입니다. 실제 환경은 3D, 비선형, 동적이죠. 시뮬레이션 기술을 활용하면 컴퓨터 기반, 수학적 모델링을 사용할 수 있어 물리적 세계의 복합적인 현상을 재현하고 시뮬레이션할 수 있습니다. 이러한 현상을 최대한 실제와 가깝게 재현하고 해석하기 위해서는 SOLIDWORKS Simulation의 강력한 비선형 및 동적 해석 기능을 활용해야 합니다. 사례 – 비선형 및 동적 시뮬레이션을 통해 레이더 개발 능률화레이더 기술 개발 분야의 세계적인 선두기업인 Reutech Radar Systems(RSS)는 SOLIDWORKS Simulation을 사용하여 비선형 구조 문제를 해결하고 동적 해석을 수행했습니다. 선임 기계 엔지니어인 카렐 크리에크(Carel Kriek) 씨는 "우리는 -40°C에서 55°C까지의 극심한 추위와 사막의 열기에서도 우리 제품이 문제 없이 작동하고 폭풍 및 지진과 같은 상황의 구조적 하중을 견딜 수 있게 제작해야 합니다. 이러한 문제를 비용 효율적이고 신속하게 해결하기 위해 우리는 부품 하나하나를 제작하기 전에 물리적 거동을 예측할 수 있어야 합니다. 우리는 몇 차례에 걸쳐 프로토타입을 제작하는 대신, 시뮬레이션을 사용하여 설계를 최적화함으로써 더 정확하고 품질이 우수한 제품을 만들어 내고 있습니다. Simulation을 통해 형상을 바꿔 어떻게 60kg 부품과 같은 강도와 강성을 가진 25kg의 부품을 만들 수 있는지 시뮬레이션해 볼 수 있었기 때문에 특정 부품의 중량을 절반으로 줄일 수 있었습니다."라고 말했습니다.전산유체역학 해석의 이점 실현구조 시뮬레이션이 해석의 필요성 측면에서 가장 큰 비율을 차지하지만 유체의 거동과 역학이 설계 성능에 어떤 영향을 미치는지 파악할 필요성이 꾸준히 증가하고 있습니다. SOLIDWORKS Flow Simulation은 고속으로 이동하는 기체와 고압으로 흐르는 유체를 포함해 유체와 기체의 유동을 모두 해석합니다. 설계 변경이 유체 유동에 미치는 영향과 유동 변화가 설계 거동에 미치는 영향을 파악함으로써 유동을 최적화하고 성능 관련 문제가 발생할 소지를 없앨 수 있습니다. 또한, 층류 유동이 발생하는지, 난류 유동이 발생하는지 평가하고 와류 발생 위치를 찾아내 유동 비효율을 야기할 수 있는 이 같은 유동 현상이 발생하지 않도록 설계를 수정합니다. 유동궤적, 단면 플롯, 표면 플롯 도구들을 사용하여 복합적인 유동 특성을 시각화해 유체 효율성도 개선할 수 있습니다.열 관리 개선SOLIDWORKS Flow Simulation을 사용하면 프로토타입을 제작하고 냉난방 시스템을 테스트하기 위해 시간과 비용을 낭비할 필요 없이, 시스템이 어떻게 작동될지, 설계를 어떻게 수정해야 성능을 높일 수 있는지 정확하게 알아볼 수 있는데요. 이 접근 방식을 사용하면 개발 비용을 절감하는 동시에 현장 가동 중 장애, 작동상 문제를 사전에 방지할 수 있습니다.실제 환경 시뮬레이션에 필요한 결합형 해석다수의 시뮬레이션 문제가 비선형 구조 해석, 동적 해석, 유체 해석, 열 해석과 같은 물리적 현상의 특정 유형을 해석하는 반면, 복합적인 순차적 접근 방식이 필요한 상황도 적지 않습니다. 순차적 물리 시뮬레이션의 예로는 열응력 또는 열기계(열전달 / 구조), 유체 구조 상호작용(유동 / 구조), 열전달 유체 유동(유동/ 열전달), 열전달 유체 구조 상호작용(유동/ 열전달/ 구조) 등이 있습니다. SOLIDWORKS Simulation과 SOLIDWORKS Flow Simulation을 연계해 사용하면 다양한 물리적 현상을 조합하여 해석할 수 있는 강력한 통합 제품군이 되며, 다양한 물리적 현상이 설계의 기능과 작동에 미치는 영향을 전반적으로 파악할 수 있습니다.SOLIDWORKS Simulation 기술을 사용하면 프로토타입을 제작하거나 다른 해석 도구를 사용하는 것보다 더 효율적이고 비용 효과적으로 까다로운 엔지니어링 문제에 대한 해답을 찾을 수 있습니다. 중요한 설계 정보를 확보함으로써 출시 기간 단축, 개발 비용 절감, 재료 사용량 최적화, 설계 대안 검증, 품질 개선, 반품 및 보증 관련 분쟁 예방, 수익성 제고 등의 성과를 거둘 수 있습니다. 간단히 말해, SOLIDWORKS Simulation은 혁신성, 신뢰성, 효율성을 모두 갖출 수 있게 해줍니다. * 백서 다운로드 받기 (PDF) <출처: >