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Model Based Definition(MDB)가 품질 보증을 위한 약속을 합니다
MBD와 GD&T로 크게 발전된 검사 계획
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3D CAD가 오래 동안 발전해왔으므로, 현 시점에서 더 이상 혁신적 발전은 없을 것이라고 생각할 지 모릅니다. 소프트웨어 개발자나 항공 우주 산업에서 오래 동안 논의된 용어이자 방법론인 Model Based Definition(MBD)을 적용해보도록 합니다. 놀랍게도 여기에 중요한 역할이 있으며, 이 기술이 생산 테이블에 진정한 가치를 가져올 수 있습니다.
MBD “골드”에는 제품 개발을 위한 정보가 풍부한 3D CAD 모델을 기반으로 하여 도면 없는 공정으로 간소화 시킵니다. 3D CAD 모델은 파트와 조립 작업의 사양을 전면적으로 정의하고 제공합니다. 제품 설계에 대한 이 차세대 접근 방법은 생산 작업의 단순화를 통해 시간과 비용을 절감하고 검사 공정을 크게 개선시킵니다.
최근 몇 년 동안 많은 설계 및 제조 회사들이 solid와 surface 모델링 테크닉을 수용하면서 3D CAD로의 전환이 가속화되었습니다. 그러나 3D 모델에는 GD&T(geometric dimensioning and tolerancing, 기하 공차) 정보가 없고, 파트의 허용 가능한 차이에 대해서는 아무도 알지 못합니다. 또한, 원본 디자인에 대한 어떠한 변경은 자세한 도면을 재 설계하는 긴 과정이 되었습니다. 종종 반복되듯이, 모든 변경은 소중한 시간이 들어가고 실수의 가능성이 있습니다. 이 모든 복잡성이 품질 검사자의 몫이 되었습니다.
품질 보증 부문에서, 전통적인 CAD모델이 갖는 주 문제는 검사 계획을 만들기 위해 데이터 구조, 주요 특성, 오차를 결정하기 위한 결정하기 위한 별도의 청 사진을 요구한다는 것입니다. 이런 시나리오는 종종, GD&T (기하공차) 정보를 해석하기 위해 제품 설계자에 대한 접근이 필요한데, 이는 다국적 기업에서는 편리하지는 않습니다. 도면의 CAD 데이터와 도면 중 어느 것이 가장 최신 수정본인지 계속적인 의문을 가진 후 에야 이 복잡한 문제의 방안을 갖게 될 것입니다.
몇 가지 CAD 소프트웨어 패키지가 GD&T를 내장함에 따라, MBD는 이 복잡성을 경감 할 수 있습니다. 모든 적절한 제품 정보와 검사 계획 데이터가 결합되어 제어 가능한 독립체인 한 가지 버전의 3D CAD 모델이 되었습니다. MBD가 부품 데이터 구조와 개정 수준, GD&T 해석, 제품 상세, 기타 모형에 필요한 치수 등을 공고히 해 주었습니다. 품질 보증 목적을 위해서, 이것은 좋은 소식입니다.
가능한 것이 무엇인지를 알려면, 정보가 풍부한 CAD 모델의 본래의 이점을 연구 해야 합니다. 첫째로, 초보자를 위해 MBE는 처음으로 출력 할 필요 없이 설계부와 품질부 간의 공식 커뮤니케이션 수단을 제공하고 있어, 파트 프로그램 생성 시점에 설계 의도를 자동으로 알 수 있게 되었습니다. CAD 소프트웨어 툴로 인해, 부품 제조 회사들은 싱글 CAD 파일을 받아, 특정 부품을 제작하고 검사하기 위한 필요한 모든 조치를 실행할 수 있게 되었습니다.
둘째, MBD는 정보를 검사 소프트웨어로 바꿈으로써 사람의 실수 문제를 해결합니다. GD&T, BOM, 기타 엔지니어링 구성 같은 문서를 제공하기 위해 전통적인 2D 도면을 사용하는 것은, 사람이 정보를 해석하는데 있어서 실수로 회사를 위험에 노출시킵니다. MBD는 파트와 제품 조립 사양을 제공하기 위해 오직 3D 디지털 데이터에만 의존하는데, 이것은 “종이 없는 검사”라는 그럴듯한 의미를 부여합니다.
마지막으로, 가장 중요한 것은 MBD가 3D 설계 정보로부터 파트 프로그램 직접 생성하기 위한 자동화된 메커니즘을 구현한다는 것입니다. 설계 변경이 이루어지면 검사 프로그램도 변경되며 종속물들도 자동으로 업데이트됩니다. 한 물체의 오차가 변경되면, 프로그램이 관련된 모든 피쳐를 업데이트합니다. 이 기능은 특히 복잡한 부품에 대한 가치 있는 시간을 절약 할 수 있습니다. 예를 들면, 부품에 비슷한 공차의 80개의 홀이 있고, 사양이 변경된 경우, 클릭만 하면 작업자 개입 없이 관련된 치수가 즉시 모두 업데이트 됩니다.
PC에서 작동되는 PC-DMIS, 더 이상의 말이 필요 없습니다.
자연스러운 발전 과정으로, 어떤 CAD 기반 검사 소프트웨어 플랫폼은 MBD와 보조를 맞추고 있고 새로운 내장된 GD&T 데이터의 장점을 활용하고 있습니다. 일부 시스템은 한 번의 클릭으로 feature, datum definition, 관련 치수를 만들 수 있는 기본 기능을 제공합니다. Hexagon Metrology가 개발한 검사 계획 소프트웨어인 PC-DMIS Planner는 설계 변화와 내장 GD&T를 기반으로 하는 검사 공정을 자동화함으로써 한 걸음 더 나아갑니다. 소프트웨어는, 기기 중립인 프로그램을 사용하는 한편, 전체 및 보조 검사 프로그램을 만들고 모든 변경을 통제할 수 있습니다. 소프트웨어는, 터치, 스캔, 연속 아날로그, 영상 및 레이저 같은 사용된 측정 기술 방식과 관계 없이 사용될 수 있습니다.
이 검사 소프트웨어가 CAD와 역동적으로 연결되면, 소프트웨어의 Change Manager 기능은 작업자에게 CAD 모델의 업데이트나 변경에 대해 통보합니다. 소프트웨어가 자동으로 가장 효율적인 경로에 따라 검사 경로를 수정하기 때문에 이러한 변경은 합격될 수도 있고 불합격될 수도 있습니다. 측정 효율에 대해 강조함으로써, 물체의 검사 순서와 치수가 자동으로 생성되지만, 사용자는 원하는 요건에 맞는 측정 보고서를 쉽게 만들 수 있습니다.
3D 모형에서 CAD 데이터를 불러와서 특성 프레임이나 기타 선형 치수를 선택하는 것은 간단한 과정이다. 선택된 각 치수는 설계자의 의도에 따른 검사 계획에 가장 최신의 특성과 오차를 추가하고 검사관의 해석을 삭제할 것이다. 소프트웨어는 ASME Y14.5 – 1994, ASME Y14.5 – 2009 및ISO 표준에 대한 PTB 인증 알고리즘을 사용하여 최고 수준의 측정 허용 정확도를 확보한다. 초기 계획이 수립되면 이것은 자동으로 실행된다. 검사 소프트웨어는 또 여러 특성 제어 프레임이 참조하는 공통 데이터 특성이 검사 순서에서 복제되지 않도록 하는데, 이것이 정확도를 유지하면서 검사 시간을 효율적으로 유지시켜준다. 과거에 처리량과 정확도가 항상 품질 기술자의 책임이 되게 했듯이, 이것이 공정에서의 패러다임 변화이다. 요약하면, Model Based Definition은 그 책임을 기술자로부터 소프트웨어로 이동시킨 것이다.
PC-DMIS 플래너 툴을 가지고, 측정 패스(Path)를 자동적으로 최적화 할 수 있습니다. 소프트웨어는 근접한 프로빙 각도로 피쳐를 검사하여, 프로브 회전과 팁 변경을 최소화 하였습니다. 멀티 측정 플랜의 디폴트 파라미터는 검사자에 의해 획득한 포인트 수와 다양한 고객을 위한 위치, 내부 검사 요건을 명확히 하기위해 설정됩니다. PC-DMIS의 실시간 기능을 사용하여 측정 계획을 단계적으로 변경하거나 관심 영역 또는 핵심 특성을 현장 편집 할 수 있습니다. 대부분의 검사 루틴은 새로운 접근법을 사용하여 처리량이 30% 증가하며, 검사 루틴은 50% 이상 증가합니다.
효율이 속도와 동등해지고 속도가 안전을 요구하기 때문에, 또 다른 소프트웨어의 발전은 PC-DMIS 모델에 내재된 경계 박스(bounding box)입니다. 원형 또는 불규칙한 모양의 부품(예를 들면 터빈 블레이드, 스티어링 컨트롤 암, 보철/임플란트 등)도 경계 박스 안에 들어 있습니다. 이런 “포스 필드(force field)"가 PC-DMIS에서 활성화되면, 고급 알고리즘이 프로브 팁이 자동으로 파트를 치우라고 지시할 것입니다. 이를 위해서는 프로브가 다음 피쳐로 이동하거나 프로브 헤드 회전을 실행하기 전에 안전하게 파트과 픽스쳐에서 물러나야 합니다. 작업자는 이동에 관해 더 이상 걱정할 필요가 없습니다.
3D 정보의 막을 수 없는 힘을 사용하여, MBD는 그 잠재력을 계속 발휘해 나갈 것입니다. 회사들은 자신들의 CAD 모델을 사용해 제품 개발 공정을 개선시킬 수 있으며, 동시에MBD 를 최대한 이용하기 위해 발전된 검사 소프트웨어를 통해 품질 보증 수준을 높일 것입니다. 모든 관련 정보를 CAD 모델에 내장시켜 회사는 시간을 절약하고 사람의 실수에 대한 가능성을 줄일 수 있을 것입니다.
MBD 는 변경으로 인한 고단한 일로 인한 검사관의 업무량도 줄여줄 수 있다. 검사관이 계측 모범 사례, 고정물, 고객 요건, GD&T의 Application 등에 대한 전문 지식을 활용해 결과를 능숙하게 처리해야 하겠지만, 변경에 맞는 검사 순서를 조정하는데 드는 시간의 상당 부분은 소프트웨어가 그 책임을 떠 맡음에 따라 완화될 수 있을 것입니다.
더 많은 회사들이 MBD 골드를 사용하면, 품질 보증부는 생산성 향상을 경험할 것이며 엔지니어들은 부품과 조립에 대한 본래 설계 의도를 더 보존할 수 있게 될 것입니다. 이 모든 발전의 덕택으로 품질 기술자가 힘 들이지 않고, 파트 검사를 능률적으로 처리하는 것을 상상하는 것은 어려운 일이 아닙니다.
MBD “골드”에는 제품 개발을 위한 정보가 풍부한 3D CAD 모델을 기반으로 하여 도면 없는 공정으로 간소화 시킵니다. 3D CAD 모델은 파트와 조립 작업의 사양을 전면적으로 정의하고 제공합니다. 제품 설계에 대한 이 차세대 접근 방법은 생산 작업의 단순화를 통해 시간과 비용을 절감하고 검사 공정을 크게 개선시킵니다.
MBD 검사 이야기
최근 몇 년 동안 많은 설계 및 제조 회사들이 solid와 surface 모델링 테크닉을 수용하면서 3D CAD로의 전환이 가속화되었습니다. 그러나 3D 모델에는 GD&T(geometric dimensioning and tolerancing, 기하 공차) 정보가 없고, 파트의 허용 가능한 차이에 대해서는 아무도 알지 못합니다. 또한, 원본 디자인에 대한 어떠한 변경은 자세한 도면을 재 설계하는 긴 과정이 되었습니다. 종종 반복되듯이, 모든 변경은 소중한 시간이 들어가고 실수의 가능성이 있습니다. 이 모든 복잡성이 품질 검사자의 몫이 되었습니다.
몇 가지 CAD 소프트웨어 패키지가 GD&T를 내장함에 따라, MBD는 이 복잡성을 경감 할 수 있습니다. 모든 적절한 제품 정보와 검사 계획 데이터가 결합되어 제어 가능한 독립체인 한 가지 버전의 3D CAD 모델이 되었습니다. MBD가 부품 데이터 구조와 개정 수준, GD&T 해석, 제품 상세, 기타 모형에 필요한 치수 등을 공고히 해 주었습니다. 품질 보증 목적을 위해서, 이것은 좋은 소식입니다.
실제 이익
가능한 것이 무엇인지를 알려면, 정보가 풍부한 CAD 모델의 본래의 이점을 연구 해야 합니다. 첫째로, 초보자를 위해 MBE는 처음으로 출력 할 필요 없이 설계부와 품질부 간의 공식 커뮤니케이션 수단을 제공하고 있어, 파트 프로그램 생성 시점에 설계 의도를 자동으로 알 수 있게 되었습니다. CAD 소프트웨어 툴로 인해, 부품 제조 회사들은 싱글 CAD 파일을 받아, 특정 부품을 제작하고 검사하기 위한 필요한 모든 조치를 실행할 수 있게 되었습니다.
둘째, MBD는 정보를 검사 소프트웨어로 바꿈으로써 사람의 실수 문제를 해결합니다. GD&T, BOM, 기타 엔지니어링 구성 같은 문서를 제공하기 위해 전통적인 2D 도면을 사용하는 것은, 사람이 정보를 해석하는데 있어서 실수로 회사를 위험에 노출시킵니다. MBD는 파트와 제품 조립 사양을 제공하기 위해 오직 3D 디지털 데이터에만 의존하는데, 이것은 “종이 없는 검사”라는 그럴듯한 의미를 부여합니다.
마지막으로, 가장 중요한 것은 MBD가 3D 설계 정보로부터 파트 프로그램 직접 생성하기 위한 자동화된 메커니즘을 구현한다는 것입니다. 설계 변경이 이루어지면 검사 프로그램도 변경되며 종속물들도 자동으로 업데이트됩니다. 한 물체의 오차가 변경되면, 프로그램이 관련된 모든 피쳐를 업데이트합니다. 이 기능은 특히 복잡한 부품에 대한 가치 있는 시간을 절약 할 수 있습니다. 예를 들면, 부품에 비슷한 공차의 80개의 홀이 있고, 사양이 변경된 경우, 클릭만 하면 작업자 개입 없이 관련된 치수가 즉시 모두 업데이트 됩니다.
PC에서 작동되는 PC-DMIS, 더 이상의 말이 필요 없습니다.
자연스러운 발전 과정으로, 어떤 CAD 기반 검사 소프트웨어 플랫폼은 MBD와 보조를 맞추고 있고 새로운 내장된 GD&T 데이터의 장점을 활용하고 있습니다. 일부 시스템은 한 번의 클릭으로 feature, datum definition, 관련 치수를 만들 수 있는 기본 기능을 제공합니다. Hexagon Metrology가 개발한 검사 계획 소프트웨어인 PC-DMIS Planner는 설계 변화와 내장 GD&T를 기반으로 하는 검사 공정을 자동화함으로써 한 걸음 더 나아갑니다. 소프트웨어는, 기기 중립인 프로그램을 사용하는 한편, 전체 및 보조 검사 프로그램을 만들고 모든 변경을 통제할 수 있습니다. 소프트웨어는, 터치, 스캔, 연속 아날로그, 영상 및 레이저 같은 사용된 측정 기술 방식과 관계 없이 사용될 수 있습니다.
3D 모형에서 CAD 데이터를 불러와서 특성 프레임이나 기타 선형 치수를 선택하는 것은 간단한 과정이다. 선택된 각 치수는 설계자의 의도에 따른 검사 계획에 가장 최신의 특성과 오차를 추가하고 검사관의 해석을 삭제할 것이다. 소프트웨어는 ASME Y14.5 – 1994, ASME Y14.5 – 2009 및ISO 표준에 대한 PTB 인증 알고리즘을 사용하여 최고 수준의 측정 허용 정확도를 확보한다. 초기 계획이 수립되면 이것은 자동으로 실행된다. 검사 소프트웨어는 또 여러 특성 제어 프레임이 참조하는 공통 데이터 특성이 검사 순서에서 복제되지 않도록 하는데, 이것이 정확도를 유지하면서 검사 시간을 효율적으로 유지시켜준다. 과거에 처리량과 정확도가 항상 품질 기술자의 책임이 되게 했듯이, 이것이 공정에서의 패러다임 변화이다. 요약하면, Model Based Definition은 그 책임을 기술자로부터 소프트웨어로 이동시킨 것이다.
PC-DMIS 플래너 툴을 가지고, 측정 패스(Path)를 자동적으로 최적화 할 수 있습니다. 소프트웨어는 근접한 프로빙 각도로 피쳐를 검사하여, 프로브 회전과 팁 변경을 최소화 하였습니다. 멀티 측정 플랜의 디폴트 파라미터는 검사자에 의해 획득한 포인트 수와 다양한 고객을 위한 위치, 내부 검사 요건을 명확히 하기위해 설정됩니다. PC-DMIS의 실시간 기능을 사용하여 측정 계획을 단계적으로 변경하거나 관심 영역 또는 핵심 특성을 현장 편집 할 수 있습니다. 대부분의 검사 루틴은 새로운 접근법을 사용하여 처리량이 30% 증가하며, 검사 루틴은 50% 이상 증가합니다.
효율이 속도와 동등해지고 속도가 안전을 요구하기 때문에, 또 다른 소프트웨어의 발전은 PC-DMIS 모델에 내재된 경계 박스(bounding box)입니다. 원형 또는 불규칙한 모양의 부품(예를 들면 터빈 블레이드, 스티어링 컨트롤 암, 보철/임플란트 등)도 경계 박스 안에 들어 있습니다. 이런 “포스 필드(force field)"가 PC-DMIS에서 활성화되면, 고급 알고리즘이 프로브 팁이 자동으로 파트를 치우라고 지시할 것입니다. 이를 위해서는 프로브가 다음 피쳐로 이동하거나 프로브 헤드 회전을 실행하기 전에 안전하게 파트과 픽스쳐에서 물러나야 합니다. 작업자는 이동에 관해 더 이상 걱정할 필요가 없습니다.
MBD – 이제 어디로 갈 것인가?
3D 정보의 막을 수 없는 힘을 사용하여, MBD는 그 잠재력을 계속 발휘해 나갈 것입니다. 회사들은 자신들의 CAD 모델을 사용해 제품 개발 공정을 개선시킬 수 있으며, 동시에MBD 를 최대한 이용하기 위해 발전된 검사 소프트웨어를 통해 품질 보증 수준을 높일 것입니다. 모든 관련 정보를 CAD 모델에 내장시켜 회사는 시간을 절약하고 사람의 실수에 대한 가능성을 줄일 수 있을 것입니다.
더 많은 회사들이 MBD 골드를 사용하면, 품질 보증부는 생산성 향상을 경험할 것이며 엔지니어들은 부품과 조립에 대한 본래 설계 의도를 더 보존할 수 있게 될 것입니다. 이 모든 발전의 덕택으로 품질 기술자가 힘 들이지 않고, 파트 검사를 능률적으로 처리하는 것을 상상하는 것은 어려운 일이 아닙니다.