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설계 자동화와 업무 표준화로 비용 절감 및 생산성 향상

Company

1988년 설립한 대명티에스는 자동차 생산 라인의 실링 장비 및 검사용 비전 시스템을 연구 개발 및 공급하는 전문 기업이다. 장비 설계부터 제작, 현지 설치, 시운전, 애프터 서비스에 이르는 토털 솔루션을 제공하며 지속적인 기술 투자와 연구 개발도 진행하면서 ‘월드클래스 300 기업’으로 선정되기도 했다. 이렇게 기술력을 인정받으면서 국내뿐 아니라 미국, 중국, 체코, 일본 등에 현지법인을 설립해 글로벌 비즈니스를 전개하고 있다.

대명티에스는 용도와 공법에 따라 구조 접착(Structure Adhesive) 실링, 차체 패널 강화(BPR) 실링, 2K 실링, 헴 플랜지(Hem Flange) 실링, 매스틱&스폿(Mastic&spot) 실링, 앤티 스패터 오일 애플리케이터(Anti Spatter Oil Applicator) 등 다양한 실런트 장비를 개발하고있다. 또한 실런트 장비에 쓰이는 건(gun), 노즐(nozzle), 밸브(valve), 부스터(booster), 실러 펌프(sealer pump), 히팅 호스(heating hose) 등의 부품도 직접 개발한다.

Challenge

대명티에스가 개발한 ‘실링 시스템’은 자동차 차체 접합부 및 특수 용도의 실러를 도포할 위치와 면적, 공법에 따라 시스템에 적합한 타입의 건으로 도포 작업을 수행할 수 있는 것이 특징이다. 이러한 장비는 자동차의 디자인이 변경될 때마다 장비의 스펙 사이즈도 달라지는 주문생산 방식으로 개발되는데, 건의 타입에 따라 브래킷 등 부품의 규격도 달라진다. 대명티에스는 다양한 요구에 대응해 설계변경을 하는 과정에서 단순 업무가 반복되고 비효율이 발생하는 문제를 개선하고자 했다. 구체적으로는 주문 사양에 따라 데이터를 검색·확인하고, 활용 가능한 데이터를 확보한 후 정확도를 검증하는 과정에서 많은 시간이 소요되었다.

또한, 대명티에스는 2D CAD인 AutoCAD와 별도의 3D CAD를 사용했는데, 설계를 3D CAD로 진행한 후에 물량 산출과 생산 도면을 2D CAD로 다시 작업해야 했다. 주문 사양이 변경될 경우 전체 과정을 처음부터 반복해야 했다. 개발 과정에서 비효율이 발생하면 장비 개발의 정확도뿐 아니라 개발 시간과 비용에도 영향을 주기 때문에, 대명티에스는 실런트 장비의 개발 프로세스를 혁신하는 방안으로 설계 자동화와 업무 표준화에 주목했다.대명티에스 기술연구소의 신병각 책임연구원은 “복잡한 사양에 대한 레퍼런스를 제작하고 생산 현장에서 생기는 변수를 반영하는 것은 3D CAD가 대체하기 어려운 영역이다. 그리고 기존의 도면데이터를 활용하기 위해서 2D CAD는 여전히 필요한 상황”이라면서, “실런트 장비의 기본 구조는같지만 고객사마다 사양이 조금씩 달라진다. 2D설계와 3D 모델링에 별도의 툴을 사용하면서 계속변경되는 개발 사양을 반영하는 것이 어려운 점이었고, 이를 해결하기 위해서 2D와 3D가 일체화된 툴이 필요하다는 점을 느끼게 되었다”고 전했다.

Benefit

대명티에스는 Inventor에 포함된 iLogic으로 커스터마이즈된 사용자 인터페이스를 개발해 설계에 적용했다. iLogic은 규칙 기반의 설계 자동화 엔진으로, 별도로 구매할 필요 없이 Inventor에 포함되어 있는 것이 장점이다. 사용자 인터페이스를 개발하는데 대한 부담을 줄일 수 있고, 커스텀 개발에 대한 유지보수 측면에서도 유리하다.

대명티에스가 iLogic으로 개발한 사용자 인터페이스는 고객 주문에 맞춰 필요한 높이나 크기 등의 설계 조건을 입력하면 상세한 장비의 스펙을 자동으로 산출하는 역할을 한다. 또한, 스펙에 따른 부품과 서브 어셈블리, 소재 물성, BOM(Bill-ofMaterials), 2D 도면까지 자동으로 업데이트된다.

설계 자동화를 통해 기존에 4~5단계로 진행하던 프로세스가 단 한 번으로 줄면서 시간과 비용 효과가 극대화될뿐 아니라, AutoCAD와 긴밀하게 통합됨으로써 3D 설계 후 2D 도면을 다시 작업하는일이 없어졌다.

신병각 책임연구원은 “기존에는 2D와 3D 설계 데이터를 따로 관리했기 때문에, 3D 데이터를 수정한 후 이에 맞춰 2D를 별도로 수정해야 하는 번거로움이 있었다. 하지만, Inventor 기반의 설계 자동화 프로세스를 구축한 후에는 3D 데이터를 입력하면 2D 도면이 자동 생성되는 체계가 마련되었다. 이는 Inventor와 AutoCAD의 호환성이 높기 때문에 가능한 일”이라고 전했다.

이러한 설계 자동화를 바탕으로 대명티에스는 누구나 동일하게 제품 개발 업무를 진행할 수 있도록 설계 업무의 프로세스를 구축하는 업무 표준화를 진행했다. Inventor는 사용자의 환경에 맞춰서 폴더 구조와 라이브러리 구조를 구축할 수 있는데, 이를 활용해 제품 정보를 입력하면 3D 설계 모델과 도면까지 산출하는 자동화 프로세스를 구축할 수 있다. 특히 라이브러리의 상세 정보에 대한 설정이 가능하기 때문에, 치수 외에 도면으로 전달하는 재질 등 세부 정보를 입력하면 도면에도 자동 반영되어 도면을 따로 제작할 필요가 없어졌다.

설계 시간 단축과 설계 정확도 향상 및 오류 최소화는 생산성의 향상으로 이어지고, 원가 절감과 납기 대응까지 잡을 수 있었다. 대명티에스는 유형의 효과뿐 아니라 설계자가 주어진 설계를 반복하는 업무에서 벗어나 더 나은 혁신 제품을 개발할 수 있는 스마트 엔지니어링 업무로 전환할 수 있는 기반을 마련함으로써, 품질 향상 및 스마트 엔지니어링을 추구할 수 있게 되었다.

Vision

대명티에스는 자주 사용되는 아이템에 대해 Inventor 기반의 설계 자동화와 업무 표준화를 적용해 효과를 얻었으며, 향후 모든 제품의 개발 프로세스를 자동화해 ‘스마트 엔지니어링 시스템’으로 바꾸어 나갈 계획이다.

이를 위해 Inventor 라이선스를 추가 확보 중에 있다.

스마트 엔지니어링 시스템을 안정화한 이후에는 데이터 관리를 강화하고, IoT로 생산 현장의 장비와 연결해 최적화된 통합 시스템 프로세스를 구축하는 등 스마트 팩토리로 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

대명티에스 기술연구소의 최상호 이사는 “대명티에스는 국내 자동차 실링 분야의 자동화 장비 시장에서 70%를 차지하고 있으며, 일본과 중국 등 해외 시장 개척에도 나서고 있다. 이외에 발포 개스킷이나 전기자동차의 배터리 생산 공정에 쓰이는 갭 필러 등 새로운 사업 분야를 확장하면서 지속 성장을 모색 중”이라면서, “글로벌 자동차 산업이 다양한 측면에서 빠르게 변화하고 있다. 대명티에스는 이러한 변화의 흐름에 대응해 생존과 성장을 이룰 수 있도록 기술력을 꾸준히 강화해 나갈 것”고 전했다.