이 글은 2021년 10월 21일에 CIMdata의 Tom Gill for CIMdata이 발표한 원본 기사를 참고하여 작성되었습니다.
기후 변화, 자원 사용, 유해 오염은 전 세계적으로 해결이 필요한 문제입니다. 이러한 변화를 주도하는 것은 소비자의 요구와 정부의 규제입니다. 특히 자동차 시장에서는 에너지 소비, 안전, 배출, 신뢰성 등의 특성을 개선하는 것이 중요한데, 이는 주로 미션 제로라고 불리는 목표를 향한 노력으로 이어집니다. 자동차 산업에서는 이미 60% 이상의 기업이 미션 제로를 위한 명확한 지속 가능성 전략을 채택하고 있습니다. 이들은 사고, 부상, 배출, 그리고 유지보수가 필요 없는 주행 시간을 제공하는 것을 목표로 합니다.
CIMdata는 지속 가능성 트렌드를 오랜 기간 동안 주시해 왔으며, 솔루션 제공 업체가 녹색 목표를 더 잘 지원하기 위해 설계, 시뮬레이션, 데이터 관리 소프트웨어를 개선하고 있다는 것을 기쁘게 생각합니다.
ESI는 수십 년 동안 산업 리더와 협력하여 미션 제로 목표를 달성하기 위해 첨단 디지털 기술을 활용해 왔습니다. 자동차 제조업체들은 단일 지점 수치 시뮬레이션에서 종단간 가상 프로토타이핑으로 전환하고 있습니다. 이를 통해 새로운 차량 개념을 가상으로 설계, 엔지니어링, 제조, 조립, 테스트할 수 있으며, 이는 스크랩량과 배출량을 줄이고 더 유연하고 안전한 프로세스를 도입하는 데 도움이 됩니다. 가상 프로토타입을 통한 수치 결과는 물리적 테스트보다 재정적으로나 비즈니스적으로 더 선호됩니다. 이를 통해 엔지니어들은 초기 개발 단계에서 정확한 성능 예측을 할 수 있습니다.
자동차 산업에서 자주 인용되는 구절 중 하나는 Daimler Chrysler CEO가 한말로, 이는 자동차 산업의 혁신의 90%는 전자제품과 소프트웨어에서 나올 것이라는 것입니다. 이 말은 아마도 사실일 것입니다. 왜냐하면 전자제품과 소프트웨어는 전통적인 금속 가공, 재료, 시스템 디자인과 같은 분야에서도 상당한 역할을 합니다. 소프트웨어는 제품과 제조 공정을 디자인하는 데 사용되며, 종종 제조 공정을 제어하기도 합니다. 게다가, 스마트하고 연결된 제품의 등장으로 선도적인 차량은 실시간 진단을 할 수 있어서 "홈으로 연락을 걸 수"도 있고, 공중에서 소프트웨어 업데이트를 받을 수도 있습니다.
전자제품과 소프트웨어는 고급 기능인 자율 주행과 함께 전통적인 바디 디자인, 샤시, 내부 디자인과 같은 분야에서도 큰 변화를 가져옵니다. 이러한 시스템은 사람들과 물건을 한 곳에서 다른 곳으로 이동시키는 기본 기능을 수행하는 데 중요합니다. 이러한 시스템을 최적화하고 성능을 향상시키는 것은 지속적인 개선이 필요한 중요한 작업입니다.
새로운 기능과 자동화는 다양한 물리학 분야와 소프트웨어를 결합하여 고객 경험을 향상시킵니다. 기계, 유압, 전기 및 전자 능력은 전기차, 고급 변속기, 안전 시스템, 인포테인먼트, 자율주행 등과 같은 기술을 개발하고 생산하는 데 사용됩니다.
자동차 산업은 전기 자동차(EVs)로의 대대적인 전환을 경험하고 있습니다. 이러한 전환은 기존의 가솔린 엔진에서 배터리 구동 동력 시스템으로 이동함에 따라 차량 디자인 및 시스템을 완전히 재구성하여 다양한 소비자 선호도, 정부 규정 및 사회적 요구를 충족시키는 것을 필요로 합니다. 예를 들어, 배터리의 개발은 안전 및 비용 효율성을 유지하면서 에너지 저장 용량을 향상시키기 위한 오랜 기간의 과정이었습니다.
그러나 배터리 성능 향상은 전기 자동차로의 전환과 관련된 도전의 한 측면에 불과합니다. 몇 년 동안 안전 요구 사항과 기술의 발전으로 현대 차량에서 표준으로 간주되는 기능들이 도입되었습니다. 이러한 기능에는 충돌 구역, 측면 충돌 보호 빔, 에어백, 안티 브레이크 잠금 장치 및 안정성 제어 시스템 등이 포함됩니다. 잠재적인 화재를 예방하기 위해 배터리에서 발생하는 열을 관리하는 것은 전기 구동 시스템으로의 전환에 의해 큰 주목을 받고 있습니다.
자율주행이나 자율 운전 차량은 시뮬레이션 없이는 불가능합니다. 주행 알고리즘 및 자동차 시스템(조향 및 제동과 같은)을 충분히 검증하기 위해 필요한 테스트 횟수는 실제로 실시간으로 물리적으로 할 수 없습니다. 현대 차량을 완전히 검증하는 유일한 방법은 수치 시뮬레이션을 사용하여 가상으로 수행하는 것입니다.
혁신적인 제품을 보유하는 것은 훌륭하지만, 비용, 품질 및 출시 시간 대상을 충족시키지 못하면 시장에서 실패할 수 있습니다. 생산 라인 및 시설 구축에 대한 자본 투자와 노력은 엄청납니다. 복잡한 공장은 정교한 레이아웃과 다양한 크기의 대형 및 소형 기계가 필요합니다. 차량 및 시스템 및 구성 요소를 생산하는 데 필요합니다. 차량 디자인은 정기적으로 변경되며, 종종 생산 시스템에 상당한 변경이 필요하며, 정규 생산도 다양한 제품 변형 및 심지어 다른 제품을 생산할 수 있는 유연한 공장이 많기 때문에 변경을 촉진합니다. 공장과 라인을 물리적으로 재배치하여 생산을 검증하는 것은 합리적이지 않습니다. 생산을 중단하여 장비를 재배치하거나 다시 프로그램하고 유효성 검사 테스트를 실행하는 것은 기업이 경쟁력을 유지하기 위해 필요한 일정 및 예산에 맞지 않을 것입니다. 생산의 가상 프로토타이핑은 디자인에서 생산으로의 전환 기간을 줄이기 위해 선도적인 제조업체가 채택하는 중요한 능력입니다.
이러한 다양한 도전에 대응하기 위해 자동차 회사들은 다양한 요구 사항을 충족하는 제품을 제공하는 큰 맥락에서 시뮬레이션의 범위를 지원할 수 있는 포괄적인 종단 간 디지털 솔루션이 필요합니다.
가상 프로토타이핑은 자동차 업체와 공급 업체가 채택한 더 지속 가능하고 안전하며 생산적인 프로세스를 만들기 위한 접근 방식입니다. 이는 더욱 친환경이고 안전하면서도 스타일리시하고 저렴한 가격으로 의도된 기능을 수행하는 차량을 만드는 데 초점을 맞추고 있습니다. 이 우수한 접근 방식은 모든 데이터 및 제품 관련 정보에 대한 단일 논리적인 정보 원본을 사용합니다.
저희 CIMdata에서는 ESI의 가상 프로토타이핑 접근 방식이 주요 자동차 OEM 및 공급 업체들이 신규 지속 가능한 전기차를 개발하고 생산하는 데 직면한 도전에 대응하는 데 어떻게 도움이 되는지 많은 예를 볼 수 있습니다. 가상 프로토타이핑을 통해 효율적으로 미래 전기차를 디자인, 테스트, 운영 및 유지보수하고 동시에 최고의 품질 기준과 수명 성능을 충족하는 자동차 업체 및 공급 업체를 장려합니다. 그들의 검증된 솔루션은 기술 및 재정 목표를 충족시키는 전기차를 만드는 데 관여하는 모든 이해관계자들에게 조기에 확신을 제공합니다.
만약 벤틀리, 포드, 아우디, 혼다, 르노, 폭스바겐과 같은 주요 OEM(제조업체 원산지)가 어떻게 가상 프로토타이핑을 적용하는지 자세히 알고 싶다면, CIMdata는 ESI의 지속 가능한 이동성에 관한 eBook을 다운로드하도록 권장합니다.
ESI의 가상 프로토타이핑 전문가들과 함께, '경량 차체와 샤시를 위한 다중 재료 조립물 설계' 주제에 관한 웨비나를 진행했습니다. 우리가 공유한 통찰력은 자동차 디자인 및 제조에 특화된 모든 관리자와 엔지니어에게 가치 있을 것입니다.
Tom Gill has over 25 years of experience applying computer-based solutions to engineering and manufacturing. Before joining CIMdata he worked as an independent PLM consultant, after spending over 20 years at high-volume manufacturing companies.
At CIMdata, Mr. Gill has worked on projects in numerous industries, including fabrication & assembly, food & beverage, defense, chemical, and medical devices. He has executed PLM strategy projects, solution evaluation-and-selection projects, deployment planning, and training development for industrial clients. He delivers solution providers competitive and technical product analyses, white papers, and case studies. He has presented papers both nationally and internationally.
Mr. Gill holds a BS in Mechanical Engineering from the University of Maine and is Configuration Management certified.