● 설계 프로세스와 동시공학(Concurrent Engineering) 일반적으로 물건을 만드는 경우, 순서에 입각해 작업을 수행해 갑니다.순서에 입각하는 것은, 각각의 분할이 명확해져, 작업을 효율적으로 추진할 수 있기 때문입니다.또한 이와 같은 순서화에는 작업 도중에 문제가 발생한 경우, 문제를 발생시킨 단계에까지 거슬러 올라가 작업내용을 분석함으로써, 다시 한번 작업을 체계적으로 개선할 수 있는 것입니다.이러한 작업순서를 '설계 프로세스(Process)'라고 부르도록 합시다.설계 프로세스를 간단히 나타내면 아래와 같습니다. * 설계작업은 우선 개념설계로부터 시작해, 다음으로 기본설계와 상세 설계를 거쳐, 마지막으로 생산설계를 합니다. * 실제 설계작업에서는 각 프로세스 사이에 피드백(Feed-back)이 일어납니다.예를 들면, 상세 설계를 한 결과, 설계안이 실현 불가능한 것을 알게 되었다고 합시다.그 경우에는 설계안의 구조방식을 구체적으로 고쳐야 되므로, 원래의 지점으로 돌아가 기본설계 안(案)을 수정합니다.또는 생산설계 단계에 이르러, 상세 설계의 내용이 실현 불가능하다 는 것을 알게 되면, 상세 설계에서 정한 제품의 치수·형상을 변경하는 일이 있습니다. * 설계 시에는 각종의 제약조건을 적절하게 검토하는 것이 중요합니다. * 설계 시 제약조건 이러한 설계프로세스는 일부 과정을 생략하거나, 순서를 변경하는 것이 불가능합니다.강물의 흐름이 상류에서 하류로 흐르듯이, 현재의 과정을 시행하기 위해서는 반드시 그 이전의 과정을 완료해야 한다고 하는 것이 큰 특징입니다.그렇기 때문에, 각 프로세스에서는 그 업무에 관해 오랜 기간 근무한 숙련자(expert)가 있어, 그의 경험과 직감을 신뢰하는 것도 가끔은 중요한 설계수단의 한 가지이었습니다. 최근에는 '동시공학(Concurrent Engineering)'이라는 설계 컨셉(Concept)이 나와, 종래의 설계 프로세스를 크게 개선시키는 기법으로서 기대를 모으고 있습니다. 동시공학(Concurrent Engineering)은 제조 및 지원을 포함하여 제품 및 관련 프로세스의 통합 및 동시설계를 위한 체계적인 접근방법입니다. 이 접근방법은 제품 개발 초기부터 개발자들이 품질, 비용, 스케쥴 및 사용자 요구를 포함하여 제품 개념부터 폐기에 이르는 제품 수명주기의 모든 요소를 고려하여 제품을 설계하도록 합니다. 그 결과, 설계·제조의 기간을 대폭 단축할수 있게 되었습니다.이 새로운 설계의 컨셉을 실현하기 위한 핵심 기술(Key-technology)이, 3차원 CAD와 CAE의 유효활용기술입니다. 동시공학은 제품의 개발·제조의 리드타임(Lead-time)의 단축, 시작(proto) 회수의 저감, 문제해결의 조기 발견, 기술 레벨의 향상등의 다양한 장점이 있습니다.또한, 설계의 표준화, 규정(Rule)의 변경, 설계업무 프로세스·설비의 개선 및 Top-management도 실현을 위한 중요 요소입니다. ● 최적설계와 CAE 설계라는 것은, 물건 즉 제품에 요구되는 기능·성능, 또는 비용을 충족시키기 위해 제품에 사용하는 재료와 기구, 구조 또는 가공법 등을 결정 하는 것입니다. 그 때문에 제품을 설계하여 시작품(試作品)을 만들고 해석과 실험을 통하여 요구되는 사양을 만족시키고 있는가 그렇지 않은가를 평가 하여야 합니다.그러나 일반적으로 이들 요구사양들은 서로 모순되는 경우가 있습니다. 예를 들면 그 때문에 복수의 설계안에 대해 평가를 하여, 설계안의 범위를 좁히거나 개선합니다.종전의 물건 만들기에서는 동(同) 품종의 물건을 대량생산하는 것만으로 충분했었습니다. 즉, 과거의 설계사례를 참고로 해서, 경험에 근거한 설계만으로 충분했었던 것입니다. * 과거의 유사한 설계데이터를 활용한다.* 재료 역학공식 등의 간단한 계산식을 적용한다.* 주로 모형실험 결과를 적용한다.* 설계자의 오랜 경험에 의한 직감을 활용한다. 다품종 소량생산 또는 참신한 형상과 기능이 요구되는 오늘날의 설계현장에서는 과거의 사례와 경험을 적용하는 것이 점점 어려워지고 있습니다. 이러한 상황 속에 CAE는 설계의 최적화를 지원하는 툴(Tool)로서 위치하고 있습니다.과거에 예(例)가 없는 새로운 물건을 생산할 때에는 설계와 시작/실험을 거듭해, 형상과 소재, 가공방법, 생산순서(생산라인, 조립라인, 용접순서 등)를 정합니다.그렇다면 막대한 개발비용과, 생산기술 확립에도 상당한 노력과 시간이 필요할 것이라는 것은 자명한 일입니다. CAE는 이러한 개별 기술검토를 컴퓨터 내부에서 실현해, 그 검토 및 평가된 정보를 제공하는 것입니다.다양한 패턴을 컴퓨터 시뮬레이션으로 검토함으로써, 결과적으로 최적 안을 도출해내는 도구라고 할 수 있습니다. 전산유체역학 CFD의 방법.역사.용도▶ 자료출처 : MSC SOFTWARE
