보다 효율적인 설계 프로세스로 우수한 제품 생산

애플리케이션: 제품 개발 및 설계
산업: 자동차/수송

단지 혁신적인 제품이라는 명목만으로는 더 이상 고객의 기대와 요구를 완전히 충족시키지 못합니다. 경쟁이 더욱 치열해지는 시장에서 살아 남으려면 출시 기간을 단축하고 제품을 신속하게 납품해야 합니다. 이 때문에 제품 개발 팀이 첫 시도에 잘 맞아 들어가는 우수한 제품을 설계해야 하는 부담이 더욱 커졌습니다.

해결 과제: 첫 프로토타입이 첫 시도에 완벽하게 맞아 들어갈 것이라는 자신감을 갖기 위해 설계자에게 무엇이 필요할까요?

측정 테이프, 버니어 캘리퍼스 또는 판지 조각과 같은 기존 측정 방법은 유기적이고 평면이 아니며 복잡한 모양을 측정하기에 적합하지 않습니다. 롤 케이지와 같이 자동차 차체 형상에 완벽하게 맞는 제품을 개발하려면 정확한 차량 측정 데이터가 필요합니다. 측정이 잘못되면 설계 품질에 영향을 미치며, 초기 설계를 수정하려면 수많은 반복이 필요합니다. 시행 착오를 통해 완벽한 핏을 찾으려는 이러한 작업 방식은 제품 개발 시간을 연장시켜 제품 출시 또는 고객 납품의 지연으로 이어집니다.

설계자가 3D 공간에 존재하는 모든 개체를 고려하여 설계를 완성하는 데 필요한 측정값을 추출할 수 있는 방법은 무엇일까요?

부착 지점 사이에는 일반적으로 작업이 필요한 기존 요소와 연구해야 할 여러 세부 사항, 그리고 고려해야 할 다양한 제한이 존재합니다. 예를 들어 롤 케이지가 배치될 환경의 정확한 표현을 기반으로 설계를 수행하기 위해서는 설계자가 이러한 각 개체의 정확한 치수를 확보해야 합니다.

고객 차량을 장기간 붙잡아 두지 않기 위해 설계자가 3D 환경을 신속하게 측정할 수 있는 방법은 무엇일까요?

맞춤형 제품을 설계하는 회사들은 고객 차량을 기반으로 설계를 진행해야 합니다. 측정을 위해 차량이 필요하기 때문에 단기간에 제품 데이터를 수집해야 하는 압박이 따릅니다. 복잡한 측정 셋업에 시간을 들일 여유가 없습니다. 빠른 측정을 위해 대리점을 방문하거나 특정 차량의 디지털 데이터를 얻기 위해 해외 고객을 찾아가야 할 수도 있습니다. 이러한 경우 측정 기기는 휴대가 가능하고 빠르며 사용하기 쉬워야 합니다.

롤 케이지가 고객 차량에 잘 맞도록 보장하고, 동시에 시장에 출시된 유사 제품에 비해 더 높은 경쟁 우위를 확보하기 위해 설계자는 무엇을 할 수 있을까요?

신제품 설계에는 어느 정도의 불확실성이 따릅니다. 맞춤 제작된 제품이 최종적으로 환경에 잘 맞을까요? 고객이 만족스러워 하고 비용을 들인만큼의 가치가 있다고 느낄까요? 맞춤형 제품을 기반으로 제품을 제공하는 기업은 설계 프로세스가 완벽 무결하고 경쟁 제품보다 우수한 품질의 설계로 이어진다는 확신을 가질 수 있어야 합니다.

해결 방법: 고해상도의 단순하고 휴대 가능하며 빠른 3D 스캔 기술

고해상도 카메라로 형상을 포착하고 컬러 카메라로 색상 질감을 포착하여 세부도의 수준을 높이면 스캔 표면 품질이 향상됩니다. 따라서 고해상도 3D 스캐너를 통해 설계자는 우수한 제품을 설계하는 데 필요한 고품질 데이터를 풍부하게 얻을 수 있습니다.

단순성은 더 적은 수의 타겟으로 스캔할 수 있음을 의미하며, 더 단순할수록 측정 셋업과 데이터 수집이 용이해집니다. 일반적으로 3D 스캐닝 전문가가 아닌 설계자도 플러그 앤 플레이 도구와 사용자 친화적인 인터페이스를 사용하여 설계 작업을 원활하게 진행할 수 있습니다.

휴대성은 차량의 비좁은 공간(기존의 측정 방법으로는 도달할 수 없는 구획 등) 또는 빛과 반사도를 제어하기 어려운 실외 환경 등 측정이 필요한 모든 곳에서 3D 스캐너를 사용할 수 있음을 의미합니다.

빠른 속도는 이미 경량화와 처리가 완료된 메쉬가 생성되어 리버스 엔지니어링, CAD 또는 3D 인쇄 소프트웨어에 즉시 완벽하게 통합할 수 있는 인스턴트 메쉬 기능으로 실현됩니다.

Go!SCAN 3D와 같은 계측 등급의 3D 스캐너와 VXmodel 소프트웨어 플랫폼은 이러한 활용도 높고 단순하며 빠른 고해상도 스캔 솔루션을 보여주는 훌륭한 사례입니다.

이점: 고해상도, 단순성, 휴대성 및 빠른 속도의 이점을 바탕으로 차량 차체에 맞게 롤 케이지 설계를 최적화 및 맞춤화하여 안전성을 높입니다.

3D 스캐닝을 통해 설계자는 최종 레이아웃을 결정하기 전에 고객에게 제시할 수 있는 다양한 모델을 만들 수 있습니다. 그러면 제품이 환경에 잘 맞아 들어가고 설치시 문제 없이 즐겁게 작업할 수 있다는 확신을 가지므로 새로운 제품 설계에 대한 자신감을 갖게 됩니다.

개선된 제품을 제공하여 새로운 계약을 체결하고 시장에서 경쟁력 우위 재고

차량 차체에 잘 맞아 들어가는 롤 케이지를 설계하기 위해서는 일반적으로 모든 부분을 측정하기 위해 측정 테이프를 들고 차량 내부로 들어가 모든 측정을 세 번씩 확인하고, 프로토타입을 반복해서 제작하며, 설계를 재조정하는 등 완벽한 핏에 도달할 때까지 수 없이 많은 반복 작업을 거쳐야 합니다. 3D 스캐닝을 도입하면 차량의 3D 모델을 쉽게 획득하여 설계가 3D 스캔에 잘 맞는지 확인하고, 필요한 경우 CAD 파일을 변경하며, 프로토타입을 제작하지 않고도 설계를 생산에 바로 투입할 수 있습니다.
보다 효율적인 설계 프로세스와 신속한 고객 납품

최대 60시간이 소요되던 맞춤형 롤 케이지 설계 작업이 이제 3D 스캔으로 단 7시간에 가능해집니다. 컴퓨터에 데이터를 로드하는 데 필요한 시간을 포함하여 자동차 내부를 전체 3D 스캔으로 포착하는 데에는 단 1.5시간 밖에 걸리지 않습니다. 그런 다음 정확하게 정리하고 정렬된 데이터를 이용해 설계 프로세스를 시작할 수 있습니다. 이러한 효율성 덕분에 고객 납품이 빨라지고 시장 출시가 앞당겨지므로 시장 경쟁력이 재고됩니다.
첫 설치 시도에 완벽한 핏

3D 스캐닝을 이용하면 측정이 정확하고 설계가 첫 시도에 환경에 완벽하게 맞아 들어갈 것이라는 확신을 가질 수 있어 혹시 모를 일에 대한 불안감이 사라집니다. 이제 설계자는 CAD 파일로부터 부품을 직접 제작하고 차량에서 조립할 때 완벽한 핏을 얻을 수 있다는 확신을 가질 수 있습니다. 또한 설계자가 제품 설계의 성공 가능성을 자신하므로 설치시 스트레스가 사라집니다.

사례: CageKits

Tesla Model3와 같은 자동차용 키트로 사용되는 롤 케이지는 흔하게 제작되는 부품이 아닙니다. 따라서 가장 안전하고 효율적인 방법으로 이 부품을 제작하기 위해 CageKits는 Creaform Go! SCAN SPARK를 사용하여 차량 내부를 스캔하고 해당 데이터를 이용해 롤 케이지를 만들고 있습니다.

이 3D 데이터를 통해 CageKits는 원하는 만큼 롤 케이지를 설계할 수 있습니다. 즉, 어디에 어떤 부분이 부딪히는지, 어떤 부분이 부품에 걸리는지, 기능적으로 우수하면서 외관도 매력적인 롤 케이지를 자동차 차체에 맞게 최적화할 수 있는 방법은 무엇인지 알 수 있습니다.

CageKits가 Creaform 3D 스캐닝 솔루션을 도입하자마자 설계자들은 이 도구의 추적성과 정확성에 놀라움을 금치 못했습니다. Go!SCAN SPARK는 적은 수의 포지셔닝 타겟으로도 전체 차량을 매우 훌륭하게 스캔할 수 있습니다. 또한 텍스처와 형상을 사용하여 전체 스캔 과정에서 추적을 정확하게 유지할 수 있습니다.