WUZHONG INSTRUMENT CO., LTD.
SOLIDWORKS를 활용한 제어 밸브개발 및 생산 절차 간소화

당면 과제

유한 요소 해석(FEA) 도구를 활용하고, 보다 효율적이고 비용 효율적인 모델 기반 정의(MBD) 접근 방법을 지원하여 3D CAD 기술을 설계에서 제조까지 확장하여 2D 설계에서 3D 설계로 전환합니다.

솔루션

SOLIDWORKS 3D 제품 개발 플랫폼을 구축합니다.

이득

치수 부가 시간 40% 단축

NC 코드 생성 시간 80% 감소

설정 모델링 시간을 1주일에서 하루로 단축

R&D 프로토타입 제작 기간 6개월 단축

Wuzhong Instrument Co., Ltd.(WZI)는 산업용 제어 밸브 제품 분야에서 세계 최고 수준의 제조업체입니다. 1980년대와 1990년대 전 기간에 걸쳐 중국 산업 시장에서 표준 솔루션으로 자리를 잡았던 이 회사의 제어 밸브는 현재 미국, 일본, 한국,말레이시아, 몽골, 싱가포르, 이란, 파키스탄, 이스라엘, 버마, 인도를 비롯한 전세계 시장으로 수출되고 있습니다. WZI는 현재 볼 밸브, 버터플라이 밸브, 특수 밸브 등 정유, 천연 가스, 화학, 전력, 금속 공학, 제지, 제약, 식품 가공, 환경 보호 산업을 비롯하여 다양한 산업 분야에서 자동화 공정에 사용되는 제어 밸브의 전 기종을 제작하고 있습니다. WZI는 수년간 제품 개발에 AutoCAD® 2D 도구를 사용했습니다. 하지만 중국의 많은 기업들이 제품 개발을 2D에서 3D로 전환하기 시작하면서 WZI 경영진 또한 3D로의 전환을 결정했다고 프로젝트 매니저인 Chang Zhandong은 설명했습니다. "중국은 제품 개발과 제조 기술을 2D에서 3D로 전환하는 실로 엄청난 패러다임 변화가 있었습니다. 주변의 모든 기업들이 2D에서 3D로 전환하고 있는 상황이었기 때문에 우리도 그 변화에 동참했습니다. 3D 모델을 필요로 하는 설계 시뮬레이션을 실행하는 데 유한 요소 해석(FEA)을 효율적으로 사용할 수 있는 기능 또한 3D로 전환하는 중요한 원동력이었습니다."라고 Zhandong은 말합니다.

Pro/ENGINEER®와 SOLIDWORKS® 3D 설계 시스템을 평가한 결과, WZI는 사용하기 쉽고 모델 기반 정의 제조 방식을 지원하며 가격과 기능이 완벽하게 조화를 이룬 SOLIDWORKS를 선택하기로 결정했습니다. "Pro/ENGINEER도 테스트해 봤지만 너무 복잡하고 배우기가 쉽지 않았으며 가격도 고가였습니다. SOLIDWORKS는 모든 3D CAD 제품 중에서 가장 쉽게 배울 수 있는 제품이었으며, 이 제품의 인터페이스와 워크플로 설계가 혁신적인 덕분이라고 생각합니다. 예를 들면 파트 라이브러리를 사용자 정의하고 라이브러리의 부품을 재사용하기가 매우 쉬웠습니다. 설계자들은 본인이 자주 사용하는 명령을 정의할 수도 있습니다. SOLIDWORKS는 기능과 사용 편의성, 가치 이 모든 측면에서 우리 회사에 가장 적합한 솔루션이었습니다." 라고 Zhandong은 당시 상황을 회고합니다.

"우리는 생산을 좀 더 효율적으로 진행하기 위해 모든 것을 3D로 정의하고, 공차나 치수, 공정 카드, 배관 시트 정보와 같은 제품 제조 정보를 3D 모델에 입력해 

SOLIDWORKS 모델에 출력함으로써 NC 코드와 종이 도면이 아닌 SOLIDWORKS eDrawings에서 자동으로 생성하기로 결정했습니다."

— 프로젝트 관리자 Chang Zhandong

3D로의 전환을 통한 시간 단축

WZI가 SOLIDWORKS 설계 소프트웨어로 전환하면서 이 회사의 설계자와 엔지니어는 SOLIDWORKS 소프트웨어의 설정, 간섭 탐지, 시뮬레이션 기능의 장점들을 곧바로 업무에 활용하게 되었습니다. 초기 설계와 연결된 설계 변수 테이블을 사용하여 모델 설정 제품군을 작성하는 기능을 통해서 막대한 시간 절약의 효과를 거둠으로써 이 과정에 소요되는 시간이 1주일에서 하루로 단축되었으며, 간섭 탐지 도구를 적용하여 설계 오류를 최소로 줄이는 결과를 얻었습니다. WZI는 밸브의 벽 두께를 확인하기 위해 파트에 대한 정적 응력 해석을 실행하고 주입구와 방출구 주변의 토크에 의해 가해지는 응력으로 밸브의 성능이 저하되거나 밸브의 작동이 중지되지 않도록 확인하는 과정에 SOLIDWORKS SimulationXpress를 활용하고 있습니다. "SOLIDWORKS는 신제품 R&D 주기를 단축시켜 주고, 설계 세부 사항을 직관적으로 제시해 주며, 설계 구조의 평가 속도를 높여줍니다. 새로운 모델 프로토타입 제작에서 우리는 SOLIDWORKS의 응력 해석 도구와 동적인 시뮬레이션 도구를 통해 엄청난 R&D 기간 단축과 비용 절감의 혜택을 얻었습니다. 절감된 비용은 측정하지 못했으나 최근 사례에서 보면 기간은 약 6개월 정도 단축된 것으로 나타났습니다."라고 Zhandong은 설명합니다.

모델 기반 정의(MBD) 활용

WZI 경영진은 SOLIDWORKS 3D로 전환한 후에도 여전히 종이 기반의 2D 도면을 출력하여 생산이 진행되고 2D에 막대한 시간과 자원이 소모되고 있다는 사실을 파악했습니다. 이에 따라 WZI는 3D의 이점을 생산 공정에까지 확대하고자
작업 현장에 SOLIDWORKS eDrawings® Viewer가 탑재된 터치스크린 단말기를 설치하고 제품 제조 공정에 모델 기반 정의 (MBD) 접근 방식을 활용하기로 결정했습니다. "우리는 생산을 좀 더 효율적으로 진행하기 위해 모든 것을 3D
로 정의하고, 공차나 치수, 공정 카드, 배관 시트 정보와 같은 제품 제조 정보를 3D 모델에 입력해 SOLIDWORKS 모델에 출력함으로써 NC 코드와 종이 도면이 아닌 SOLIDWORKS eDrawings에서 자동으로 생성하기로 결정했습니다."라고
Zhandong은 설명합니다.

생산 효율성 제고

WZI는 SOLIDWORKS 소프트웨어를 통해 제조 공정에 모델 기반 정의 접근 방식을 도입함으로써 생산의 자동화와 가속화로 NC 코드 생성 시간이 80% 단축되고, 치수 부가 시간이 40% 단축되었으며, ECO(엔지니어링 변경 명령) 과정이 간소화되었고, 무엇보다 2D 작업을 비롯해 이전까지 회사에서 의존해 오던 종이 기반 도면을 완전히 없앴습니다. "우리는 SOLIDWORKS를 활용해 작업 현장에 제품 제조 정보를 3D 디지털 형식으로 제공할 수 있습니다. 공차와 치수 정보를 스케치에 포함시키고 잘 알고 있는 설계의 경우 모델의 기본값을 사용합니다. 예외적으로 공차와 치수 정보를 추가하는 데는 SOLIDWORKS DimXper t™를 사 용합니다. 이러한 방식으로 제조 공정의 자동화가 이루어졌으며, SOLIDWORKS
로의 전환은 개발과 생산성 모두에서 이득을 안겨주었습니다." 라고 Zhandong은 강조합니다.

WZI의 설계자와 엔지니어는 보다 효율적인

제품 개발을 위해 SOLIDWORKS 설계

소프트웨어의 설정, 간섭 탐지, 시뮬레이션

기능을 활용하고 있습니다.

WZI는 3D의 이점을 생산 공정에까지 확대하고자

작업 현장에 SOLIDWORKS eDrawings Viewer가

탑재된 터치스크린 단말기를 설치하고 제품 제조

공정에 MBD 접근 방식을 활용함으로써 생산성을

증대시켰습니다.