3일의 작업시간을 2시간으로! SHI에 혁신을 가져다 준 알테어

삼성중공업

3일이 필요한 수가공 작업을 2시간으로 단축

삼성의 그룹사인 삼성중공업(SHI)은 시장 경쟁력이 우수한 한국의 선박 건조 회사입니다. 선체 용접은 복잡한 가공 열처리 공정으로, 용접 중에 재료 변형과 수축이 일어나기 때문에 해석을 위한 시뮬레이션이 어렵습니다. 이러한 변형과 수축 때문에 숙련된 기술자가 많은 시간을 들여 수작업으로 개선 공정을 진행해야 합니다. SHI는 접합 전에 용접 재료의 거동을 빠르고 정확하게 예측해서 전체 선체 개발 공정 속도를 높일 필요가 있었습니다.

연구원들은 용접에 의한 수축과 변형을 예측하는 데 걸리는 시간을 줄일 수 있는 몇 가지 간단한 해석법을 수년에 걸쳐 개발했습니다. 이로써 예전보다는 해석이 빨라졌지만 초기 모델 셋업은 여전히 장시간이 걸렸으며 인적 오류도 빈번했습니다.

솔루션

Altair ProductDesign의 엔지니어는 SHI와의 긴밀한 협력 하에서 용접 변형 해석 프로세스를 자동화하여, Altair의 자체 솔루션 제품군인 HyperWorks을 모태로 몇 시간 내에 모델을 생성하고 실행할 수 있는 반자동 해석 셋업을 개발했습니다. 이 시스템은 기하학적 구조에서 자동으로 FEA 모델을 생성하고 CAD 모델에서 특성 정보를 자동으로 가져오는 시스템입니다. 결과적으로는 이 FEA 모델을 사용하여 용접 조인트의 종류, 용접 공정, 용접 부위의 판재 두께에 따라 용접 수축과 변형이 예측됩니다. 인터페이스가 사용하기 쉽게 되어 있으며, 일관성과 유연성도 뛰어납니다. 사용자는 각 용접부의 종류(맞대기 용접, 필릿 용접 등), 용접 공정, 용접 순서, 용접 크기를 정의할 수 있습니다. 그러면 정확하고 반복 가능한 해석을 위한 적절한 경계 조건과 입력을 사용한 모델이 시스템에서 생성됩니다.

결과

가상 용접 변형 해석 시스템은 SHI에 큰 변화를 주었습니다. 이전에는 복잡한 부품의 용접 변형을 질적으로 예측하기 불가능했습니다. 게다가 구조 모델링을 하는 데에만 40시간의 수가공이 필요했던 것에 비해 전체 공정에서는 2~3시간으로 줄어들었습니다. 이제 엔지니어는 최종 구조물에서 각각의 용접 공정, 치공구 작업, 용접 순서, 용접 후 재작업의 결과를 신속하게 해석할 수 있습니다. 따라서 재작업이 필요하거나 후속 공정에 영향을 미치는 “예상치 못한” 용접물이 줄어들기 때문에 더 효율적인 용접 공정으로 더 높은 품질의 선박 건조가 가능해졌습니다.

www.altairproductdesign.com

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1 Comment

  1. Yunsok Ha says:

    좋은 소개 감사합니다. 귀사의 지원으로 야드 생산성 향상에 큰 도움이 되었습니다.

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