마베의 50% 빨라진 냉장고 전처리 작업! 비결은 해결사 알테어!

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MABE RDFM Success Story

  소비재 산업은 전세계에 걸쳐 매우 빠른 속도로 발전하고, 높은 경쟁이 이루어지는 분야입니다. 사물인터넷의 출현과 “스마트한” 제품에 대한 수요 증가로, 제품 설계는 점점 더 복잡해지고 있습니다. 이러한 상황에서 기업은 경쟁력을 유지하기 위해 혁신적이고도 새로운 제품을, 보다 빠르게 개발해 낼 수 있어야 합니다.

  멕시코에 본사를 둔 회사 마베(Mabe)는 소비재 관련 제품을 설계 및 생산하여, 전세계 70개 이상의 국가에 배포하고 있는 글로벌 기업입니다. 마베의 설계 팀은 제품의 품질 및 성능 향상을 최우선 목표로 하여, 이를 위해 냉장고, 세탁기, 건조기 등에 대한 다양한 해석 연구를 실시하고 있습니다.

너무 오래 걸리는 전처리 작업…
마베 설계팀은 깊은 고민에 빠지게 되는데…

  냉장고 낙하 시뮬레이션 수행 시, 마베에서는 냉장고의 내부 온도가 유지되는지, 그리고 충격을 얼마나 흡수할 수 있는지 등 지루한 모델링 작업에서 고려해야 할 많은 중요한 요소들이 있습니다. 효과적인 모델링을 위해서는 문 및 다른 여러 요소들을 고려해야 하기 때문에 복잡하고 어려운 것이 사실입니다. 냉장고 문 폼 모델링(RDFM) 과정에서, 마베의 엔지니어들은 문에 장착된 전자 부품들과 문의 내부와 외부에 필요한 모양 및 물성이 형태에 어떠한 영향을 미치는지 등에 대해 반드시 고려해야 했습니다. 이러한 모델링 작업은 양이 많고 복잡했기 때문에, 이 중요한 단계의 작업을 대략적으로 하기도 했으며 또는 전체적으로 스킵하기도 했습니다.

  이렇게, 마베는 냉장고 부피에 대한 시뮬레이션을 하지 않고, 예상 오차를 극복하기 위해 노력했습니다. 하지만 여기서 두 가지의 문제를 발견하게 됩니다. 첫째는 CAE 해석 결과가 실제와 100%로 일치하지 않는 것이었으며, 둘째는 에너지 소비 효율이 효과적이지 않다는 것이었습니다. 이러한 문제 해결을 위해 마베는 보다 쉽게 RDFM 작업을 수행하고 싶었지만, 이를 위해서는 더욱 효과적인 전처리 방법이 필요했습니다.

MABE RDFM Success Story4▲ 정제된 메시

MABE RDFM Success Story5▲ 메시 영역 생성


알테어의 사용자 친화적인 만능 솔루션! 임팩트 시뮬레이션 디렉터!

  마베는 하이퍼웍스(HyperWorks)를 사용하고 있으며, 과거에도 여러 자동화 프로젝트에서 협업을 한 경험이 있어, 알테어 프로덕트디자인(Altair ProductDesign) 팀과 깊은 관계를 유지하고 있었습니다. 마베는 RDFM 작업을 위해 이번에도 알테어 프로덕트디자인 팀과 협업을 하기로 결정했습니다. 이 문제를 해결하기 위해 알테어 프로덕트디자인 팀은, 문의 내부와 외부 부품의 유한요소 모델 해석 및 간극을 자동으로 채우는 작업을 위해, 알테어의 임팩트 시뮬레이션 디렉터(Impact Simulation Director) 솔루션을 사용하는 방법을 제안했습니다.

  알테어 프로덕트디자인 팀은 냉장고의 고급 지오메트리 어셈블리 냉각과 함께, 메시 표면을 깨끗하게 만드는 작업을 시작했습니다. 종종 문 모델은 제대로 붙지 않았으며, 문을 앞으로 밀기 전에 이러한 부분들을 빨리 파악하고 고치는 것이 시급했습니다.

  팀은 간극이 있는 부분에서 솔리드 조인트를 생성하고, 여러 서피스 옵션을 테스트하기 위해 식별 패러럴 갭(Identification Parallel Gap) 기능을 사용했습니다. 이를 통해 폼 개발에 대해 살펴볼 수 있었으며, 2차원 메시를 생성함으로써 문과 내부 캐비넷의 관계에 대해 확인할 수 있었습니다.

  문들이 접촉될 영역들을 확인하여, 서피스의 공간을 최소한으로 줄이는 것과 함께 제품의 유한요소 메싱, RDFM 메싱, 내부 플라스틱 및 외부 철의 3차원 컴포넌트 메싱 작업을 수행할 수 있었습니다. 전처리 작업이 끝난 후, 부품 및 재료 특성을 모델에 적용한 후 낙하 시뮬레이션을 실행했습니다.

MABE RDFM Success Story6▲ 캐비넷 메시 작업


마베, 알테어의 빠른 전처리 속도에 감탄하다!

  알테어의 맞춤형 RDFM 솔루션을 구현하여, 마베는 빠르게 낙하 테스트를 위한 모델을 준비하고, 폼 볼륨을 만들 수 있었습니다. 또한 그들은 헥사 메시를 활용하여 폼 볼륨의 거의 모든 메시 작업을 수행할 수 있었습니다. 폼 볼륨 생성 시 플라스틱 부품들을 고려하고, 폼 볼륨 추출을 위해 간극 및 누출을 정의하고, 문 파트 사이의 간극을 메우기 위한 반 자동화 툴을 적용할 수 있었습니다.

  프로젝트를 완료하며, 마베는 전체 폼 전처리 시간을 50%나 단축할 수 있었고, 앞으로 예정된 더 많은 프로젝트에서도 이를 활용해 시간을 단축하는 목표를 세웠습니다. 알테어의 이 솔루션은 에러를 초기에 발견할 수 있도록 하고, 컴포넌트를 나누고 간극을 적절하게 채우며, 간극이 채워지지 않는 등의 심각한 다른 오류가 있는 해석 단계에서 불안정한 메시를 빨리 발견할 수 있도록 하여 마베의 설계 엔지니어들을 도와주었습니다. 또한 더 정확하고 고품질의 메시 형태를 만들기 위한 좋은 정보들을 모델에서 얻을 수 있도록 도와주었습니다.

  마베 테크놀로지 센터(Mabe Technology Center)와 알테어 프로덕트디자인 팀과의 협업 덕분에, 마베 엔지니어링 팀은 전처리에 들어가는 많은 시간을 단축할 수 있었고, 제품 개선 프로그램에 보다 많은 시간을 사용할 수 있었습니다.

  마베의 CAE 시뮬레이션 어플리케이션 엔지니어인 호세 루이스 모레노(Jose Luis Moreno)는, “알테어 프로덕트디자인이 제공한 냉장고 문 폼 메싱(RDFM) 솔루션으로, 우리는 냉장고 내부의 빈 특정 공간으로부터 내부 볼륨을 생성하여 더욱 빠르게 전체 폼의 전처리 작업을 수행할 수 있었습니다.” 라며, 이어서 “이전까지는 냉장고 내부 폼 볼륨의 메시 작업에 너무 많은 시간이 소요됐었습니다. 하지만 알테어가 제시한 새로운 솔루션을 통해, 50%나 시간을 단축할 수 있었습니다.” 라고 극찬했습니다.

MABE RDFM Success Story3“이전까지는 냉장고 내부 폼 볼륨의 메시 작업에 너무 많은 시간이 소요됐었습니다. 하지만 알테어가 제시한 새로운 솔루션을 통해, 이제는 전처리 작업에서의 시간을 50%나 시간을 단축할 수 있었습니다.”

호세 루이스 모레노(Jose Luis Moreno),
마베 CAE 시뮬레이션 어플리케이션 엔지니어



* 산업
– 소비재

* 과제
– 냉장고 설계에서 메시 공백으로 인한 병목 현상 발생

* 알테어 솔루션
– 알테어의 맞춤형 솔루션으로 낙하 테스트를 위한 메시 및 모델 준비 작업 가속화

* 이점
– 50% 시간 단출
– 초기에 에러 발견
– 상세한 설계에 대한, 더 복잡한 메시 작업 가능

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