활용사례
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복잡한 곡면과 검은색 탄소섬유 부품을 빠르게 디지털화해야 했던 Mooncraft는 FARO ScanArm을 활용해 측정 준비 시간을 줄이고 설계 데이터 확보 속도를 높였습니다.
레이싱카 개발 현장에서는 설계 속도와 측정 정확도가 모두 중요합니다. 작은 형상 차이도 공력 성능이나 조립 품질에 영향을 줄 수 있기 때문에, 실제 제작된 부품을 빠르게 데이터화하고 설계에 반영할 수 있는 측정 방식이 필요합니다.
일본의 Mooncraft는 레이싱카 설계와 개발, 풍동 시험, CFRP 자동차 부품 제작을 수행하는 기업입니다. 수작업으로 시작되는 개발 단계가 많고, 디지털 도면이 없는 부품도 다뤄야 했기 때문에 실제 형상을 정확히 기록할 수 있는 3D 측정 솔루션이 필요했습니다.
이번 사례에서는 Mooncraft가 FARO ScanArm을 통해 복잡한 부품의 역설계 데이터를 어떻게 확보했는지, 그리고 검은색 탄소섬유 부품 측정에서 어떤 작업 효율을 얻었는지 살펴보겠습니다.
Mooncraft는 과거 캘리퍼스나 레이아웃 머신을 활용해 부품 치수를 확인했습니다. 그러나 3D CAD 기반 설계가 보편화되고 부품 형상이 복잡해지면서, 단순 치수 확인만으로는 충분한 설계 데이터를 확보하기 어려워졌습니다.
특히 레이싱카 부품은 곡면, 굴곡, 비정형 형상이 많아 작업자의 판단에 의존하는 방식으로는 반복성과 신뢰성을 확보하기 어렵습니다. 이에 Mooncraft는 레이저 라인 프로브가 통합된 FARO ScanArm을 도입해 실제 부품을 3D 데이터로 기록하는 방식을 선택했습니다.
“레이싱카 개발은 수작업에서 시작되는 경우가 많기 때문에 초기 단계에는 디지털 데이터가 없는 경우가 많습니다. 제품 설계부터 완성까지 이어지는 전체 과정을 관리하기 위해 실제 형상을 정확하게 데이터로 남기는 것이 중요했습니다.”
Mooncraft 개발부 신세 다이스케
FARO ScanArm을 활용한 레이싱카 부품 3D 스캐닝
레이싱카 산업에서 CFRP 부품 사용이 늘어나면서 Mooncraft가 측정해야 하는 부품도 점점 더 까다로워졌습니다. 검은색 표면, 복합재 특유의 질감, 복잡한 곡면은 일반적인 3D스캐닝 작업에서 데이터 취득 난이도를 높이는 요소가 될 수 있습니다.
과거에는 검은색 부품을 스캔하기 위해 파우더 스프레이나 마스킹 테이프를 활용하기도 했습니다. 하지만 탄소섬유 부품은 표면 관리가 중요하고, 복잡한 형상에 테이프를 부착하는 과정도 많은 시간이 필요했습니다.
제조 중간 단계에서 간섭 검사까지 수행해야 하는 상황에서는 이러한 준비 시간이 곧 전체 리드타임으로 이어집니다. Mooncraft가 더 빠르고 간결한 측정 방식을 찾게 된 이유도 여기에 있습니다.
Mooncraft는 여러 방식의 3D 측정 장비를 비교하며 실제 생산 현장에서 쓸 수 있는지, 검은색 부품을 안정적으로 측정할 수 있는지, 준비 과정이 얼마나 줄어드는지를 중점적으로 검토했습니다.
✓생산 현장과 외부 작업 현장에서 사용할 수 있는 휴대성
✓검은색 부품과 복잡한 곡면을 빠르게 취득할 수 있는 스캔 성능
✓스프레이나 타겟 준비를 줄일 수 있는 작업 효율성
✓제조 공정 중 간섭 검사에 바로 적용할 수 있는 현장성
✓작업자가 익숙하게 사용할 수 있는 장비 구조
✓블루 레이저 기반의 안정적인 데이터 취득 성능
카메라 방식 스캐너는 장비 구성이 크고 이동성이 제한될 수 있다는 점이 부담이었습니다. Mooncraft는 온도 제어가 가능한 측정실이 아닌 생산 현장에서도 측정해야 했기 때문에, 휴대성과 설치 편의성이 중요한 기준이었습니다.
핸드헬드 스캐너 역시 검토했지만, 타겟 부착과 제거 과정이 반복되면 공정 중 검사의 속도를 떨어뜨릴 수 있었습니다. 특히 레이싱카 부품처럼 일정이 빠르게 움직이는 현장에서는 준비 시간이 짧은 장비가 더 적합했습니다.
FARO ScanArm은 관절형 암 방식으로 작업자에게 익숙했고, 스캐닝과 정밀 측정을 함께 수행할 수 있어 Mooncraft의 작업 환경에 적합한 선택지가 되었습니다.
FARO ScanArm은 레이저 스캐너가 통합된 휴대용 CMM으로, 케이스에 담아 이동할 수 있고 한 사람이 현장에서 설치할 수 있습니다. 이 점은 조립 중인 레이싱카나 외부 작업 현장에서 측정해야 하는 Mooncraft의 업무 방식과 잘 맞았습니다.
스프레이나 타겟 준비 없이 검은색 부품을 스캔할 수 있게 되면서 측정 준비 시간이 줄었고, 빠른 스캔 속도는 전체 작업 시간 단축으로 이어졌습니다.
측정이 까다로운 검은색 CFRP 부품도 빠르게 스캔할 수 있어 데이터 확보가 쉬워졌습니다.
차량 전체 스캔에 걸리던 시간이 최대 이틀에서 하루 수준으로 줄어 작업 일정 관리가 개선되었습니다.
컴팩트한 장비 구조와 인체공학적 설계로 이동과 측정 작업의 부담을 줄였습니다.
“이제 검은색 부품도 빠르고 정확하게 스캔할 수 있습니다. 이전에는 차량 한 대를 모두 스캔하는 데 최대 이틀이 걸렸지만, 지금은 같은 작업을 하루 안에 완료할 수 있습니다.”
Mooncraft 개발부 세키네 타츠야, 키쿠치 유타카
Mooncraft는 레이싱카뿐 아니라 다양한 산업 디자인과 제품 개발에도 참여하고 있습니다. 레이싱카 개발에서 요구되는 공기역학 설계, 빠른 검증, 정밀한 형상 데이터 확보 경험은 다른 제품 개발에도 활용될 수 있습니다.
3D 측정 데이터는 단순 검사 결과가 아니라 설계 변경, 역설계, 시제품 검토, 품질 개선을 연결하는 기준 데이터로 활용됩니다.
FARO ScanArm으로 취득한 3D 데이터 기반 설계 데이터와 출력물
현재 FARO의 휴대용 측정 암 및 ScanArm 제품군은 Quantum X FaroArm 시리즈로 이어지고 있습니다. Quantum X는 접촉식 프로빙과 비접촉식 스캐닝을 함께 활용할 수 있는 휴대용 다관절 CMM으로, 부품 측정, 역설계, CAD 비교 검사, 품질 관리에 활용할 수 있습니다.
Quantum X FaroArm 제품 자세히 보기레이싱카 부품처럼 형상이 복잡하고 제작 일정이 빠르게 움직이는 분야에서는 측정 준비 시간과 데이터 취득 속도가 전체 개발 일정에 영향을 줄 수 있습니다.
검은색 부품, 탄소섬유 복합재, 복잡한 곡면 형상의 시제품을 측정해야 한다면 측정 대상의 재질과 형상, 작업 환경, 데이터 활용 목적을 함께 고려해 3D 측정 솔루션을 선택하는 것이 좋습니다.
이즈소프트는 FARO 휴대용 측정 암과 3D 측정 솔루션을 기반으로 부품 측정, 역설계, 품질검사 목적에 맞는 장비 구성을 제안합니다.
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