test 정밀한 측정이 만드는 변화, 3D스캐너로 향상된 차량 설계 품질
기존 수작업 측정 방식의 한계를 극복하기 위해 단 몇 분 만에 정밀한 측정 데이터를 확보하고, 설계 오류 최소화, 생산 시간 단축, 원자재 낭비 절감을 실현한 방법은 무엇일까요?
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3D스캐너를 활용한 차량 제조업체의 설계 품질 향상 |
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Sutter AG는 스위스 중심부에 위치한 현대적인 차량 제조업체로 최대 40톤 적재 가능한 3면 덤프 트럭, 적재 브릿지, 박스형 차체, 덤프 바디, 특수 차량 등을 개발 및 유지보수하고 있습니다.
이 기업은 크레아폼 3D스캐너를 도입하기 전, 복잡한 부품을 차량에 맞추기 위해 업무 시간의 5%를 수작업 측정에 할애해야 했습니다.
이 부품은 알루미늄 커버, 언더라이드 가드(하부 보호 장치), 크레인 장착 요소 등으로 차량의 요구 사항이나 고객의 맞춤 요청에 따라 제작되었으며, 최종 조립 전까지 형상을 정확히 확인할 수 없어 개발 기간이 길어지고 숙련된 기술자의 수작업 수정이 필수적이었습니다. |
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Sutter는 트럭 섀시와 같은 대형 스캔 영역을 측정하면서도 높은 정밀도를 유지할 수 있는 측정 시스템이 필요했고 검토 끝에 크레아폼의 고스캔 스파크(Go!SCAN SPARK)를 도입했습니다.
선택하게 된 결정적인 요인은 단순한 제품 구매가 아닌 소모품, 전용 노트북, 현장 지원, 유지보수, 사후 서비스까지 포함된 완전한 솔루션이었습니다.
설계 부서는 기존의 수작업 측정을 3D스캐닝으로 대체하면서 더욱 풍부한 측정 데이터를 확보할 수 있었으며, 부품 개발 과정에서 실제 치수와 형상을 즉각적으로 확인할 수 있게 되었습니다.
또한 Sutter는 3D스캐닝부터 원자재 주문까지 한 명의 엔지니어가 담당할 정도로 소규모 기업이지만, 단 이틀간의 교육만으로도 독립적으로 시스템을 운영할 수 있게 되었습니다. |
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| Construction Machine Taxi 프로젝트는 기존 트럭 섀시에 건설 장비 운반용 맞춤형 도구함을 장착하는 작업으로, 차량 제조업체의 부품 공급 지연으로 인해 매우 짧은 일정 내에 완료해야 하는 상황이었습니다.
이에 따라 엔지니어링팀은 CAD 설계를 활용해 철저한 사전 준비를 진행했으며, 차량 도착 즉시 빠르게 설계를 확정하고 작업장에서 도구함 장착을 위한 추가 부착 홀더를 직접 제작했습니다.
또한, ISO9001 표준에 따른 프로젝트 추적성을 보장하기 위해 도구함 장착용 추가 브래킷을 크레아폼의 '고스캔 스파크'를 통해 스캔하기로 결정했습니다. |
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추가 장착 브래킷은 다양한 표면 마감, 색상, 형상을 가지고 있었지만, 고스캔 스파크를 이용한 스캔 작업은 매우 빠르게 완료되었습니다. 또한, 필요한 재료(타겟 및 매트 스프레이)도 최소한으로 사용되었습니다.
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| 스캔 후 'VXmodel' 소프트웨어 모듈에서 지오메트리(프로파일, 평면, 원통 등)을 생성한 후, 이를 솔리드웍스(Solidworks)로 직접 전송하여 작업하였습니다. |
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| 가능한 경우, 구매 부품은 공급업체의 3D 데이터로 대체되었지만 항상 가능한 것은 아니었으며, 3D 모델이 없는 경우 3D스캔된 메쉬(mesh) 데이터를 통해 역설계하는 방식으로 대체했습니다. 이러한 작업 방식은 구매 부품 데이터베이스의 품질과 완전성을 향상시키는 데 기여했습니다. |
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| 위 이미지는 스캔된 데이터를 기반으로 만들어진 도구함 홀더와 구매 부품(유압 탱크)의 CAD 데이터 입니다. |
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| 엔지니어링팀이 설계 및 제작한 브릿지(메인 설계), 부품 공급업체의 3D 데이터로 반영된 유압 탱크, 작업장에서 제작하고 역설계를 통해 재설계된 도구함이 있는 최종 CAD 데이터입니다. |
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| 설계 및 제작 과정을 거쳐 최종적으로 완성된 차량 차체입니다. |
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크레아폼 3D스캐너 솔루션이 작업 프로세스를 개선한 방법 |
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앞서 언급한 주요 정확성 요구 사항 외에도 실질적인 수준에서 몇 가지 개선 사항이 있었습니다.
• 차체 및 추가 부착 장치의 공간 분석이 크게 간소화됨
• 측정 정확성 및 원자재 생산 품질 향상
• 품질 관리 개선 및 완료된 유사 프로젝트 추적 가능
• 원자재 폐기율 감소 또는 제로화
• 작업장의 조립 및 조정 시간 단축으로 전문 기술 인력 없이도 조립 가능(Plug & Play 전략)
VXmodel 소프트웨어 모듈은 3D 데이터를 신속하고 쉽게 스캔 및 처리하고 올바른 좌표계에 정렬한 후, 최종적으로 솔리드웍스(Solidworks) CAD 설계 프로그램으로 직접 내보내는 기능을 지원합니다.
가장 큰 장점은 원시 데이터를 솔리드웍스 형식으로 바로 내보낼 수 있다는 점이며, 이를 통해 CAD 비교나 추가 부품 설계를 위한 참고자료로 활용될 수 있습니다. 이 모든 요소 덕분에 프로젝트 수행 과정에서 내부 프로세스를 획기적으로 개선할 수 있었습니다. |
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| Sutter는 향후 크레아폼 3D스캐너의 활용 범위를 점진적으로 확대하여, 다양한 산업과 제품 유형에서 기술적·실무적 이점을 극대화할 계획입니다.
"앞으로는 3D 모델이 없는 표준 부품을 스캔하여 설계의 정밀도를 높이고, 제조 과정 초기에 활용할 계획입니다. Creaform의 측정 솔루션은 우리가 ‘golden triangle(품질.비용.시간)’에 집중하도록 돕는 핵심 기술입니다." - Sutter AG의 기술 매니저 Burim Shala |
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