CAE를 통해 시제품 제작 비용 절감 및 제품 개발 기간 단축

Sejong Industrial / 세종공업(주)

지멘스 PLM 소프트웨어 NX 도입, CAE 적극 활용으로 설계 검증을 통한 제품 개발 경쟁력 강화

배기가스 정화장치 전문 업체, 세종공업

세종공업은 1976년 설립된 자동차 부품 전문 기업으로서, 글로벌 TOP-5진입을 목표로 R&D 분야 과감한 투자로 끊임없는 도전과 노력을 기울이고 있다. 세종공업은 자동차 배기가스 정화장치에 있어 국내 시장점유율 70%, 세계 시장점유율 38%를 차지하고 있으며 미국, 중국 및 체코 현대자동차에 납품 중인 국내 최대의 배기가스 정화장치 생산 업체이다.

도전 과제

세종공업의 주요 제품인 배기계는 배기가스가 원활하게 나갈 수 있도록 유도하고 고온고압의 배기가스를 저온저압의 상태로 냉각 팽창하는 기능 및 소음 제거 기능, 배기가스 정화 기능을 가지고 있다. 또한, 소음제거(감쇄) 기능은 배기계의 가장 기본적인 기능으로 이론적으로는 많은 장치를 사용하여 무한정으로 소음을 저감시킬 수 있지만, 엔진의 출력 COST 등을 고려하여 최적 설계가 가능해야 한다.

열이 발생하는 배기계의 특성 상 배기계 주위에 있는 연료 탱크, 차체 판넬 등 주변 부품들의 갭을 확보하는 것이 중요하다. 그러나 그런 부품들과의 갭 체크를 하면서 정확한 길을 잡기 위해서는 꽤 많은 시간이 걸리게 되어 세종공업은 이를 최소화하기 위한 대안을 필요로 했다.

솔루션 도입

세종공업은 이러한 배기계의 제작을 위해 기존에는 시제품을 직접 만들어 시험에 의존한 검증 방법을 실시했으나, 정확한 검증 수단이라고 보기에는 미비한 점이 있었다.

따라서 세종공업은 CAE를 통한 구조 해석 및 진동 해석, 열해석을 통한 정확한 데이터의 필요성에 따라, 다양한 CAE 툴의 검토 후 지멘스 PLM 소프트웨어 NX의 ideas MasterFEM, TMG를 도입, 최적의 결과를 도출하게 되었다.

세종공업은 Prepost 용도의 ideas MasterFEM과 열해석 솔루션인 TMG를 활용하기 위해 교육 및 Pilot Project를 수행했고, 결과적으로 자동차 배기계 설계 및 해석에 활용 하고 있다. 해석 범위는 단품 구조 해석, TMG(Thermal Analysis)를 활용한 muffler Thermal 해석, 배기계 구조의 진동해석 등 다양한 제품에 사용하게 되었다.

도입 효과

세종공업은 지멘스 PLM 소프트웨어 NX의 ideas MasterFEM, TMG를 통해, 시제품을 만들기 전 설계 검증을 할 수 있게 됨으로써 다양한 설계 변수에 대한 해석을 통한 시제품 제작을 최소화할 수 있게 되었으며, 궁극적으로 시제품 제작비를 크게 절감할 수 있었다. 더욱이 검증 기간이 짧아짐에 따라 제작 기간 대비 단시간에 다양한 모델 해석을 통해 개발 기간을 최소화할 수 있게 되었다. 그리고 무엇보다 CAD-CAE와의 연계를 통한 데이터 관리의 일관성 추구가 주요한 특징이 되었다.

향후 계획

세종공업은 앞으로 전체 제품군에 CAE를 더욱 적극 활용하여 제품 개발 기간과 시제품 제작 비용을 감소할 계획이다. 이는 곧 기업의 경쟁력 강화에 영향을 미치며, 이를 통해 글로벌 TOP-5 자동차 부품 업체로 도약하려는 세종공업의 의지를 앞당겨 줄 중요한 도구가 되고 있다.

관련 이미지

당면 과제:

• 제품 개발 시 품질에 대한 검증 수단 확보

성공 요소:

• 설계 데이터의 정확한 검증 방법 모색

결과:

• 시제품 제작 비용 절감
• 제품 개발 기간 단축

산업:

• 자동차 및 운송

고객의 주요 사업:

자동차 부품 전문 기업

웹사이트 방문하기

비즈니스 전략:

• 생산 효율성
• 신제품 개발

솔루션/서비스:

• NX

고객 주소:

북구 효문동 800-1
울산광역시

"배기계 제작에 있어서 기존 방법인 실제 시험을 거쳐서 진행 했을 때보다 지멘스 PLM 소프트웨어 ideas MasterFEM, TMG를 도입하여 구조해석, 진동 해석 등 다양한 해석 결과값을 바로 도출할 수 있게 되어 제품 제작 시간 절감 및 가장 최적의 설계를 진행 할 수가 있었다."

김 성호

차장

세종공업 연구소