NOV FIBER GLASS SYSTEMS

Vault for PowerMill을 활용하는 연결된 설계 및 제조를 통한 유리 섬유 인프라 혁신

고객 성공 사례 

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고객 성공 사례 

fiberglass Aqueduct

NOV FGS는 영국 스탠드엣지의 이 유리 섬유 수로와 같은 대형 설치물 제작을 전문으로 하는 기업입니다.

모든 기업에 필요한 원활하고 정확한 워크플로우

"Autodesk Vault를 Inventor 및 PowerMill과 함께 사용한 결과, 일반적인 프로젝트 리드 타임에 큰 영향을 미쳤습니다. 전에는 엔지니어들이 3~5일을 사용해야 했지만 이제는 20분이면 충분합니다.” - 벤 홈즈 (Ben Holmes), Nov FGS 디지털 설계 관리자

고도로 숙련된 우수한 인력과 프리미엄 장비를 갖춘 최고의 기업이더라도 설계 및 제조 품질을 유지해주는 워크플로우 없이는 고객사 납품에 어려움을 겪을 수 있습니다. 기업이 잠재력을 백프로 발휘하기 위해서는 이런 일이 없어야 합니다. 

조선, 해양, 석유 및 가스, 건설 산업을 위한 복잡한 유리 섬유 및 열가소성 구조물 제조업체인 NOV Fiber Glass Systems(NOV FGS)에서는 이러한 문제가 더 이상 발생하지 않습니다

Devon footbridge

Devon 보행자 전용 다리는 1년 만에 설계, 제작, 설치가 완료되었습니다.

열악한 환경을 위한 견고한 유리 섬유 설치물 제공

영국 플리머스에 본사를 둔 이 회사는 부품과 인터페이스가 많고 복잡도가 높은 석유 시추 플랜트용 통로 같은 정교한 해양 및 토목 구조물을 설계하고 제작합니다. 섬유 강화 복합 재료와 열가소성 플라스틱으로 배관 및 구조물을 제작하면 제품이 가벼워지고 바닷물의 부식에도 버틸 수 있습니다. 

거대한 구조물은 설계 복잡성을 줄이기 위해 모듈식으로 여러 영역과 기능으로 분할됩니다. 설계 엔지니어는 제조 팀이 더 빠르게 작업을 시작할 수 있도록 섹션별로 상부 구조를 생성합니다. 

하지만 NOV FGS의 기존 업무 체계에서는 워크플로우가 주기적으로 중단되어 잠재적 생산성에 한계가 있었습니다. 그들은 비효율적인 워크플로우를 비롯한 여러 가지 문제에 직면해 있었습니다.

fiberglass componets

여러 개의 유리 섬유 구성 요소를 PowerMill로 프로그래밍하여 5축 CNC 기계 가공으로 제작했습니다.

설계 및 제조 간소화를 통한 시간 절약

대개는 매우 짧은 시간 내에 제품을 완성해야 하는 경우가 많으며, 여러 구성 요소로 이루어진 대규모의 구조물을 2~3주 만에 제작해야 하는 때도 있습니다. 설계는 일상적으로 자주 변경됩니다. 과거에는 설계 팀과 제조 팀이 원활하게 연결되지 않아 고객의 변경 사항을 처리하기가 어려웠습니다. 설계가 변경된 경우, 아날로그 2D 도면을 최대한 빨리 작업 현장에 이메일로 전송하더라도 변경되지 않은 설계로 CAM 경로를 입력하기 시작한 제조 부서에서 변경 사항을 파악하기 어려운 상황이 발생했습니다.  

당시에는 설계 및 제조 소프트웨어(이 사례에서는 Autodesk Inventor)와 CAM 소프트웨어를 결합하여 절단 경로를 최적화하고 재료 낭비를 줄일 수 있는 스마트 기술이 없었습니다. 제조 팀은 제품이 100% 승인될 때까지 작업을 시작할 수 없었고, 프로젝트 후반에야 고정구를 설계하고 밀링 도구 선택을 시작할 수 있었기 때문에, 정확도가 낮은 설계로 작업을 시작할 수밖에 없었습니다.  

이로 인해 막대한 작업 지연이 발생하고 리드 타임이 길어졌으며, 마지막 순간에 설계가 빈번하게 변경되면서 상황은 더욱 심각해졌습니다. 긴 워크플로우로 인해 설계 팀에는 7명이 있었는데, 엔지니어링 IT가 목적에 맞게 이루어진다면 이보다 적은 인원으로도 충분했을 것입니다. 중앙 리포지토리에서 부팅하고 파일을 열고 저장하는 데 최대 40분이 걸리는 등 회사의 IT는 과부하 상태였습니다. 

powermill

이렇게 큰 부품을 제작하기 위해 NOV FGS 팀은 영국에서 가장 큰 5축 CNC 기계를 자체 제작해야 했습니다.

훨씬 더 큰 CNC 기계를 필요로 하는 대형 부품

NOV FGS는 이렇게 거대한 부품을 제조하기 때문에 트윈 커팅 헤드와 30m x 6m x 2.1m의 거대한 테이블을 갖춘 자체 5축 CNC 기계를 제작해야 했습니다. 이 특별한 기계를 위해 CAM 소프트웨어는 안전하고 충돌 없는 NC 코드를 생성해야 했습니다.  

NOV FGS는 고도로 엔지니어링된 제품을 생산하지만, 현재는 물론 미래의 고객 요구사항까지 충족할 수 있도록 서비스 품질을 강화하기 위해 KPI를 개선해야 할 필요성을 느꼈습니다. 

NOV FGS 엔지니어는 Inventor, Vault, PowerMill, ‘Vault for PowerMill’ 등 여러 오토데스크 제품을 사용합니다.

혁신적인 워크플로우로의 전환을 위한 인수 시작

2015년, 미국의 석유 및 가스 엔지니어링 다국적 기업인 NOV Inc.는 가족 기업인 Pipex Ltd.를 인수했습니다. KPI를 개선하는 것이 최우선 과제였기 때문에 이 회사는 워크플로우를 원활하게 하고 여러 부서를 연결하며 제조 공정에 대한 완전한 비전을 제공하도록 특별히 설계된 고급 오토데스크 제품군에 투자했습니다. NOV FGS의 워크플로우와 데이터 정확도가 개선되어 제조 팀이 설계 팀과 동시에 자유롭게 작업할 수 있게 된 것은 획기적인 변화였습니다. 

 이제 고객이 NOV FGS에 지침을 제공하면 프로세스가 시작됩니다. 설계 팀은 Autodesk Inventor를 사용하여 정확도가 낮은 설계, 즉 다양한 구성 요소의 골격을 생성합니다. 이러한 기본 설계는 워크플로우를 간소화하는 데 도움이 되는 PDM(제품 데이터 관리) 소프트웨어인 Autodesk Vault에 저장됩니다. Vault를 사용하면 제조, 관리, 설계 팀 등 회사 내 모든 사람이 체계화된 중앙 데이터 소스에서 협업하고, 오류를 줄이며, 시간을 절약할 수 있습니다. 

“다른 CAM 소프트웨어 제품도 고려했지만, 대규모 모델의 크기와 복잡성을 처리할 수 있는 제품은 Autodesk PowerMill이 유일했습니다. 나머지는 실패하거나 충돌했습니다."

- 벤 홈즈 (Ben Holmes), Nov FGS 디지털 설계 관리자

powermill

PowerMill 내에서 자동화를 광범위하게 사용하면 CAM 프로그래밍 시간을 단축하고 오류를 줄이며 일관성을 향상시킬 수 있습니다.

개선된 설계/제작 워크플로우 제조

제조 팀은 Autodesk PowerMill과 새로운 도구인 Vault for PowerMill을 사용하여 제조 엔지니어가 CAM 프로젝트를 Vault에 저장하여 Inventor의 정확도가 낮은 모델과 PowerMill 간에 추적 및 관계를 생성할 수 있도록 합니다. 자동화와 수동 프로세스의 조합을 통해 NOV FGS 엔지니어링 팀은 CNC 기계 베드에 부품을 네스팅하여 재료 활용률을 극대화하고 낭비를 최소화할 수 있습니다.  

PowerMill은 CNC 기계의 디지털 트윈을 사용하여 전체 기계가공 프로세스를 정의하고 작업을 시작하기 전에 기계가공을 시뮬레이션하는 데 사용됩니다. 동시에 설계 팀에서는 Inventor를 사용해 설계를 다듬고 최신 클라이언트 변경 사항을 반영합니다. 

 이 시점에서 정확도가 낮은 설계를 Vault로 가져옵니다. Inventor와 PowerMill 파일 간에 생성된 추적 기능 덕분에 Vault for PowerMill은 엔지니어링 팀에 업데이트를 알리고 정확도가 낮은 설계를 정확도가 높은 버전으로 교체하도록 지원합니다. PowerMill은 내장된 자동화 기능인 맞춤형 매크로를 사용하여 수년간의 이전 NOV FGS 도구 경로에서 ‘시도되고 검증된’ 기계가공 관행을 사용하여 모든 3축 및 5축 기계가공 도구 경로를 생성합니다. 이를 통해 CAM 프로그래밍 시간과 인적 오류의 위험이 크게 줄고 기계가공의 일관성이 향상됩니다. 

“Vault와 PowerMill을 사용하기 전에는 데이터 파일을 열거나 저장하거나 닫을 때까지 기다리느라 엔지니어링 시간의 30%를 낭비했습니다. 이제 필요한 데이터를 몇 초 만에 열 수 있어 대기 시간이 거의 제로에 가깝습니다."

- 벤 홈즈 (Ben Holmes), Nov FGS 디지털 설계 관리자

5-axis CNC milling heads

폴리스티렌 플러그를 기계가공하는 듀얼 5축 CNC 밀링 헤드를 보여줍니다.

디지털 트윈 및 G코드 파일 관리를 통한 오류 방지 지원

기계의 디지털 트윈을 사용하여 전체 기계가공 프로세스를 시뮬레이션하고 검증하여 충돌 여부를 확인할 수 있습니다. 승인을 받으면 올바른 NC 프로그램을 Vault로 내보내고 작업 현장 팀과 공유하여 밀링을 시작할 수 있습니다. 그러면 설계부터 제조, 작업 현장까지 모든 데이터가 단일 저장소에 저장되어 완벽한 추적성을 갖춘 디지털 워크플로우가 완성됩니다.   

또 하나의 도구인 'Vault for NC files'를 사용하면 NOV의 기계 도구 작업자가 NC 프로그램을 기계 도구 컨트롤러로 직접 전송하여 효과적으로 Vault에 직접 연결할 수 있습니다. 컨트롤러의 NC 파일에 대한 모든 변경 사항은 Vault에 다시 동기화할 수 있으므로 검증되지 않은 NC 파일뿐만 아니라 검증된 파일도 Vault에 캡처할 수 있습니다. 즉, 향후 반복 작업 시에 작업에 맞는 올바른 NC 파일을 사용할 수 있습니다. 

"PowerMill과 Vault for PowerMill을 사용하여 3축 및 5축 NC 코드를 실행하는 11대의 최신 기계를 연결하면 연중무휴 24시간 고객의 요구를 충족할 수 있습니다."

"PowerMill과 Vault for PowerMill을 사용하여 3축 및 5축 NC 코드를 실행하는 11대의 최신 기계를 연결하면 연중무휴 24시간 고객의 요구를 충족할 수 있습니다."

NOV FGS 팀은 전 세계적으로 다양한 엔지니어링 프로젝트의 요구사항을 충족합니다.

디지털 워크플로우의 가치 입증

이처럼 디지털로 연결된 새로운 워크플로우에 투자한 NOV FGS 팀은 비즈니스 전반에 걸쳐 성공을 거두고 있습니다. 벤 홈즈 씨는 대형 CNC 가공 부품의 중요한 기능이 작업 지시서와 함께 발행된 종이 도면과 일치하지 않았던 상황을 겪었는데요. 초기 조사 결과, 작업 현장 팀이 막판 설계 변경 직전에 출력한 오래된 2D 도면을 사용하고 있는 것으로 확인되었습니다. 이후 올바른 형상이 가공되도록 디지털 워크플로우를 올바르게 캡처하고 조정했으며 이를 통해 워크플로우가 회사에 제공하는 가치가 어떤 것인지 알 수 있었습니다. 

벤 홈즈 씨는 NOV FGS의 엔지니어링 및 제조 기술을 디지털 방식으로 재편한 덕분에 회사가 시간과 자금의 측면에서 수만 파운드를 절약할 수 있었다고 말합니다. 자율 워크플로우는 즐거움 그 자체였다고 합니다. 그리고 “위험하거나 애매하지 않고 파일을 이메일로 보낼 필요가 없습니다. 정말 놀랍습니다.”라고 덧붙입니다. 

앞으로는 공장에 4K TV를 설치하여 설계 팀과 동일한 화면을 공유함으로써 완전히 통합된 종이 없는 비즈니스로의 전환을 지원할 계획입니다

디지털 트랜스포메이션을 통한 더 많은 비즈니스 성과

Vault for PowerMill 도입 후 NOV FGS는 여러 가지 중요한 성과를 거두었습니다. 

  • 시간: 전에는 이전 버전의 도면을 생산 팀으로 보낸 후에 변경된 구성 요소를 제작하는 과정에서 매주 5~10%의 인건비 손실이 발생했습니다. 오토데스크 디지털 기술 제품군 사용으로 이러한 문제가 해결되었습니다. 
  • 공동 작업 및 비용 절감: 모든 부서의 사용자들이 원하는 파일에 모두 액세스할 수 있습니다. 설계 팀의 인원이 7명에서 4명으로 줄었지만 생산성은 유지되었고 심지어 증가하기도 했습니다.  
  • 3D 모델: 도면 작업 지시 기반 시스템에서 2D 도면을 사용하는 대신 연결되고 공유되는 단일 소스의 3D 모델로 마이그레이션하면 100시간도 절약할 수 있습니다. 
  • 몇 가지 대규모 생산성 향상: 예를 들어, PowerMill과 Vault for PowerMill을 사용하여 설계와 제조를 연결하면 구멍 드릴링을 수동으로 수행할 필요가 없습니다. CNC 기계에서 수작업으로 30분이 걸리던 프로세스가 이제 로딩을 포함해 6분이면 완료됩니다. 
  • ERP 소프트웨어와의 설계의 상호작용: Inventor에 내장된 구조체를 회사의 ERP 시스템과 연계하고, 모델을 사용하여 조달을 진행하고, 정확하게 필요한 자재를 등록하고, CNC 프로그래밍에 사용할 수 있습니다.