설계 및 엔지니어링

설계 엔지니어링은 컨셉 설계를 기반으로 제품을 제작할 수 있게 해주는 협력에 기반한 창의적인 문제 해결 프로세스입니다. 고객 기대를 충족하고, 의도한 목적에 부합하고, 수익을 올리는 방식으로 완성 제품을 제작하려면 전문적인 지식과 경험이 필요합니다.

설계 엔지니어링에는 빌딩 및 토목 인프라 시공, 산업 장비 설계 및 소비자 제품 설계(영문), 자재 제조 및 처리가 있습니다. 설계 엔지니어링 분야에 종사하는 직업에는 산업 설계자, 기계, 전기 또는 전자 엔지니어, 시뮬레이션 전문가, CAD 설계자, CAD 제도 담당자가 있습니다.

설계 엔지니어는 수학 원리, 엔지니어링 물리학, 산업 지식 및 전문가 소프트웨어를 사용하여 문제를 해결하고 컨셉 단계에서 상세 설계로 아이디어를 구체화합니다. 상세 설계는 요구 사항을 충족해야 하고, 수익을 올릴 수 있어야 하고, CAD(Computer-Aided Design) 모델, 기술 도면, ‘BOM(재료 명세서)’ 및 사양을 통해 제조 및 구매 등의 관계자에게 전달되어야 합니다. 엔지니어링 설계 개발 프로세스는 협업을 통해 이루어지며 산업 설계, 기계, 전기, 전자 엔지니어링을 비롯한 여러 분야가 관여할 수 있으며 고객, 공급업체, 제조 및 프로젝트 관리의 피드백도 포함됩니다.

설계 엔지니어링은 성공적인 제품 개발 비즈니스에 매우 중요합니다. 설계 개발의 목표는 고객과 비즈니스 모두에 도움이 되는 제품 솔루션을 구상하고 합의를 얻는 것입니다. 설계 개발은 예산, 엔지니어링 역량 및 시장 출시 기간에 의해 제한됩니다. 설계 엔지니어링 프로세스는 반복적이고 주기적이며 최종 설계안이 생산에 적용할 수 있을 정도로 충분히 이상적이고 신뢰할 수 있는 상태가 될 때까지 여러 번의 프로토타입 제작, 테스트, 평가 및 검토 과정을 거칩니다. 설계 엔지니어링 프로세스는 문제 정의에서 시작됩니다. 그런 다음, 프로토타입을 제작하기 전에 잠재적 솔루션을 브레인스토밍하고, 이를 테스트하고, 피드백을 수집하고, 문제 설정을 더 정교하게 다듬을 수 있는지, 제안된 솔루션을 거부 또는 수락할지 또는 다른 개발 주기를 통해 솔루션을 개선할 수 있는지를 평가합니다.

설계 및 엔지니어링 소프트웨어 응용프로그램은 작업을 자동화하고 데이터를 관리하여 제품 개발을 지원합니다. 엔지니어링 설계용 소프트웨어에는 PDM(제품 데이터 관리), 제품 수명 주기 관리, CAD(Computer-Aided Design) 및 CAE(Computer-Aided Engineering)가 있습니다.

CAD 소프트웨어의 목적은 제품 또는 기계 설계의 가상 3D 모델을 기술 도면 및 BOM(재료 명세서)과 같은 연관 데이터와 함께 생성하는 것입니다. 설계 엔지니어는 CAD 모델을 제안된 솔루션이 의도한 목적을 충족하는지 평가하는 데 사용되는 CAE(Computer-Aided Engineering)의 기반으로 사용합니다. 엔지니어링 설계를 위한 CAE 시뮬레이션 소프트웨어에는 FEA(유한 요소 해석) 및 CFD(전산 유체 역학)가 포함됩니다. CAD 소프트웨어는 도로와 교량, 빌딩, 자동차 및 비행기, 의류, 음식과 물 처리 및 전력 발전을 비롯한 일상적으로 사용하는 제품에 이르기까지 주변에서 보이는 거의 모든 것을 설계하는 데 사용됩니다.

산업용 및 소비재를 제조하는 비즈니스는 경쟁업체가 제품을 출시하기 전에 고객의 요구를 충족하는(영문) 혁신적인 솔루션을 제공해야 한다는 부담을 안고 있습니다. 제품 개발의 핵심은 설계 엔지니어링에 있습니다. 설계 엔지니어링을 통해 제품은 고객의 요구를 충족할 뿐만 아니라 비즈니스에 수익을 창출할 수 있습니다. 제품을 개발하는 동안 내린 결정은 제품 수명 주기 전반에 걸쳐 제품의 품질, 구성 요소, 자재, 제조 프로세스 및 유용성에 영향을 줄 수 있습니다. CAD(Computer-Aided Design) 및 CAE(Computer-Aided Engineering)와 같은 설계 엔지니어링 소프트웨어는 설계 프로세스를 자동화하고 데이터에 대한 인사이트를 관리함으로써 비즈니스와 전문가에게 이점을 제공하며, 설계자와 엔지니어는 제품 성공률을 높이고, 운영 효율성을 지원하고, 시장 출시 기간을 앞당기는 신속하고 효과적인 의사 결정을 내릴 수 있습니다.

설계 및 엔지니어링 소프트웨어는 프로세스를 자동화하고 데이터에 대한 인사이트를 관리하여 프로세스의 품질을 유지하는 동시에 전반적인 설계 개발 시간을 단축함으로써 제품 개발 팀을 지원합니다. 설계 엔지니어링용 CAD 소프트웨어의 주요 특징과 기능은 다음과 같습니다.

• 설계의 물리적 치수 및 공간 관계를 개념화하는 부품 및 조립품의 3D 모델링.
• 샤프트 및 기어, 볼트 연결, 판금, 용접, 구조물, 배관부 및 전선 하네스와 같은 기계 및 전기 설계(영문) 요소를 자동화하는 관련 CAD 라이브러리가 포함된 전문가 기능 세트.
• 2D 기술 도면 또는 3D 모델 기반 주석을 작성하여 자재, 마감재, 제조 기술, 치수, 공차 등 제조를 위한 정확한 정보를 전달하는 기능.
• 조립 지침 또는 영업 및 마케팅 자료를 전달하기 위한 설계의 사실적 이미지 및 애니메이션을 제작하는 프레젠테이션 및 렌더링 도구.
• 부하 조건을 기반으로 구성 요소 설계를 자동화하는 응력, 진동 또는 유체 흐름을 계산하는 시뮬레이션 기능.
• 조달 또는 제조할 구성 요소 목록을 자동으로 작성하고 원자재의 대량 주문을 지원하는 BOM(재료 명세서) 관리 기능.
• 재고 물품의 구성 요소 네스팅(영문) 또는 3D 프린팅(적층 제조) 및 CNC(Computer Numerical Control) 기계 가공(절삭 제조)을 포함한 CAM(Computer-Aided Manufacturing)과 같은 다운스트림 제조 작업을 자동화하는 소프트웨어 기능.
• 동시 엔지니어링 지원, 작업 추적, 설계 검토를 통한 정보 감사 및 엔지니어링 변경 지시 관리를 돕는 CAD 데이터 및 프로세스 관리 기능.

오토데스크는 혁신업체가 제품 설계 및 엔지니어링을 위한 기술을 개발하고 구현하여 프로젝트, 분야 및 산업의 경계를 넘어 유동적으로 작업할 수 있도록 고객에게 도구를 제공합니다. 설계 및 엔지니어링용 오토데스크 소프트웨어에는 다음을 포함하는 Product Design & Manufacturing Collection이 포함되어 있습니다.

• Autodesk Inventor 3D 기계 설계, 시뮬레이션, 시각화 및 문서화를 위한 전문가 수준의 제품 설계 및 엔지니어링 도구입니다.
  • Inventor Nastran 비선형 응력, 열, 진동 및 피로 시뮬레이션을 위한 CAD 내재 소프트웨어입니다.
  • Inventor Tolerance Analysis 치수 변동에 따른 영향을 파악할 수 있는 공차 누적 해석 소프트웨어입니다.
  • Inventor Nesting 원재료의 산출량을 최적화하기 위한 Inventor용 실형상 네스팅 소프트웨어입니다.
  • Inventor CAM Inventor를 위한 통합 2.5~5축 CAD/CAM 프로그래밍 솔루션입니다.
• Vault 설계 파일을 관리해 주는 제품 데이터 관리 소프트웨어입니다.
• AutoCAD 산업군별 툴셋이 포함된 2D 및 3D CAD 소프트웨어입니다.
• Factory Design Utilities 효율적인 생산 레이아웃을 계획, 설계 및 설치할 수 있는 공장 설계 소프트웨어입니다.
• Navisworks Manage 간섭 검토 및 일정 관리 기능을 지원하는 대규모 설계 검토 소프트웨어입니다.
• ReCap Pro 리얼리티 캡처 및 3D 스캔 소프트웨어와 서비스입니다.
• 3Ds Max 설계 시각화를 지원하는 3D 렌더링 및 애니메이션 소프트웨어입니다.
• Fusion 360 제품 설계 및 제조를 위한 클라우드 기반의 CAD/CAM/CAE 소프트웨어입니다.
• Fusion 360 Manage with Upchain 데이터, 사용자, 프로세스를 간편하게 연결해 주는 클라우드 PLM 및 PDM입니다.
• Design Review Design Review CAD 뷰어 소프트웨어는 2D 파일과 3D 파일을 열람, 마크업, 인쇄, 추적할 수 있는 기능을 지원하므로 해당 파일의 설계 소프트웨어가 없어도 자유롭게 확인할 수 있습니다.

설계 및 엔지니어링 분야의 소프트웨어 응용프로그램은 작업과 데이터 관리를 자동화하여 제품 개발을 지원합니다. 설계 엔지니어링 분야에서 생성된 데이터는 조달, 제조, 시운전, 지원 등 제품 수명 주기 동안 후속 활동에서 중요한 역할을 합니다. 설계 및 엔지니어링 소프트웨어 응용프로그램으로 생성된 데이터는 다른 비즈니스 시스템과 원활하게 통합되어야 합니다.

CAD(Computer-Aided Design) 및 CAE(Computer-Aided Engineering)와 같은 설계 및 엔지니어링 소프트웨어 응용프로그램은 PDM(제품 데이터 관리) 소프트웨어와 통합되어 파일에 대한 액세스를 관리 및 제어함으로써 적시에 적합한 인원이 올바른 데이터를 보유하게 합니다. PDM 소프트웨어는 PLM(제품 수명 주기 관리) 소프트웨어와 함께 작동하여 NPI(신제품 출시), BOM(재료 명세서) 관리, 품질 관리 등 설계 및 엔지니어링 프로세스를 관리합니다. CAD 소프트웨어는 CAM(Computer-Aided Manufacturing) 소프트웨어와도 통합되므로 2D 및 3D CAD 데이터를 사용하여 CNC(Computer Numerical Control) 가공 경로를 생성하거나 3D 프린팅을 위해 패턴을 나눌 수 있습니다. CAD 및 CAM과 MES(Manufacturing Execution Systems)(영문)를 통합하면 제조 프로세스를 효율적으로 모니터링, 추적 및 제어할 수 있습니다. 설계 및 엔지니어링 소프트웨어 응용프로그램은 비즈니스 전반에 걸쳐 필요한 곳에 제품 설계 데이터를 전달하기 위해 MRP(Materials Requirements Planning) 또는 ERP(Enterprise Resource Planning) 소프트웨어 응용프로그램 등의 비즈니스 시스템과 통합됩니다.