가상생산시스템 개발 및 금형개발에 적용

Abstract

I. 제목 가상생산시스템 개발 및 금형개발에 적용

II. 연구개발의 목적 및 중요성 기술적 측면 : 선행 예견을 통해 제품의 문제점을 개선함으로 제품의 품질향상(외관, 치수정밀도 등)을 도모할 수 있으며, 기술력 확보로 국내뿐만 아니라 해외에서도 경쟁력 있는 업체로서 자리매김할 수 있을 것으로 기대된다. 부가가치가 큰 전용해석소프트웨어 개발에 대한 소중한 경험과 기술을 획득하여 향후 여러 가지 경쟁력 있는 응용소프트웨어을 개발하여 우리나라가 소프트웨어강국이 되는데 일조할 계획이다. 경제.산업적 측면 : 제품 생산에 앞서 시뮬레이션을 통해 여러 가지 문제점을 파악하고 개선시킬 수 있다면, 금형개발비로 소요되는 비용 및 트라이아웃(try- out)의 횟수를 줄임으로 개발기간을 단축시킬 수 있고, 개발투자비를 절감할 수 있다. 가격이 저렴하고 효율적인 전용 해석소프트웨어를 개발하여 국내산 업체에 도움을 주고 해외에 수출하여 외화을 획득할 계획이다. 사회.문화적 측면 : 기술력 확보를 통한 경쟁력 기반 구축으로 협력업체간에 시너지효과 (synergy effect)를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 우리의 체질과 현실에 맞고 배우기 쉬운 소프트웨어를 개발하여 현장에서의 효율성을 높여 국내 산업발전에 기여하겠다.

III. 연구개발의 내용 및 범위 ○ 산업현장에 적절한 최적의 상용소프트웨어 선정 및 현장적용 : 스템핑 금형개발 업무에 가장 적절한 상용소프트웨어를 선정하고 최적의 해석업무가 되도록 시스템을 구성하며 실제 업무에 적용한다. 원활한 해 석업무가 되도록 기존 CAD 시스템과 해석시스템에 가장 적절한 Pre- , Post- processor 프로그램을 선정하고 기존 현장업무들을 잘 파악하여 이에 가장 잘 맞는 해석시스템을 구성한다. ○ 전용해석프로그램 개발 및 적용 : 현장에서 쉽게 쓸 수 있는 전용해석프로그램을 2차원부터 3차원 프로그램까지 개발하고 여러 가지 예제들에 적용하였다. 해석기술개발 및 적용은 가급적 쉽고 간단한 2차원 문제부터 시작하여 점차적으로 난이도를 높여서 최종적으로는 실제 3차원 문제를 해석하였다. 해석프로그램 개발은 가장 정확하고 많은 정보를 줄 수 있는 유한요소법을 이용한 프로그램을 개발하였고 또, 해석시간을 최대한 줄일 수 있는 One- step법과 디자인방법 등을 두루 조사하여 효율적이며 정확한 현장에 정말 도움이 될 수 있는 프로그램들을 개발하였다. ○ 교육실시 : 현장직원들이 해석업무를 원활히 수행하기 위하여 기초소성이론, 해석소프트웨어 사용방법 및 근본원리, 성형성교육 등을 실시하였다. 현장을 방문하여 현장 직원들을 대상으로 직접 교육하여 업무의 가치를 높이고 장기적으로 효율적이며 경쟁력 있는 해석업무가 되도록 유도하였다.

IV. 연구개발결과 ○ 산업현장에 적절한 최적의 상용소프트웨어 선정 및 현장적용 : 스템핑 금형개발 업무에 가장 적절한 상용소프트웨어를 선정하였는데 1차적으로 산업현장에 가장 적절한 Autoform을 선정하여 최적의 해석업무가 되도록 시스템을 구성하였으며 실제 업무에 적용하였다. 원활한 해석업무가 되도록 기존 CAD 시스템과 해석시스템에 가장 적절한 Pre- ,Post- processor 프로그램을 선정하였고 기존 현장업무들을 잘 파악하여 이에 가장 잘 맞는 해석시스템을 구성하였다. ○ 상용소프트웨어를 사용한 현장문제 해석 : 해석이 쉬운 비교적 간단한 문제부터 해석을 시작하여 점차 복잡하고 어려운 현장문제들을 해석하였다. 사용된 상용소프트웨어는 Autoform과 Dynaform을 주로 사용하여 해석을 수행하였다. ○ 전용해석프로그램 개발 및 적용 : 현장에서 쉽게 쓸 수 있는 전용해석프로그램을 2차원부터 3차원 프로그램까지 개발하였고 여러 가지 예제들에 적용하였다. 해석기술개발 및 적용은 가급적 쉽고 간단한 2차원 문제부터 시작하여 점차적으로 난이도를 높여서 최종적으로는 실제 3차원 문제를 해석하였다. 해석프로그램 개발은 가장 정확하고 많은 정보를 줄 수 있는 유한요소법을 이용한 프로그램을 개발하였고 또, 해석시간을 최대한 줄일 수 있는 One- step법과 디자인방법 등을 두루 조사하여 효율적이며 정확한 현장에 정말 도움이 될 수 있는 프로그램들을 개발하였다. ○ 교육실시 : 현장직원들이 해석업무를 원활히 수행하기 위하여 기초소성이론, 해석소프트웨어 사용방법 및 근본원리, 성형성교육 등을 실시하였다. 현장을 방문하여 현장 직원들을 대상으로 직접 교육하여 업무의 가치를 높였고 장기적으로 효율적이며 경쟁력 있는 해석업무가 되도록 유도하였다.

V. 연구개발의 활용 계획 예상되는 활용분야는 스템핑 금형개발에 주로 이용되고 제품 생산에 앞서 시뮬레이션을 통해 여러 가지 문제점을 파악하고 개선시켜 금형개발비로 소요되는 비용 및 트라이아웃(try- out)의 횟수를 줄임으로 개발기간을 단축시키고 개발투자비를 절감시킨다. 가격이 저렴하고 효율적인 전용 해석소프트웨어를 개발하여 국내산업체에 도움을 주고 해외에 수출하여 외화 획득한다.

I. Title Development of Virtual Manufacturing System and Apply to Tool Development

II. Objective of the study and its importance Complicated sheet metal parts are now subjected to simulation in order to design the process properly to avoid redundant trial- and- error steps in the design and manufacture of processes and tools. A reliable method of simulation is then required to solve difficult problems involving geometric and material non- linearity, as well as variable contact and frictional interface conditions. In finite- element simulation of sheet metal forming processes, the robustness and stability of computation time and convergency become major points of consideration due to the complexity of geometry and boundary conditions. The effective analysis softwares are developed and applied to tool development according to the objective of this study.

III. Content and scope of the study ○ We will choose the commercial software which is the most optimal to industrial field and applied to industrial field problems. ○ We will develop the specific analysis softwares which are adjusted optimally to industrial environment and apply to industrial field problems. ○ We will educate the industrial engineers for adjusting to analysis process and more effective die- making works.

IV. Result of the study ○ We chose the commercial software, Autoform and Dynaform, which are the most optimal to industrial field. ○ The various industrial field problems are analyzed by using Autoform and Dynaform software. ○ We developed the specific analysis softwares which are adjusted optimally to industrial environment and apply to industrial field problems. ○ We educated the industrial engineers for adjusting to analysis process and more effective die- making works.

V. Application schemes The developed technology and software will be applied to simulation in order to design the process properly to avoid redundant trial- and- error steps in the design and manufacture of processes and tools.