Challenge

극저온 시스템의 설계 사이클을 간소화하여 시장 출시 시간을 단축하는 동시에 설계 성능을 개선하고 혁신성을 향상합니다.

Solution

SOLIDWORKS Professional 설계, SOLIDWORKS Premium 설계 및 해석, SOLIDWORKS PDM Professional 제품 데이터 관리 소프트웨어 솔루션을 구축합니다.

Results

  • 제품 개발 사이클 및 시장 출시 시간 단축
  • 설계 확인 시간 30~50% 단축
  • 설계 정확성 및 혁신성 향상
  • 설계 성능 향상

Sumitomo (SHI) Cryogenics of America, Inc.(SCAI)는 SHI(Sumitomo Heavy Industries Ltd.)의 전액 출자 자회사이며 의료, 반도체, 플랫 패널, 일반 코팅 및 연구 산업에 혁신적인 저온 및 진공 솔루션을 제공하는 세계적인 선도업체입니다. 아시아, 유럽, 미국에 사무소를 두고 있는 SHI Cryogenics Group은 50년 넘게 고품질의 저온 및 진공 장비를 생산해 왔습니다. SCAI는 펜실베이니아주 앨런타운에 본사를 두고 있는 SHI Cryogenics Group의 북미 사업부이며 혁신적인 저온펌프 및 저온냉동기 설계 등 최신 저온 및 진공 기술을 활용하는 응용 제품 개발에 주력하고 있습니다. 2013년까지 SCAI 저온 시스템은 반도체 제조에 사용되는 냉각 시스템이나 자기 공명 영상(MRI) 기계와 같은 응용 제품을 4K~10K(약 화씨 -450도) 사이의 극한 온도에서 지원하기 위해 헬륨 가스를 사용했습니다. 제도 감독관 Keith Jaworski에 따르면, 이 회사는 그동안 정교한 기계를 개발하기 위해 경쟁사의 3D 설계 패키지를 사용해 왔지만 2013년에는 개발 주기를 간소화하고, 고객과의 상호 작용을 개선하고, 숙련된 계약직의 채용을 촉진하기 위해 기존 플랫폼을 교체하기로 결정했습니다. Jaworski는 "기존 플랫폼의 사용자 수가 점점 줄어들었으며 이로 인해 계약을 맺기가 어려워짐으로써 기존 플랫폼을 사용하는 고객도 점점 줄어들었다"고 회상합니다. "우리는 표준 인터페이스를 갖춘 저온냉동기를 만들지만 대부분의 작업에서 고객들은 우리의 시스템을 더 큰 설계에 통합하기를 원하기 때문에 어느 정도의 맞춤화가 필요합니다. 우리는 고객과의 접점을 유지하는 것은 물론 엔지니어링 및 설계 인재를 끌어들이기 위해서도 보다 널리 사용되는 3D 설계 시스템으로의 전환하는 것이 유리하다는 것을 알게 되었습니다." SCAI는 선도적인 3D CAD 시스템들을 평가한 후, SOLIDWORKS 솔루션에 맞춰 표준화하기로 결정하고 SOLIDWORKS Professional 설계, SOLIDWORKS Premium 설계 및 해석, SOLIDWORKS PDM(Product Data Management) Professional 소프트웨어 솔루션을 구현했습니다. SCAI가 SOLIDWORKS 플랫폼을 선택한 이유는 사용하기 쉽고, 대부분의 SCAI 고객층에서 선호되는 환경이며, 널리 사용되기 때문입니다. Jaworksi는 "SOLIDWORKS를 이미 알고 있는 이들로부터 쉽게 도움을 받을 수 있고 SOLIDWORKS로 전환함으로써 고객과 더 효과적으로 협업할 수 있다"고 말합니다.

단축된 설계 사이클, 향상된 정확성

SCAI는 SOLIDWORKS 개발 플랫폼으로 전환한 이후 반복적인 설계 검사와 같은 중복된 수동 작업을 제거함으로써 설계 사이클을 단축하고, 출시 시간을 단축하고, 설계 정확도를 개선했습니다. Jaworski는 "SOLIDWORKS 덕분에 시간을 절약하고 프로세스의 속도를 높일 수 있었다"고 강조합니다. "예를 들어 SOLIDWORKS에서 설계를 변경하면 어셈블리 및 관련 도면을 통해 자동으로 전달되므로 모든 관련 데이터에 대해 변경 사항을 상세하게 설명하고 설계를 검사할 필요가 없습니다. 따라서 설계를 검사하는 데 걸리는 시간이 30~50% 단축됩니다." 선임 설계자 Mark Schwandt는 "SOLIDWORKS 덕분에 더 빠르고 정확하게 설계할 수 있게 되었다"고 덧붙입니다. "SOLIDWORKS 판금 설계 기능은 정말 큰 도움이 되었습니다. 일례로 이제는 더 이상 10~15개의 각기 다른 판금 부품에서 구멍이 맞게 정렬되는지 걱정할 필요가 없습니다. SOLIDWORKS를 사용하면 항상 구멍의 위치를 정확하게 예측할 수 있습니다."

SOLIDWORKS로 더욱 빠르고 정확하게 설계를 개선할 수 있었습니다. SOLIDWORKS 판금 설계 기능은 정말 큰 도움이 되었습니다. 일례로 이제는 더 이상 10~15개의 각기 다른 판금 부품에서 구멍이 맞게 정렬되는지 걱정할 필요가 없습니다. SOLIDWORKS를 사용하면 항상 구멍의 위치를 정확하게 예측할 수 있습니다.

Mark Schwandt
선임 설계자

설계 성능 향상

SCAI는 SOLIDWORKS Premium 소프트웨어에 포함된 유한 요소 분석(FEA) 도구를 사용하여 설계 성능을 시뮬레이션하고 최적화할 수 있습니다. SCAI가 SOLIDWORKS Premium 시뮬레이션 기능을 활용하여 해결하려 한 첫 번째 문제는 부하를 받을 때 구부러지는 대형 플레이트였습니다. Jaworski는 "우리는 플레이트가 중간에서 얼마나 구부러지는지를 이해할 필요가 있었다"고 회상합니다. "SOLIDWORKS Premium을 통해 부하가 걸리는 플레이트의 두께를 최적화하여 원하는 강성을 달성할 수 있었습니다." Jaworksi는 "SOLIDWORKS Premium과 같은 통합 패키지에서 시뮬레이션을 수행하면 하나의 소프트웨어만 사용하면 되기 때문에 해석을 담당하는 엔지니어가 상당한 시간을 절약할 수 있다"고 말합니다. "이러한 효율성 향상을 통해 우리는 고객이 자주 요구하는 더 빠른 속도와 더 큰 부하를 지원하도록 설계를 최적화할 수 있습니다."

신제품 혁신

SOLIDWORKS를 사용하여 설계를 더 정확하게 만든 후 시뮬레이션 도구를 사용하여 설계 성능을 검증하고 최적화할 수 있기 때문에 SCAI는 더 혁신적인 제품을 더 일관되게 개발할 수 있습니다. Jaworski는 "SOLIDWORKS는 확실히 우리의 혁신 능력을 향상시켰다"고 말합니다. "우리는 새로운 유형의 응용 제품을 지원하기 위해 계속해서 혁신적이고 개선된 작업 방식을 찾아내야 합니다."