PLM 사업

3DCS

3D 공차해석 소프트웨어

자동차, 항공, 전기전자 등의 국내외 제조업 분야에서 최근 품질문제 개선을 위한 다양한 업무향상 작업이 진행되고 있습니다. 3DCS는 공차의 누적으로 인한 제품의 품질 및 조립성 문제를 제품 생산 이전에 예측이 가능하게 함으로써 설계스펙 허용범위 내에서 공차를 최적화하기 위한 3차원 공차해석 Software입니다

 구매문의

허원 부장
tel : 032-524-0700(#112) /
e-mail : hw@jaiel.co.kr

이준형 차장
tel : 032-524-0700(#113) /
e-mail : jhl@jaiel.co.kr

3D 공차해석 소프트웨어

자동차, 항공, 전기전자 등의 국내외 제조업 분야에서 최근 품질문제 개선을 위한 다양한 업무향상 작업이 진행되고 있습니다. 3DCS는 공차의 누적으로 인한 제품의 품질 및 조립성 문제를 제품 생산 이전에 예측이 가능하게 함으로써 설계스펙 허용 범위 내에서 공차를 최적화하기 위한 3차원 공차해석 Software입니다.

 구매문의

허원 부장
tel : 032-524-0700(#112) /
e-mail : hw@jaiel.co.kr

이준형 차장
tel : 032-524-0700(#113) /
e-mail : jhl@jaiel.co.kr

  • 단품/조립품의 산포(Variation)를 사전 예측할 수 있는 공차분석 Tool
  • 조립품의 산포(Variation)의 원인을 결정/분석 할 수 있는 근본원인분석 Tool
  • 고품질의 제품과 비용절감을 위해 설계/생산부서 모두 사용할 수 있는 Tool
  • 제품 개발 전 과정에서 적용 할 수 있는 Process Surpport Tool
  • 공차누적을 Graphic적으로 보여주는 Tolerance Simulation Tool
  • 단품 / 조립품에 대한 Dimension 변화를 통계학적으로 분석
  • Robust Design 설계 도모
  • 반복적인 Rework 비용을 예방
  • 설계초기 Concept Design 단계에서의 품질 확보
  • CATIA V5 Based Main Platform(CAA V5) / Others CAD DATA Main Platform (Multi CAD)
  • 각 공차 최적화로 재 작업 비용감소
  • 최적 공법설정에 의한 공정능력 향상
  • 제조품질 확보한 생산성 향상
010
  • 단품/조립품의 산포(Variation)를 사전 예측할 수 있는 공차분석 Tool
  • 조립품의 산포(Variation)의 원인을 결정/분석 할 수 있는 근본원인분석 Tool
  • 고품질의 제품과 비용절감을 위해 설계/생산부서 모두 사용할 수 있는 Tool
  • 제품 개발 전 과정에서 적용 할 수 있는 Process Surpport Tool
  • 공차누적을 Graphic적으로 보여주는 Tolerance Simulation Tool
  • 단품 / 조립품에 대한 Dimension 변화를 통계학적으로 분석
  • Robust Design 설계 도모
  • 반복적인 Rework 비용을 예방
  • 설계초기 Concept Design 단계에서의 품질 확보
  • CATIA V5 Based Main Platform(CAA V5) / Others CAD DATA Main Platform (Multi CAD)
  • 각 공차 최적화로 재 작업 비용감소
  • 최적 공법설정에 의한 공정능력 향상
  • 제조품질 확보한 생산성 향상
010

3DCS 공차분석 주요 아이템

3DCS 공차분석
주요 아이템

오상자이엘(주)에서는 기하공차(GD&T) 교육 부터
도면검도, 공차해석까지 다양한 업무를 지원하고 있습니다

01.

직무능력 향상

[교육]

  • 기하공차 및 공차분석 방법론 이해
  • 기하공차 교육 수강
  • 기하공차 국제규격 이해
  • 공차분석 기본교육 수강
  • 공차분석 향상교육 수강
  • 3D Master 교육 수강

02.

기하공차 도면검도

[도면]

  • 기하공차 도면 이해
  • 도면 변환 (치수↔기하)
  • 기하공차 국제규격에 따른 도면 검도(ASME)
  • 기하공차 체크리스트 기반 도면 정합성 검증 (현대자동차 설계표준)

03.

3차원 공차분석

[해석]

  • 조립성 및 품질성 검증
  • 1D vs 3D 방법론 이해
  • 설계개선 Idea 도출
  • Idea 효율성 비교 검토
  • 민감도 분석
  • 기하공차 도면검도 기준 공차설계 방법론 개발

04.

측정 데이터 연동

[제품]

  • 해석 vs 제품 결과 비교
  • 측정부 정의 및 취합
  • 시그마 관리수준 분석
  • 도면 vs 제품 공차 검토
  • 공차설계 방법론 표준화 및 수평전개

오상자이엘(주)에서는
기하공차(GD&T) 교육 부터

도면검도, 공차해석까지 다양한 업무를 지원하고 있습니다

01.

직무능력 향상 [교육]

  • 기하공차 및 공차분석 방법론 이해
  • 기하공차 교육 수강
  • 기하공차 국제규격 이해
  • 공차분석 기본교육 수강
  • 공차분석 향상교육 수강
  • 3D Master 교육 수강

02.

기하공차 도면검도 [도면]

  • 기하공차 도면 이해
  • 도면 변환 (치수↔기하)
  • 기하공차 국제규격에 따른 도면 검도(ASME)
  • 기하공차 체크리스트 기반 도면 정합성 검증 (현대자동차 설계표준)

03.

3차원 공차분석 [해석]

  • 조립성 및 품질성 검증
  • 1D vs 3D 방법론 이해
  • 설계개선 Idea 도출
  • Idea 효율성 비교 검토
  • 민감도 분석
  • 기하공차 도면검도 기준 공차설계 방법론 개발

04.

측정 데이터 연동 [제품]

  • 해석 vs 제품 결과 비교
  • 측정부 정의 및 취합
  • 시그마 관리수준 분석
  • 도면 vs 제품 공차 검토
  • 공차설계 방법론 표준화 및 수평전개

Learn About 3DCS Tolerance Analysis

1. What is a Variation Analysis Model?

Variation Analysis Model(산포분석모델)은 제품 공차 및 조립공정으로 인한 산포변화를 예측하기 위한 조립품의 시뮬레이션입니다. 또한 산포분석 시뮬레이션은 해당 산포에 대한 주요 인자(민감도)를 확인하고 관리하는 데 도움을 줍니다. 3DCS는 산포분석 시뮬레이션을 수행하기 위한 3차원 해석 도구 입니다. 가상 환경에서 실제품 조립환경을 구성하는 방식으로 작동합니다. 편차는 지정된 범위와 분포 내에서 무작위로 변화하는 공차에서 발생 합니다. 3DCS는 수천 개(사용자에 의해지정 된 횟수만큼)의 조립품을 가상공간에서 시뮬레이션 하여 각 산출물에 대한 통계적 결과를 생성합니다. 3DCS는 산포에 대한 모든 공차의 기여도를 분석합니다. 시뮬레이션 결과는 설계의 강점과 약점을 식별하기 위한 중요한 통찰력을 제공합니다. 이러한 통찰력은 결과를 보다 일관되게 개선하는 설계변경 과정에서 필수적입니다.

2. Results – Dimensional Analysis Results

Tolerance analysis model(공차해석)의 목적은 부품 및 조립 공차가 최종 제품의 전체 제작에 적합한지와 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것 입니다. 3DCS의 Tolerance analysis model에서 직접 얻을 수 있는 결과는 Monte Carlo 시뮬레이션, “High-Low-Median” 민감도 분석, GeoFactor 기하학적 효과 분석 등 세 가지가 있습니다. 이 세 가지 분석 모두 제품 품질을 평가하기 위한 서로 다른 정보를 제공합니다. Monte Carlo 시뮬레이션(산업 표준 알고리즘)은 조립품의 몇 퍼센트가 중요한 품질 특성을 충족하지 못할 것인지를 예측할 수 있습니다(불량율 예측). High-Low-Median 분석(HLM) 및 GeoFactor 분석은 모두 어떤 공차가 이러한 불량의 가장 큰 원인이 되는지 식별할 수 있게 합니다. HLM은 공차의 총 범위를 기준으로 기여도를 분석합니다. GeoFactor는 부품의 기하학적 구조를 기반으로 기여도를 분석합니다. 이 세 결과의 조합은 공차, 설계 및 공정 최적화에 필요한 정보를 제공합니다. 이러한 최적화는 조립 시간 단축, 비용이 많이 드는 금형 재작업 비용과, 재료 낭비를 줄일 수 있습니다.

2-1. Simulation – Monte Carlo Simulation for Variation Analyses

Monte Carlo 시뮬레이션은 측정 결과가 “양호”한지 또는 “불량”인지를 알려줍니다. 가상 부품을 사용하여 수천 개(사용자 지정 횟수만큼)의 Build(가상조립)를 시뮬레이션하고 각 Build에 대한 데이터를 수집하는 방식으로 작동합니다. 시뮬레이션은 지정된 범위 내에서 모든 부품에 대해 공차를 임의로 변경하고, 실제품 조립 순서로 부품을 조립한 다음 지정된 산출물을 측정합니다. 이 반복작업은 지정된 횟수만큼 반복되어 통계 분포를 채웁니다. 시뮬레이션 출력물은 정의된 각 측정에 대한 도수 분포도 및 통계 데이터로 표시됩니다. 도수 분포도는 측정 값이 특정 구간 내에 속해야 하는 빈도를 표시합니다. 도수 분포도의 너비는 시뮬레이션 된 모든 Build에 대한 해당 측정값의 변동 범위를 나타냅니다. 사용자에 의해 정의된 규격 한계는 허용 가능한 제조 범위를 나타냅니다. 시뮬레이션 결과에서 산출물마다 평균, 표준 편차, 분포 및 기타 통계 항목 도출여부를 결정할 수 있습니다

2-2. Sensitivity – Use Dimensional Analysis to Improve Your Design

“High-Low-Median” (HLM) 민감도 분석은 모델을 개선할 수 있는 정보를 제공합니다. HLM 민감도는 측정당 기여도가 가장 큰 공차를 결정합니다. 개별 공차를 상한, 하한 및 중간 위치에 맞게 변경하고 모형 내의 나머지 공차를 Nominal(CAD) 값으로 유지하는 방식으로 작동합니다. 이 프로세스는 허용오차가 적용된 모든 형상에 대해 반복됩니다. 특정 허용오차가 변화하여 주어진 측정에 대한 값이 더 큰 경우 측정은 특정 허용오차에 더 민감한 것으로 간주됩니다. 각 기여자 백분율은 높음, 낮음, 중간 및 Nominal에서의 해당 측정값을 기준으로 계산됩니다. HLM 민감도는 내림차순으로 관리에 중요한 순위를 나타냅니다. 목록의 맨 위에 있는 허용오차를 변경하면 목록 맨 아래에 있는 허용오차를 변경하는 것보다 측정에 더 큰 영향을 미칩니다. 공차가 한 측정치에 작은 영향을 미칠 수 있지만 다른 측정치에 대한 공차는 클 수 있다는 점에 유의하십시오.

2-3. GeoFactor – How Do Your Parts Relate to One Another?

High-Low-Median 민감도 분석과 유사하게 GeoFactor는 주어진 측정값에 대한 각 공차의 효과를 조사합니다. GeoFactor 분석은 허용오차 범위를 분석하는 HLM 민감도와 달리 기하학 효과를 기반으로 허용오차의 기여도를 조사합니다. 이 효과를 나타내기 위해 결과는 G계수로 제공됩니다. G계수는 측정에서 각 공차의 기하학적 곱셈입니다.

  허용오차 G계수가 <1을 가질 경우 측정의 변동에 대한 허용오차의 영향을 경감 시킵니다. G계수가 >1이면 측정 변동에 대한 공차의 기여도를 증폭시킵니다. 한쪽을 제어하고 다른 한쪽이 측정되는 레버를 상상해 보십시오. 지렛대가 중앙에 위치하는 경우 측정된 면이 제어된 면과 동일한 범위로 변화하므로 G계수는 1이 됩니다. 지렛대가 제어되는 쪽으로 가까워질수록 측정된 면이 제어되는 쪽보다 더 많이 변합니다. 따라서 G계수는 증가할 것입니다. 지렛대가 제어되는 면에서 더 멀리 이동하면 측정된 면은 제어되는 면보다 덜 변합니다. 따라서 G계수는 감소합니다. GeoFactor는 위치적으로 또는 기하학적으로 변경하는 것이 설계를 개선하는 데 도움이 되는지 여부를 결정하는 데 도움이 됩니다. 완벽에 가까운 것은 모형이 변동을 완화할 수 있는 가장 작은 G계수를 갖는 것입니다.

3DCS Variation Analyst는 모델의 출력과 입력이 포함된 보고서를 생성할 수 있습니다. 이 보고서는 경영진과 동료 및 고객에게 빠르고 효과적인 협업을 할 수 있도록 html 또는 엑셀 형식으로 작성이 가능합니다. 엑셀의 간편한 영역 편집과 자동 포맷을 통해 스크린샷 복사, 붙여넣기, 표 만들기 등 많은 시간을 소비하지 않고도 빠르게 결과를 공유할 수 있습니다.

4. Model Inputs – What Goes Into a Dimensional Analysis?

3DCS Variation Analysis model에는 제품정보(Part Geometry), 조립 공정 순서(Move), 공차(Tolerance), 측정(Measurement) 총 네 가지 기본 입력 요소가 필요합니다. Part Geometry는 모델에서 분석할 여러 특징들을 정의합니다. CAD 형상이 아직 존재하지 않을 경우 점을 사용하여 Part Geometry을 나타낼 수 있습니다. 조립품 배열은 부품이 서로 위치하는 방법(조립기준)과 조립품 내에서의 순서(조립순서)를 정합니다. 3DCS 내에서 “Move”는 한 부분이 다른 부분으로 어떻게 위치하는지를 정의합니다. Build Process(가상조립환경)의 각 단계를 구현하려면 모델에 Move(조립)를 추가해야 합니다. 어떤 부품도 Nominal CAD에서 설계한 것과 똑같이 제조할 수 없습니다. Part Geometry의 변동은 부품의 품질 및 기능에 영향을 미칠 수 있습니다. 공차는 지정된 한계(Spec) 내에서 Nominal Geometry(CAD)의 변동을 정의합니다. 이동을 통해 개별 부품의 공차가 누적되어 전체 조립의 Variation(산포)이 발생합니다. 그런 다음 측정을 통해 이 부품 Variation을 추적합니다. 측정은 원하는 출력(ex. 간격, 단차, 부품 간 간격)의 Variation 범위를 정량화합니다. 일부 입력 정보를 사용할 수 없는 경우에도 모델을 생성할 수 있습니다. 임시로 입력이 가능하며 그 값은 나중에 업데이트 될 수 있습니다. 설계 개선을 위해 변경할 수 있는 부분이 가장 크기 때문에 설계 공정 초기에 모형을 생성하는 경우 이러한 방법이 유리할 수 있습니다.

4-1. Part Geometry – How to Build Your Tolerance Analysis Model

3DCS Variation Analysis model의 첫 번째 요건은 Nominal Part Geometry입니다. 여기에는 CATIA, SolidWorks, NX를 포함한 대부분의 CAD 프로그램의 부품과 어셈블리가 포함될 수 있습니다. CAD 프로그램의 최상위 어셈블리를 3DCS 소프트웨어에서 읽어드림으로써 분석할 준비를 합니다. model이 아직 존재하지 않거나 불완전한 경우 점을 사용하여 CAD 형상 대신 형상을 나타낼 수 있습니다. 이것은 조립 금형의 기준을 분석하는 데 일반적입니다. CAD 데이터를 업데이트하기 전에 설계 변경을 테스트하기 위해 Point를 사용할 수도 있습니다. 이는 Geometry가 마무리되기 전에 설계를 최적화할 수 있는 장점입니다. model에 이미 생성된 정보를 잃지 않고 설계가 업데이트됨에 따라 기존 부품을 새 부품으로 바꿀 수 있습니다.

4-2. Assembly Sequence – Assemble Your Dimensional Analysis Model

조립 순서는 부품이 서로 어떤 순서로 어떻게 배치되는지 결정합니다. 3DCS에서 “Move”는 부품이 어떻게 공간에 위치하는지를 정의합니다. Build Process(가상조립환경)의 각 단계를 나타내기 위해 model에 Move를 작업합니다. Move는 형상 위치 변화가 제품을 통해 전달되는 방식을 반영합니다. Nominal CAD에서 부품은 정확한 위치에 있지만 서로 관계가 정의되거나 조립 순서에 대한 정보는 없습니다. Move는 이러한 관계와 질서를 확립시켜 줍니다. 대부분의 움직임은 한 부분이 다른 부분에 조립되는 것을 나타냅니다. 부품을 조립하는 기준을 Locator라고도 합니다. GD&T Datum Feature가 Move의 Locator가 되는 것이 이상적입니다. 이러한 방식으로 Locator는 이론적으로 완벽하며 부품의 중요하지 않은 영역으로 변동(Variation)을 유도합니다. CAD 형상(Features)과 공간의 점(Points) 모두 Locator로 사용할 수 있습니다. 이러한 점 때문에 CAD Geometry는 Model에 필요하지 않지만 시각화하는 용도로 유용합니다.

4-3. Tolerances – Add 3DCS Tolerances to Your Dimensional Analysis

CAD geometry는 완벽하도록 설계되어있지만, 어느 정도의 variation(변동)은 모든 제조 공정에 내재되어 있습니다. 3DCS에서 공차는 Nominal CAD 형상에 이러한 변동을 추가합니다. 개별 부품이 조립되면 공차가 누적되어 전체 조립품의 편차가 더욱 커질 수 있습니다. 따라서 공차는 모든 제품의 제조에 필수적인 역할을 합니다. 3DCS 모델에 사용되는 허용 오차는 실제 측정된 부품, 도면에 허용된 세부 허용 오차 또는 “what-if” 시나리오에서 발생할 수 있습니다. 제조된 부품 치수는 항상 도면에 지정된 최대값 또는 최소값이 아닙니다. 3DCS를 사용하면 제조 공정을 최대한 가깝게 시뮬레이션하기 위해 공차의 범위, 이동량, 분포 및 기타 매개변수를 설정할 수 있습니다. 치수의 정확한 값은 이러한 매개 변수에 따라 Monte Carlo 난수 생성기에 의해 시뮬레이션 중 무작위로 생성됩니다. 공차입력방법에는 “DCS Tolerance”와 “DCS GD&T”의 두 가지 주요 범주가 있습니다. “DCS Tolerance”는 점이나 형상에 직접 공차를 적용하는 데 사용됩니다. “DCS GD&T”는 모델에서 GD&T callouts(기하공차입력)에 따른 변동을 추가합니다.

4-4. Measurements – Use Measurements to Quantify Your Outputs

측정은 Model에서 원하는 산출물의 variation을 정량화 합니다. 그들은 3D 허용오차 누적 효과를 이해하는 데 도움이 됩니다. 측정은 어셈블리의 임계 치수가 고정장치 및 부품 공차에 의해 어떻게 영향을 받는지 결정하는 데 사용됩니다. 지표면의 두 점 또는 형상 자체를 사용하여 측정을 정의할 수 있습니다. 측정에 허용되는 범위는 지정된 한계를 벗어나는 치수를 신속하게 식별하도록 설정할 수 있습니다. Monte Carlo 시뮬레이션을 통해 실행할 때 측정의 출력은 평균, 표준 편차 및 더 많은 사용자의 정의 가능한 설정을 포함한 통계의 요약을 나타냅니다.

Learn About 3DCS
Tolerance Analysis

1. What is a Variation Analysis Model?

Variation Analysis Model(산포분석모델)은 제품 공차 및 조립공정으로 인한 산포변화를 예측하기 위한 조립품의 시뮬레이션입니다. 또한 산포분석 시뮬레이션은 해당 산포에 대한 주요 인자(민감도)를 확인하고 관리하는 데 도움을 줍니다. 3DCS는 산포분석 시뮬레이션을 수행하기 위한 3차원 해석 도구 입니다. 가상 환경에서 실제품 조립환경을 구성하는 방식으로 작동합니다. 편차는 지정된 범위와 분포 내에서 무작위로 변화하는 공차에서 발생 합니다. 3DCS는 수천 개(사용자에 의해지정 된 횟수만큼)의 조립품을 가상공간에서 시뮬레이션 하여 각 산출물에 대한 통계적 결과를 생성합니다. 3DCS는 산포에 대한 모든 공차의 기여도를 분석합니다. 시뮬레이션 결과는 설계의 강점과 약점을 식별하기 위한 중요한 통찰력을 제공합니다. 이러한 통찰력은 결과를 보다 일관되게 개선하는 설계변경 과정에서 필수적입니다.

2. Results – Dimensional Analysis Results

Tolerance analysis model(공차해석)의 목적은 부품 및 조립 공차가 최종 제품의 전체 제작에 적합한지와 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것 입니다. 3DCS의 Tolerance analysis model에서 직접 얻을 수 있는 결과는 Monte Carlo 시뮬레이션, “High-Low-Median” 민감도 분석, GeoFactor 기하학적 효과 분석 등 세 가지가 있습니다. 이 세 가지 분석 모두 제품 품질을 평가하기 위한 서로 다른 정보를 제공합니다. Monte Carlo 시뮬레이션(산업 표준 알고리즘)은 조립품의 몇 퍼센트가 중요한 품질 특성을 충족하지 못할 것인지를 예측할 수 있습니다(불량율 예측). High-Low-Median 분석(HLM) 및 GeoFactor 분석은 모두 어떤 공차가 이러한 불량의 가장 큰 원인이 되는지 식별할 수 있게 합니다. HLM은 공차의 총 범위를 기준으로 기여도를 분석합니다. GeoFactor는 부품의 기하학적 구조를 기반으로 기여도를 분석합니다. 이 세 결과의 조합은 공차, 설계 및 공정 최적화에 필요한 정보를 제공합니다. 이러한 최적화는 조립 시간 단축, 비용이 많이 드는 금형 재작업 비용과, 재료 낭비를 줄일 수 있습니다.

2-1. Simulation – Monte Carlo Simulation for Variation Analyses

Monte Carlo 시뮬레이션은 측정 결과가 “양호”한지 또는 “불량”인지를 알려줍니다. 가상 부품을 사용하여 수천 개(사용자 지정 횟수만큼)의 Build(가상조립)를 시뮬레이션하고 각 Build에 대한 데이터를 수집하는 방식으로 작동합니다. 시뮬레이션은 지정된 범위 내에서 모든 부품에 대해 공차를 임의로 변경하고, 실제품 조립 순서로 부품을 조립한 다음 지정된 산출물을 측정합니다. 이 반복작업은 지정된 횟수만큼 반복되어 통계 분포를 채웁니다. 시뮬레이션 출력물은 정의된 각 측정에 대한 도수 분포도 및 통계 데이터로 표시됩니다. 도수 분포도는 측정 값이 특정 구간 내에 속해야 하는 빈도를 표시합니다. 도수 분포도의 너비는 시뮬레이션 된 모든 Build에 대한 해당 측정값의 변동 범위를 나타냅니다. 사용자에 의해 정의된 규격 한계는 허용 가능한 제조 범위를 나타냅니다. 시뮬레이션 결과에서 산출물마다 평균, 표준 편차, 분포 및 기타 통계 항목 도출여부를 결정할 수 있습니다

2-2. Sensitivity – Use Dimensional Analysis to Improve Your Design

“High-Low-Median” (HLM) 민감도 분석은 모델을 개선할 수 있는 정보를 제공합니다. HLM 민감도는 측정당 기여도가 가장 큰 공차를 결정합니다. 개별 공차를 상한, 하한 및 중간 위치에 맞게 변경하고 모형 내의 나머지 공차를 Nominal(CAD) 값으로 유지하는 방식으로 작동합니다. 이 프로세스는 허용오차가 적용된 모든 형상에 대해 반복됩니다. 특정 허용오차가 변화하여 주어진 측정에 대한 값이 더 큰 경우 측정은 특정 허용오차에 더 민감한 것으로 간주됩니다. 각 기여자 백분율은 높음, 낮음, 중간 및 Nominal에서의 해당 측정값을 기준으로 계산됩니다. HLM 민감도는 내림차순으로 관리에 중요한 순위를 나타냅니다. 목록의 맨 위에 있는 허용오차를 변경하면 목록 맨 아래에 있는 허용오차를 변경하는 것보다 측정에 더 큰 영향을 미칩니다. 공차가 한 측정치에 작은 영향을 미칠 수 있지만 다른 측정치에 대한 공차는 클 수 있다는 점에 유의하십시오.

2-3. GeoFactor – How Do Your Parts Relate to One Another?

High-Low-Median 민감도 분석과 유사하게 GeoFactor는 주어진 측정값에 대한 각 공차의 효과를 조사합니다. GeoFactor 분석은 허용오차 범위를 분석하는 HLM 민감도와 달리 기하학 효과를 기반으로 허용오차의 기여도를 조사합니다. 이 효과를 나타내기 위해 결과는 G계수로 제공됩니다. G계수는 측정에서 각 공차의 기하학적 곱셈입니다.

  허용오차 G계수가 <1을 가질 경우 측정의 변동에 대한 허용오차의 영향을 경감 시킵니다. G계수가 >1이면 측정 변동에 대한 공차의 기여도를 증폭시킵니다. 한쪽을 제어하고 다른 한쪽이 측정되는 레버를 상상해 보십시오. 지렛대가 중앙에 위치하는 경우 측정된 면이 제어된 면과 동일한 범위로 변화하므로 G계수는 1이 됩니다. 지렛대가 제어되는 쪽으로 가까워질수록 측정된 면이 제어되는 쪽보다 더 많이 변합니다. 따라서 G계수는 증가할 것입니다. 지렛대가 제어되는 면에서 더 멀리 이동하면 측정된 면은 제어되는 면보다 덜 변합니다. 따라서 G계수는 감소합니다. GeoFactor는 위치적으로 또는 기하학적으로 변경하는 것이 설계를 개선하는 데 도움이 되는지 여부를 결정하는 데 도움이 됩니다. 완벽에 가까운 것은 모형이 변동을 완화할 수 있는 가장 작은 G계수를 갖는 것입니다.

3DCS Variation Analyst는 모델의 출력과 입력이 포함된 보고서를 생성할 수 있습니다. 이 보고서는 경영진과 동료 및 고객에게 빠르고 효과적인 협업을 할 수 있도록 html 또는 엑셀 형식으로 작성이 가능합니다. 엑셀의 간편한 영역 편집과 자동 포맷을 통해 스크린샷 복사, 붙여넣기, 표 만들기 등 많은 시간을 소비하지 않고도 빠르게 결과를 공유할 수 있습니다.

4. Model Inputs – What Goes Into a Dimensional Analysis?

3DCS Variation Analysis model에는 제품정보(Part Geometry), 조립 공정 순서(Move), 공차(Tolerance), 측정(Measurement) 총 네 가지 기본 입력 요소가 필요합니다. Part Geometry는 모델에서 분석할 여러 특징들을 정의합니다. CAD 형상이 아직 존재하지 않을 경우 점을 사용하여 Part Geometry을 나타낼 수 있습니다. 조립품 배열은 부품이 서로 위치하는 방법(조립기준)과 조립품 내에서의 순서(조립순서)를 정합니다. 3DCS 내에서 “Move”는 한 부분이 다른 부분으로 어떻게 위치하는지를 정의합니다. Build Process(가상조립환경)의 각 단계를 구현하려면 모델에 Move(조립)를 추가해야 합니다. 어떤 부품도 Nominal CAD에서 설계한 것과 똑같이 제조할 수 없습니다. Part Geometry의 변동은 부품의 품질 및 기능에 영향을 미칠 수 있습니다. 공차는 지정된 한계(Spec) 내에서 Nominal Geometry(CAD)의 변동을 정의합니다. 이동을 통해 개별 부품의 공차가 누적되어 전체 조립의 Variation(산포)이 발생합니다. 그런 다음 측정을 통해 이 부품 Variation을 추적합니다. 측정은 원하는 출력(ex. 간격, 단차, 부품 간 간격)의 Variation 범위를 정량화합니다. 일부 입력 정보를 사용할 수 없는 경우에도 모델을 생성할 수 있습니다. 임시로 입력이 가능하며 그 값은 나중에 업데이트 될 수 있습니다. 설계 개선을 위해 변경할 수 있는 부분이 가장 크기 때문에 설계 공정 초기에 모형을 생성하는 경우 이러한 방법이 유리할 수 있습니다.

4-1. Part Geometry – How to Build Your Tolerance Analysis Model

3DCS Variation Analysis model의 첫 번째 요건은 Nominal Part Geometry입니다. 여기에는 CATIA, SolidWorks, NX를 포함한 대부분의 CAD 프로그램의 부품과 어셈블리가 포함될 수 있습니다. CAD 프로그램의 최상위 어셈블리를 3DCS 소프트웨어에서 읽어드림으로써 분석할 준비를 합니다. model이 아직 존재하지 않거나 불완전한 경우 점을 사용하여 CAD 형상 대신 형상을 나타낼 수 있습니다. 이것은 조립 금형의 기준을 분석하는 데 일반적입니다. CAD 데이터를 업데이트하기 전에 설계 변경을 테스트하기 위해 Point를 사용할 수도 있습니다. 이는 Geometry가 마무리되기 전에 설계를 최적화할 수 있는 장점입니다. model에 이미 생성된 정보를 잃지 않고 설계가 업데이트됨에 따라 기존 부품을 새 부품으로 바꿀 수 있습니다.

4-2. Assembly Sequence – Assemble Your Dimensional Analysis Model

조립 순서는 부품이 서로 어떤 순서로 어떻게 배치되는지 결정합니다. 3DCS에서 “Move”는 부품이 어떻게 공간에 위치하는지를 정의합니다. Build Process(가상조립환경)의 각 단계를 나타내기 위해 model에 Move를 작업합니다. Move는 형상 위치 변화가 제품을 통해 전달되는 방식을 반영합니다. Nominal CAD에서 부품은 정확한 위치에 있지만 서로 관계가 정의되거나 조립 순서에 대한 정보는 없습니다. Move는 이러한 관계와 질서를 확립시켜 줍니다. 대부분의 움직임은 한 부분이 다른 부분에 조립되는 것을 나타냅니다. 부품을 조립하는 기준을 Locator라고도 합니다. GD&T Datum Feature가 Move의 Locator가 되는 것이 이상적입니다. 이러한 방식으로 Locator는 이론적으로 완벽하며 부품의 중요하지 않은 영역으로 변동(Variation)을 유도합니다. CAD 형상(Features)과 공간의 점(Points) 모두 Locator로 사용할 수 있습니다. 이러한 점 때문에 CAD Geometry는 Model에 필요하지 않지만 시각화하는 용도로 유용합니다.

4-3. Tolerances – Add 3DCS Tolerances to Your Dimensional Analysis

CAD geometry는 완벽하도록 설계되어있지만, 어느 정도의 variation(변동)은 모든 제조 공정에 내재되어 있습니다. 3DCS에서 공차는 Nominal CAD 형상에 이러한 변동을 추가합니다. 개별 부품이 조립되면 공차가 누적되어 전체 조립품의 편차가 더욱 커질 수 있습니다. 따라서 공차는 모든 제품의 제조에 필수적인 역할을 합니다. 3DCS 모델에 사용되는 허용 오차는 실제 측정된 부품, 도면에 허용된 세부 허용 오차 또는 “what-if” 시나리오에서 발생할 수 있습니다. 제조된 부품 치수는 항상 도면에 지정된 최대값 또는 최소값이 아닙니다. 3DCS를 사용하면 제조 공정을 최대한 가깝게 시뮬레이션하기 위해 공차의 범위, 이동량, 분포 및 기타 매개변수를 설정할 수 있습니다. 치수의 정확한 값은 이러한 매개 변수에 따라 Monte Carlo 난수 생성기에 의해 시뮬레이션 중 무작위로 생성됩니다. 공차입력방법에는 “DCS Tolerance”와 “DCS GD&T”의 두 가지 주요 범주가 있습니다. “DCS Tolerance”는 점이나 형상에 직접 공차를 적용하는 데 사용됩니다. “DCS GD&T”는 모델에서 GD&T callouts(기하공차입력)에 따른 변동을 추가합니다.

4-4. Measurements – Use Measurements to Quantify Your Outputs

측정은 Model에서 원하는 산출물의 variation을 정량화 합니다. 그들은 3D 허용오차 누적 효과를 이해하는 데 도움이 됩니다. 측정은 어셈블리의 임계 치수가 고정장치 및 부품 공차에 의해 어떻게 영향을 받는지 결정하는 데 사용됩니다. 지표면의 두 점 또는 형상 자체를 사용하여 측정을 정의할 수 있습니다. 측정에 허용되는 범위는 지정된 한계를 벗어나는 치수를 신속하게 식별하도록 설정할 수 있습니다. Monte Carlo 시뮬레이션을 통해 실행할 때 측정의 출력은 평균, 표준 편차 및 더 많은 사용자의 정의 가능한 설정을 포함한 통계의 요약을 나타냅니다.

오상자이엘 PLM사업부

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