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Kappa와 임베드의 조화, 혁신적인 드론 설계 성공!

Kappa Electronics 와 솔리드씽킹 임베드 (Embed®) 가 함께한 성공사례입니다.



“솔리드씽킹 임베드가 아니었다면 우리가 어떻게 이 시뮬레이션을 했을지 확신이 서질 않습니다. 임베드는 우리가 모든 모터 제어 어플리케이션을 시뮬레이션하는데 필요한 모든 기능들을 갖춘 빠르고 정확한 툴이었습니다.”

Kappa Electronics 사장
데이비드 윌슨(DAVID WILSON)





   Kappa Electronics 은 모터 제어 시스템 분야에서70 년 이상의 누적된 경험과 업계에서의 깊은 배경을 가진 전문 컨설팅 회사로 탁월한 고객 서비스를 제공하면서 복잡한 문제를 해결하는 데 자부심을 갖고 있습니다. Kappa는 이전 방식보다 더 좋고, 스마트한 방식으로 프로젝트를 시작하는 것을 목표로 합니다.

   Kappa에서는 고객이 새로운 무인 장치의 모터 제어에 대한 지원을 요청했을때, 알테어의 솔리드씽킹 임베드 소프트웨어를 선택하여 도움을 받았습니다. 이전의 VisSim 임베디드로 알려진 임베드는 임베디드 시스템의 모델 기반 개발을 위한 가상 환경으로 그들이 세운 기준에 부합했습니다. 임베드의 빠른 시뮬레이션 속도와 다이어그램 수정, 딥 데이터 인풋, 2D와 3D 플롯팅 능력은 개발 시간을 단축시켰고, 제품의 질을 높일 수 있었습니다. 솔리드씽킹 임베디드로 Kappa는 모든 동적 시스템의 가상 프로토타입을 신속하게 개발하고 시스템의 매개 변수를 변경하며 시스템이 필요에 따라 수행되는지 확인할 수 있었습니다.


옵저버 관찰을 위한 옵저버를 개발하다

   필드 지향 제어가 적절하게 작동하기 위해서는 고정자 프레임에 대한 회전자 자속의 각도를 알아야 합니다. 이 정보를 얻으려면 모터의 샤프트에 있는 각도 센서를 사용하면 되지만, 샤프트 센서는 일반적으로 매우 비싸고, 가격과 무게가 중요한 드론 어플리케이션에선 전혀 실용적이지 못합니다. Kappa의 전략은 모터의 전압과 전류를 측정하여 플럭스 각도를 추정하는 옵저버를 개발하는 것이 었습니다. 이를 위해 Kappa는 동적으로 재구성되는 다중 모드 관측기 구조를 제안해 광범위한 요구 사항에 대해 최적을 플러스 각도를 제공하는 방법을 떠올렸습니다.

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인스파이어를 이용한 우주선 토폴로지 최적화

IAI SpaceIL 에서 알테어의 솔루션인
인스파이어 (INSPIRE) 와 이볼브 (EVOLVE) 를 사용해 성공한 사례입니다.




   SpaceIL은 2011년 이스라엘의 첫번째 우주선을 달 착륙하는 것을 목표로 설립된 비영리 단체입니다. 이 단체는 무인 우주선을 달에 착륙시키는 대회였던 구글 루나 XPRIZE에 해결책을 제시했던 Yariv Bash, Kfir Damari 그리고 Yonatan Winetraub란 세명의 젊은 공학도에 의해 설립되었습니다.

   우주선의 스러스터 어셈블리를 설계하는 과정에서 SpaceIL팀은 AM을 이용한 토폴로지 최적화로 많은 혜택을 얻을 수 있다는 결론을 냈습니다. 구체적으로 이 프로젝트의 목표는 SpaceIL 프로그램에 필요한 3D로 인쇄된 스러스터 구성을 위한 브래킷들을 디자인하는 것이었습니다. 이전에는 이 프로그램을 위한 기계화된 브래킷들이 없었기 때문에, 타켓은 프로그램의 질량 분배와 우주선의 정적 및 동적 요구사항에 따라 결정될 수 밖에 없었습니다. 모든 토폴로지 최적화와 디자인은 솔리드씽킹 인스파이어를 사용하여 디자이너 수준에서 수행되었으며, 최종 유효성 검사에서만 스트레서 분석 부서의 노력이 필요했습니다.

인스파이어 최적화 모습(좌측)과 이볼브 PolyNURB 모델링(우측)



   알테어의 인스파이어를 이용한 결과, 3D 프린팅과 토폴로지 최적화의 구현이 성공적으로 시너지 효과를 발휘하였고, 브래킷은 우주를 여행하는데 충분할 정도로 강하게 디자인될 수 있었습니다. 이를 통해 디자인 시간이 최초의 모델에 비해 크게 감축될 수 있어서 2018년에 발사할 수 있게 되었습니다.


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자동차 브래킷 중량 감소를 인스파이어로 실현했습니다.

Iowa State University 이 Cyclone Racing 에서
솔리드씽킹 인스파이어 (solidThinking INSPIRE)를 사용한 성공사례입니다.





“마운트가 가벼우면서 동시에 가능한한 단단해야만 한다는 것을 알고 있었기에 저는 인스파이어를 이번 프로젝트에 사용하는 것이 최선이라고 생각했습니다. 다른 툴들로 프로젝트를 끝내려고 고생한 후에야 저는 솔리드씽킹 인스파이어를 다운로드 하였습니다.”

Cyclone Racing’s Technical Director
네이트 렌즈(Nate Lenz)




   Iowa State University 에서 최신 차량인 CR22를 설계 할 당시, 팀의 목표 중 하나는 차량의 후방 공기 역학 날개의 무게를 줄이는 것이었습니다. 당시 Cyclone Racing의 기술 감독이었던 Nate Lenz는 내부 날개가 굉장히 무거웠던 작년의 자동차의 경우 과도한 굴림 현상을 확인할 수 있었고, 빠른 속도에도 불구하고 몇번이나 바퀴 두개로만 달리고 있는 모습을 확인했다고 말했습니다. 이것을 염두해두고 올해 차량은 전체 날개 패키지의 무게를 줄이는 동시에 차량의 딱딱함과 강함을 보증할 수 있도록 하는 것이 목표였다고 밝혔습니다.

   Nate는 솔리드씽킹 인스파이어에 대해 캠퍼스에 붙여있던 전단지를 통해 처음 접하였고, 광고에 매료되긴 하였지만, 다른 우선순위들이 떠올라서 당시에 인스파이어를 써볼 기회가 없었다고 밝혔습니다. 하지만 뒤쪽 날개의 패키지를 위한 브래킷 마운트를 다시 디자인하는 과정에서 Nate는 즉시 인스파이어를 떠올렸다고 합니다. “마운트가 가벼우면서 동시에 가능한한 딱딱해야만 한다는 것을 알고 있었기에 저는 인스파이어를 이번 프로젝트에 사용하는 것이 최선이라고 생각했습니다. 다른 툴들로 프로젝트를 끝내려고 고생한 후에야 저는 솔리드씽킹 인스파이어를 다운로드 하였습니다.”

인스파이어로 마운트 디자인을 최적화 시키는 과정

   인스파이어로 최적화시킨 결과, 4lbs의 브래킷 중량을 줄여서 공기 역학적 마우트 무게 중 67%를 줄일 수 있었습니다. 또한 무게 중심을 줄이고, 분석 결과를 토대로 새로운 디자인을 검증할 수 있었습니다. 그리고 알루미늄 워터 제트 절단으로 수행되는 새로운 부분을 제조할 수 있게 되었고, 새롭게 디자인된 마운트로 성공적인 레이싱을 할 수 있었습니다.


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Sujan CooperStandard, 알테어로 경량화 및 퍼포먼스 달성

Sujan CooperStandard 에서 알테어 솔루션인
인스파이어 (INSPIRE) , 옵티스트럭트 (OpStruct) 를 사용한 성공사례입니다.



“알테어의 솔루션으로 우리는 80%의 자사 제품 권리를 처음으로 얻을 수 있었습니다. 앞으로 더 많은 알테어의 제품들을 살펴보고, 시간이 지나면 더 많은 알테어 제품을 사용할 계획입니다. 알테어와 DesignTech 팀의 트레이닝과 기술지원에 매우 만족하고 있습니다.”

Head R & D, Sujan CooperStandard
브리제쉬 수잔 (Mr. Brijesh Sujan)




   Sujan CooperStandard 1977년 Sujan 형제가 고무 제조 업계에서 시작한 작은 상점이었습니다. 그때의 작은 신생 기업은 이제 본격적으로 업계의 거대 기업이 되어 전세계적으로 사업을 영위하고 있습니다. 이 그룹은 자동차 및 산업의 거의 모든 부분에 서비스를 제공하고 있으며, 자체적으로 해결할 수 있는 풍부한 경험을 보유하게 되었습니다. 몇 곳을 거론하자면, 이 그룹은 2륜과 4륜 자동차 어플리케이션, 철도, 우주항공, 농업, 산업, 토목 및 건축 어플리케이션, 해양, 에너지 동력 뿐만 아니라 방산 어플리케이션 작업까지 수행하고 있습니다.

   Sujan 그룹은 이제 30년 이상의 역사를 자랑하고, 혼다, 도요타, 포드, 마루티 스즈키 및 타타 모터와 같은 만족스러운 고객들을 보유한 업계에서 입지가 강한 기업이 되었습니다. 이러한 고객들은 그룹의 성공과 혁신의 수혜에 대한 증언일 것입니다. CooperStandard 프랑스는 업계를 선도하는 시스템 공급체이면서 자동차 산업의 구성원입니다. 제품에는 바디 씰링 부품, 유체 전달 시스템 및 진동 흡수 시스템이 있습니다. CooperStandard 자동차의 근로자는 전세계에 대략 16,000명이 있고, 18개국에서 운영되고 있습니다. Sujan과 CooperStandard의 협업은 시장을 받아들일 수 있는 그룹의 수용량을 두배로 향상시켰습니다. 이 잠재적인 파트너쉽은 Sujan의 질적인 경험과 CooperStandard의 디자인과 공학적 지식을 융합할 것입니다.

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   Sujan Cooper Standard는 선도적인 자동차 회사들을 위해 NVH 제품(진동 방지)을 제조합니다. 현재 자동차 산업은 환경 규범으로 인해 극심한 압력을 받고 있고, 오염 통제와 관련된 엄격한 정부 정책을 준수해야 합니다. 이러한 문제를 해결하기 위한 가장 간단한 방법 중 하나로 설계를 최적화하고, 제품 및 구성 요소의 무게를 줄이는 것이 필요합니다. 자동차 회사들은 합작 투자 파트너사인 CooperStandard의 추천에 따라 알테어 하이퍼웍스를 사용하기 시작하였습니다.

   그들은 Torision Vibration Damper의 디자인을 처리하기 위해 알테어 솔루션을 사용하기로 결정하였고, 솔리드씽킹 인스파이어는 브래킷 디자인을 최적화 시키는데 이용하고, 옵티스트럭트는 디자인의 구조적 완전함을 위해 사용되었습니다.

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스마트 모빌리티, 스마트하게 시작

아래 내용은 KLIO Design 의 Inspire 관련 기사 내용입니다.



   인체공학과 안전을 고려하면서 동시에 운전의 즐거움을 제공하는 것은 자동차 산업에서 항상 중요한 이슈였습니다. 최근 떠오르는 트렌드는 스마트 모빌리티입니다. 다시 말하면 지속 가능한 모빌리티를 자극하기 위해서는 혁신적인 최신 기술을 적용해야 한다는 것을 의미합니다. 스마트 모빌리트의 목표 중 하나는 교통 체증, 오염 및 교통 사고와 같은 모빌리티에 부정적인 현상들을 극복할 수 있는가 입니다.



   KLIO 디자인은 대한민국의 스마트 모빌리티를 증가시키기 위해 혁신적인 컨셉들을 제공하는 모빌리티 컨퍼런스에 참여했습니다. ‘스마트 디자인, 스마트 모빌리티’ 라는 주제로 서울 스마트 모빌리티 국제 회의 및 전시회에서 서울 시민들과 전문가들은 현재 또는 미래의 대한민국의 스마트 모빌리티에 대해 토론하고 경험할 수 있습니다. KLIO 디자인은 전시회에 참여했고, 오픈 모빌리티 구조 컨셉 (Open Mobility Structure Concept) 을 3D 프린트로 된 자동차의 일부분으로 발표했습니다.

   KLIO 디자인의 오픈 구조 모빌리티 컨셉은 승객 수와 환경과 이용 목적에 따라 이용자가 다른 자동차 차제 디자인들을 작은 규격화된 플랫폼으로 조합할 수 있도록 합니다. 이 오픈 컨셉은 공급자 지향의 비즈니스를 대신, 상호 개발 협력을 장려하고 있습니다.



   NURBS 표면을 이용해 자동차 프레임을 디자인한 후, 이 것은 토폴로지 적으로 최적화되었고, 재료의 속성을 고려하였습니다. 토폴로지적으로 최적화된 디자인이 3D 프린팅이 바로 되지 않기 때문에, Materiallise 3-matic 소프트웨어가 부드럽게 하고, STL 단계에서 다시 디자인하여 3D 프린팅이 가능하게 하고, 구조의 강도를 강화시켰습니다. KLIO 디자인은 또한 Materiallise 3-matic으로 기둥에 가벼운 무게의 구조를 적용하였습니다. 프레임이 언더 바디에 연결될 필요가 있기 때문에 매번 언더 바디의 마운팅 포인트가 바뀌어야 하고, 프레임은 변화가 필요합니다.

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solidThinking 2017.3 릴리즈

  솔리드씽킹 2017.3 버전이 릴리즈되었습니다! 알테어의 솔리드씽킹은 최신의 사용자 경험을 통해 혁신적인 기술을 제공하며 사용자는 어느 때보다도 간편하고 빠르게 제품을 연구하고 설계 및 제조할 수 있습니다. 솔리드씽킹은 3D 디자인, 렌더링, 주조, 압출, 박판 성형, 제어 설계, 시스템 성능 최적화, 컨트롤러 구현 및 테스트 등 다양한 제품들을 포함하고 있습니다.

이번 릴리즈에는 솔리드씽킹 인스파이어, 이볼브, 클릭2익스트루드, 클릭2폼의 2017.3 업그레이드 내용을 포함하고 있습니다.

  자세한 내용은 릴리즈 노트를 참조하시기 바랍니다.

자세한 내용은 릴리즈 노트를 참조하시기 바랍니다.

INSPIRE & EVOLVE 2017.3 릴리즈 노트 다운받기

Click2Extrude (Metal) 2017.3 릴리즈 노트 다운받기

Click2Extruce (Polymer) 2017.3 릴리즈 노트 다운받기

Click2Form 2017.3 릴리즈 노트 다운받기

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브라우저에서 사용하는 인스파이어 언리미티드 플랫폼


아래 내용은 엔지니어링 관련 다양한 이슈를 다루는
미국의 웹사이트 ‘ENGINEERING.COM’
에 소개된 인스파이어 기사 내용입니다.

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  작년에 공개되어 무료 평가판으로 이용할 수 있었던 솔리드씽킹 인스파이어 언리미티드는 현재 전 세계 엔지니어에게 공개 베타 버전으로 제공되고 있습니다. 이번 출시로 토폴로지 최적화 및 분석 CAE(computer-aided engineering) 소프트웨어 인스파이어는 서비스형 소프트웨어(SaaS) 모델이 되었습니다.
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