하이테크

2024 CATIA 온디맨드 웨비나

Mon, 25 Mar 2024 00:14:37 GMT

CATIA 꿀팁부터 신기능까지, 다쏘시스템코리아에서 준비한 CATIA 웨비나를 만나보세요. ▶ 설계 AI를 준비하기 위한 플랫폼 기반의 차세대 CAD, 3DEXPERIENCE CATIA소개 웨비나 ▶실무자를 위한 CATIA 활용 분야 및 신기능 소개 웨비나 ▶ CATIA DIGITAL MOCK-UP(DMU)을 활용한 설계 검토 방안 ▶ CAITA초급자도 쉽게 사용할 수 있는 설계 효율 향상을 위한 BIW 템플릿 웨비나 ▶ CATIA 설계 데이터 재활용을 통한 빠른 설계 방안 (CATIA KNOWLEDGEWARE)

Meet Your Virtual Twin @ CATIA User Day 2024

Thu, 21 Mar 2024 00:52:16 GMT

직접 AR 콘텐츠를 만들고 내 눈 앞에 증강현실(Augmented Reality)로 만들어 보세요! 복잡한 제조 과정을 AR로 구현하는 DELMIA Augmented Experience는 첨단 비전 트래킹 기술을 활용하여 디지털 엔지니어링 모델을 현실 세계에서 실시간으로 인식하고, 작업환경에 시각적으로 구현합니다. 최첨단 증강현실 기술을 활용하여 엔지니어링 데이터를 실제와 연결된 진정한 버추얼 트윈 경험을 직접 체험해보세요! 핸즈온 세션 신청하기 본 핸즈온 세션은 별도의 사전 신청을 해 주신 분들을 대상으로 진행됩니다. 20분 간의 데모 제작, 10분 간의 AR 구현으로 진행됩니다. 세션 당 수용 인원이 한정적이므로 선착순 마감 될 수 있습니다. DELMIA Augmented Experience 핸즈온 @ CATIA User Day 2024는 어떻게 진행되나요? 본 핸즈온 세션은 총 30분 간 ① 증강현실(AR) 콘텐츠 생성 ② Tracking 학습 ③ 증강현실(AR) 실행의 순서로 진행됩니다. 다쏘시스템 전문 기술 컨설턴트와 함께 최첨단 증강현실 기술을 활용하여 엔지니어링 데이터를 현실 세계와 연결하는 버추얼 트윈 경험을 해 보실 수 있습니다. ① 증강현실(AR) 콘텐츠 생성 실제 플로어 현장을 가정하여, 현실에 투사할 직접 증강현실(AR) 콘텐츠를 직접 만듭니다. SMG 파일 저장부터 Tracking view 생성, Tracking model 정의 및 적용, View에 Tracking model 할당, 작업지시 정보 기입 후 신규 프로젝트 Publish까지의 과정을 배워봅니다. ② Tracking 학습 머신러닝을 기반으로 모델을 학습시킵니다. Tracking Learning 활성화를 통해 Tracking model의 학습 반복을 확인합니다. ③ 증강현실(AR) 실행 직접 만든 증강현실(AR) 콘텐츠를 현실에 투사해보며 엔지니어링 데이터와 실제 작업 환경을 비교하고 검증합니다. 작업완료 후 증강현실(AR) 콘텐츠를 통해 3D model과 실물 비교, 설계 데이터 치수와 현물 비교 후 품질 리포트 생성까지 마무리합니다. DELMIA Augmented Experience, 무엇인가요? DELMIA AUGMENTED EXPERIENCE DIOTA는 가상 세계와 현실 세계 사이에 존재하는 격차를 줄여 실질적으로 인터랙티브한 연결성을 확보하는 혁신적인 증강현실(AR) 기술입니다. 가상 환경과 현실의 구체적인 연결을 통해 High Quality의 Performance를 이룰 수 있는 솔루션을 제공합니다. 자재 입고부터 생산 현장까지, 전반적인 제조 환경에서 DELMIA AUGMENTED EXPERIENCE를 활용할 수 있습니다. DELMIA AUGMENTED EXPERIENCE DIOTA가 무엇인지 궁금하다면? ▶ DELMIA AUGMENTED EXPERIENCE이란? https://www.3ds.com/ko/products/delmia/augmented-experience ▶ 혁신적인 산업용 AR 솔루션 DELMIA AUGMENTED EXPERIENCE 소개 영상

[기술 기고] 미래를 바꾸는 버추얼 트윈, 구성 요소로 이해하기

Thu, 30 Nov 2023 06:48:30 GMT

다양한 산업계를 아우르며 주목 받는 IT 키워드들이 있다. 1990년대의 CAD, CAM, CAE, 그리고 2000년대에의 PDM, PLM을 이어 최근 가장 뜨거운 키워드는 바로 디지털 트윈이라고 해도 과언이 아니다. 글로벌 IT 컨설팅 기관인 가트너(Gartner)는 디지털 트윈 모델을 ‘현실 세계에 존재하는 실제 개체 또는 시스템의 디지털 복제본’으로 정의하며, 이는 ‘고유한 물리적 개체, 과정, 조직, 사람 또는 기타 시스템 및 장치를 반영하여 소프트웨어 또는 모델’의 형태로 제공된다고 설명한다. 예를 들어 공장의 디지털 트윈을 만든다고 생각해보자. 우선 현존하는 공장과 생산 장비들을 컴퓨터 상의 모델로 만들고, 생산과정을 시뮬레이션 한다. 이를 통해 발생할 수 있는 문제를 조기에 파악하고, 생산에 가장 효율적인 장비 운영 방식을 미리 파악할 수 있다. 이렇듯 디지털 트윈은 강력한 기술적 장점을 제공하며 덕분에 많은 기업에게 주목 받고 있다. 그러나 이미 디지털 트윈을 넘어서 보다 정교하고 발전된 개념이 존재한다. 바로 다쏘시스템이 제공하는 버추얼 트윈이다. 버추얼 트윈은 디지털 트윈에서 보다 확장된 개념으로, 존재하지 않는 것에서부터 시작할 수 있다는 특징이 있다. 버추얼 트윈은 존재하지 않는 사물과 에코시스템까지 구현해 모든 요소에 대한 최적의 가치 창출을 목표로 하며 이는 제품의 기획 단계부터 시험, 생산, 서비스 등 업무 전반을 포괄한다. 그 대상 또한 도시, 항공, 인체 등 다양한 분야를 아우르고 있으며, 보잉, KAI 등 국내외 유수 기업이 선택한 기술이기도 하다. 보잉은 1990년 777기종을 설계할 때 실제 목업이 아닌 버추얼 트윈 기술만을 사용하여 설계를 완료했다. 이는 세계 최초로 3D 모델링을 활용한 비행기 설계 사례로, 버추얼 트윈 기술의 가능성을 보여주었다. 근래 들어서는 한국형전투기(KF-21)의 개발업체인 한국항공우주산업(KAI)이 제품 개발 전반에 걸쳐 버추얼 트윈 기술을 활용함으로써 항공기 설계, 해석, 시험비행, 생산공정 등에서 효율성과 정확성을 높이기도 했다. ‘과거의 경험과 현실 세계의 비즈니스 대상을 디지털화 하여, 미래를 가상세계에서 경험할 수 있는 기술’인 버추얼 트윈을 세부 구성요소를 통해 구체적으로 설명하고자 한다. 다쏘시스템의 버추얼 트윈은 모델링, 시뮬레이션, 데이터로 구현된다. 첫 번째 구성 요소인 모델링에 대해 알아보자. 모델링은 관심을 갖고 있는 대상을 표현하는 수단이다. 가령, 의자를 만드는 과정에서 3D 모델을 만들어 목공소에 보여주면 그 의자 부품에 필요한 형태의 목재를 쉽게 얻을 수 있고, 페인트 가게에 보여주면 원하는 색깔을 쉽게 고를 수 있다. 일반적으로 모델이라고 하면 제품의 2D 도면 또는 3D CAD 모델을 쉽게 떠올린다. 버추얼 트윈에서도 마찬가지로, CATIA나 SOLIDWORKS으로 생성되는 CAD 모델이 주로 사용되지만, 로봇, 자율주행 자동차와 같이 최신의 복잡한 시스템은 3D CAD 모델과 같은 형상 정보 이상을 필요로 한다. 예를 들어 자율주행 자동차는 차량의 물리적인 부품뿐만 아니라 소프트웨어, 제어 로직 등이 모두 포함되어야 전체 시스템을 온전히 표현할 수 있다. 이와 같이 버추얼 트윈에는 시스템 아키텍처라고 부르는 시스템의 논리적 구성 정보를 모델링하는 기술이 유용하게 사용된다. 다쏘시스템의 CATIA Magic 솔루션을 이용하여 SysML 표준으로 시스템 아키텍처 모델링을 할 수 있으며, 모델링의 대상 또한 보다 복잡한 구현을 지원하게 되면서 여러 방면으로 확대되고 있다. <시스템을 표현하는 다양한 종류의 모델> 두 번째 요소는 시뮬레이션이다. 버추얼 트윈의 가장 큰 활용 사례 중 하나는 프로토타입을 직접 만들어서 시험하는 대신 가상의 모델을 이용하여 다양한 시뮬레이션을 컴퓨터로 수행하고, 값비싼 프로토타입 테스트 비용을 줄이는 것이다. 실물 시험 이전에 버추얼 트윈이 다양한 조건 하에서 목표한 성능을 만족하는지 시뮬레이션을 통해 확인하는 것은 이미 오래전부터 수행되어 왔으며, 근래에는 다양한 분야의 시뮬레이션을 동시에 수행해 최적의 조건을 찾아내는 방향으로 발전해 가고 있다. 예를 들면 자동차 차체의 강성을 높이면 무게가 증가되어 연비 및 성능이 떨어지게 되는데 SIMULIA ABAQUS로 강성, 내구, 소음 진동과 같은 시뮬레이션을 수행하는 동시에 Process Composer라는 툴을 이용하여 수많은 조건을 시뮬레이션해 봄으로써 강성과 무게 간의 최적값을 찾아 낼 수 있게 된다. <소음진동, 구조강성, 충돌강성을 동시 시뮬레이션 하여 안락감, 내구도, 안전도를 함께 만족하는 최적값을 찾는 예> 더 나아가 버추얼 트윈을 이용하면 제품 기획 단계와 같이 상세한 모델이 정의되기 이전에도 성능 예측을 할 수 있어 보다 신속하게 대상의 완성도를 높일 수 있다. 예를 들어 신규 차종 기획 시 이전 차종 및 유사한 경쟁 차종의 다양한 데이터를 기반으로 시뮬레이션 한다면, 보다 뛰어난 차량 개발을 위해 필요한 정보들을 기획 초기에 확보할 수 있게 된다. 이와 같은 과정은 직접적인 3D 모델 대신 Dymola와 같은 1D 시뮬레이션 및 수학, 통계, AI 기법을 이용한 시뮬레이션 등으로 수행된다. 마지막으로 데이터 사이언스에 대해 알아보자. 버추얼 트윈을 활용하는 비즈니스는 많은 데이터가 축적된다. 시스템을 표현하는 다양한 모델 데이터와 시뮬레이션 조건 및 결과 데이터가 생성되는 동시에 축적이 되며, 실제 제품의 시험, 생산 과정에서도 많은 양의 데이터가 생성된다. 또한 IoT 및 모빌리티 서비스와 같이 현장이나 고객의 경험으로부터 생성되는 데이터도 증가하는 추세를 보인다. 이러한 모든 데이터들이 버추얼 트윈의 중요한 구성요소이며, 다쏘시스템은 데이터를 활용할 수 있는 다양한 기술을 제공해 기업과 사용자의 혁신을 가속화한다. 이는 버추얼 트윈으로 축적된 3D CAD 데이터의 형상 인식 기술 활용 사례에서 보다 잘 드러난다. 엔지니어들은 제품 개발 시에 다양한 정보를 참조한다. 이때 3D CAD의 형상 인식을 기반으로 검색하면 유사한 부품의 CAD 파일을 빠르게 찾을 수 있고, 해당 파일의 시뮬레이션 결과 및 기술문서 등을 참조하는데 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있다. 아울러 전사적으로 사용되는 유사 부품들을 자동으로 인식, 분류하여 부품 표준화를 빠르게 달성하고 나아가 구매와 연계하여 비용을 대폭 감소시킬 수 있게 된다. 예를 들어 비슷한 용도로 사용되는 여러 종류의 볼트들을 단일화하고 대량 구매를 통해 단가를 낮출 수 있다. <유사 형상 인식을 통한 데이터 자동 분류 및 표준화> 이렇게 세 가지 요소로 구성된 버추얼 트윈은 활용하는 방식에 따라 가능성을 무한하게 확장시킨다. 비단 제품을 개발하고 제조하는 산업에 국한되지 않으며 도시 및 생명과학에 이르기까지 다양한 분야에서 적용되고 있다. 홍콩은 도시 계획 및 운영에 버추얼 트윈을 이용하고 있으며, 심장을 버추얼 트윈으로 구성한 리빙하트 프로젝트는 FDA와 2차 프로젝트를 통해 임상 적용을 위한 연구가 진행되고 있다. 다쏘시스템의 버추얼 트윈을 구현하는 모델링, 시뮬레이션 그리고 데이터 사이언스의 세 가지 요소는 3DEXPERIENCE 플랫폼 기반의 솔루션을 통해 서로 상호작용하면서 활용된다. 제품을 정의하는 3D CAD 모델, 아키텍쳐 모델 등이 3DEXPERIENCE 플랫폼에 모두 생성, 저장, 관리되고 이 모델들을 플랫폼의 다양한 시뮬레이션 앱을 통해 가상 환경에서 검증할 수 있으며 축적된 데이터를 분석하여 의사결정에 도움을 준다. 다쏘시스템은 버추얼 트윈을 통해 디지털 세계의 가능성을 현실로 확장하고, 기업이 제품과 자연, 사람이 조화를 이루는 지속가능한 혁신을 할 수 있도록 지원하고 있다. 김기현, KOREA Industry Process Consult – Management Director, Design & Engineering

[High Performance Battery]배터리 제조사의 도전과제를 해결하기 위한 가치 경로

Mon, 20 Feb 2023 01:04:27 GMT

현재 배터리 산업은 주요 산업 트렌드를 주도하고 있고, 이에 따라 우리 생활에도 많은 영향을 끼치고 있습니다. 배터리 산업은 크게 두 가지의 변화를 가져오고 있습니다. 먼저, 기후 변화로 인한 CO2 감소 목표를 달성하기 위해, 전기화 추세와 기가팩토리가 떠오르고 있습니다. 다음으로, 현재 배터리는 일반 가전, 사무 및 보안 용품 외에도 모든 종류의 차량, 드론, 더 나아가 비행기와 보트 등 다양한 산업에서 성장을 하고 있습니다. 또, ESS 등과 같은 고정 에너지 및 산업 용도로도 사용이 확장되고 있습니다. 하지만, 이러한 변화는 많은 도전과제를 낳고 있습니다. ‘배터리 셀 제조 회사’의 도전과제 더 오래 지속되고, 더 빨리 충전되고, 더 가볍고, 더 내구성이 있고, 더 저렴한 배터리에 대한 니즈가 커지고 있습니다. 이 변화의 속도를 따라가기 위해, 레시피와 제형, 유연한 제조 프로세스와 자체 시설 구축을 위한 대규모 자본 투자가 필요합니다. 이를 통해, 수율 문제나 시장 대응 시간 단축을 기대할 수 있습니다. 또한 정확한 수요 예측과 리드 타임이 긴 원자재(니켈, 리튬, 코발트 및 흑연)에 대한 액세스를 확보하기 위해 글로벌 공급망 네트워트 통합이 필요합니다. 가격과 품질을 확보하고 가볍고 안전한 제품을 생산하기 위해 진동 등 기계적인 성능과 안전에 미치는 영향을 분석할 필요가 있습니다. ‘제품 관리자’의 도전과제 앞서 말했듯이 배터리는 다양한 분야에서 다양하게 사용되는 만큼 다양한 엔지니어링 분야가 존재합니다. 업계 동향 및 경쟁에 뒤처지지 않기 위해 배터리 엔지니어링 분야의 동기화가 필요합니다. 이를 통해 규정을 준수하고 및 품질을 효율적으로 관리하여, 변화하는 산업 요구 사항에 대응할 수 있습니다. ‘연구개발’의 도전과제 앞서 언급된 도전 과제에서 필요한 것은 연구 개발이 핵심입니다. 연구 개발을 통해, 셀 비용을 줄이고 성능을 최적화 할 수 있습니다. 또한, 오래 지속되는 배터리 개발을 위해 다공성 유형을 분석하여야 합니다. 이러한 연구개발 과정에서 더 적은 수의 프로토타입으로 더 경쟁력 있는 배터리 셀을 더욱 빠르게 설계를 해야 합니다. 이러한 도전 과제를 해결하기 위하여 다쏘시스템에서 제안하는 것이 가치 경로(Value Path)입니다. 다쏘시스템은 모든 규모의 배터리 제조 회사에 매우 유연하고 경쟁력 있는 솔루션을 제공하고, 전체 배터리 혁신 가치 사슬은 채굴에서 신소재, 셀 및 모듈, 시스템 통합에 이르기까지 세계적 수준의 모델링, 시뮬레이션 및 테스트 앱을 활용할 수 있습니다. 3DEXPERIENCE 플랫폼을 사용하면 물리적 리소스를 투입하기 전에 공동으로 시장 출시 기간을 단축하고 가상으로 영향을 평가할 수 있습니다.

[High Performance Battery] 산업 솔루션 경험(ISE) – 배터리 엔지니어링, 보다 유연하고 안전하게 최적화

Wed, 15 Feb 2023 00:55:51 GMT

배터리 전원은 가전제품, 장비, 차량 및 에너지 스토리지의 모바일 경험을 가능하게 하는 핵심 요소입니다. 배터리 제조회사는 고성능이면서도 오래 지속되고, 안전한 배터리를 설계하기 위한 요구사항들을 절충해야 합니다. 동시에 가격 상승 압력, 장치 수명 단축, 폼 팩터 감소, 효율적인 재활용에 대한 요구도 충족시켜야 합니다. 다쏘시스템의 High Performance Battery 솔루션은 하이테크 기업들이 경쟁력 있는 배터리를 설계할 수 있도록 지원합니다. 배터리 재료 설계에서 시스템 동작 분석, 성능 검증 및 장치 통합에 이르기까지 전체 가치 네트워크를 연결합니다. 기존 한계를 뛰어넘어 최상의 고객 환경에 적합한 배터리를 설계하려는 기업을 위해 배터리 엔지니어링 프로세스의 각 단계를 지원하고 가속화합니다: 가상 스크리닝을 통한 재질 개발 규정 준수 요건에 맞는 셀 제작 및 제조법 개발 동작 분석(열, 전기, 노화) 셀(열, 전기, 전기화학, 구조), 모듈 및 팩 시뮬레이션(기계적 내구도 테스트)을 통한 구조 및 성능 검증 3DEXPERIENCE 플랫폼을 통한 팀 주도 검증 및 분석 **On PREMISE에서는 제공되지 않음(클라우드 버전 참조): 배터리 팩 분해 프로세스를 정의하고 환경 풋프린트를 평가하는 동시에 2차 수명, 재조립 또는 용도 변경을 원하는 기업의 배터리 수명 만료 전략을 추진합니다. 다쏘시스템은 배터리 산업의 고유의 특징과 프로세스에 대한 이해를 바탕으로, 산업 프로세스 경험(Industry Process Experience) 솔루션을 제공합니다. 배터리 재료에서부터 생산, 재활용에 대한 분야에 걸쳐 온프레미스 및 클라우드 환경에서 사용하실 수 있습니다.

전자 혁신 시뮬레이션을 통해 소비자 전자 제품 개발을 가속화하고 개선하는 4가지 방법

Mon, 18 Jul 2022 23:55:34 GMT

소개 오늘날의 경쟁이 치열한 소비자 전자 제품 시장에서 혁신은 빠르게 이루어집니다. 세계화된 시장과 세계 시장의 다양한 수요 및 규제 요구 사항으로 인해 더 많은 수의 제품 변형이 필요하고 설계자는 “처음부터 올바르게 설정”해야 합니다. 이는 소프트웨어, 하드웨어 및 전자 구성 요소가 원활하게 상호 운용되어야 하는 스마트 연결된 제품의 복잡성을 고려할 때 특히 어렵습니다. 기업은 또한 확고한 글로벌 경쟁자와 떠오르는 신생 기업 모두의 압력에 직면해 있으며, 대부분의 비용이 고정되어 있음에도 불구하고 가격을 낮추기 위한 끊임없는 노력을하고 있습니다. 제품 및 회사의 생존 가능성과 수익성은 종종 고객이 요구하는 신뢰성과 품질을 제공하는 동시에 제품 개발 프로세스를 가속화하고 간소화하는 능력에 달려있습니다. 이러한 압력에 직면하여 기업은 출시 기간 단축의 필요성을 점점 더 강조하고 있습니다. 이는 컨셉에서 완료까지 최적의 효율성과 본질적으로 오류가 없는 제품 개발 프로세스를 필수적으로 요구합니다. 기술에 의해 가능하지만, 조직의 디지털 전환은 인간의 상호작용을 기반으로 합니다. 프론트 로딩 및 다양한 지식의 대문자 유형, 효과적이고 거슬림 없는 협업, 그리고 높은 가치를 위한 노력은 시뮬레이션을 기반으로 하는 몇 가지 원칙입니다. 하이테크 기업은 혁신이 제시하는 과제를 해결하고 비용을 억제하고 개발 일정을 가속화하기 위해 시뮬레이션에 점점 더 눈을 돌리고 있습니다. 역사적으로 시뮬레이션은 고도로 훈련된 전문가와 정교하고 고도로 전문화된 기술을 제공할 수 있는 자원과 이를 효과적으로 구성하고 적용하기 위한 내부 전문 지식을 갖춘 선별된 회사의 영역이었습니다. 오늘날의 시뮬레이션 솔루션은 더 다양하고 정확하며 저렴하고 쉽게 사용할 수 있습니다. 따라서 테스트 실험실을 넘어 엔지니어링의 초기 단계까지, 그리고 비전문 사용자가 사용할 수 있도록 그 유용성이 확장 되었습니다. 구조적 무결성, 전자기 효과, 열 효율 및 궁극적인 제품 품질 및 성능의 기타 중요한 측면에 대한 평가는 초기 설계 단계에서 시작하여 전체 개발 주기 동안 계속되어 실제 동작 및 성능에 대한 정확한 예측을 제공할 수 있습니다. 결과: 더 안정적이고, 더 저렴하고, 더 성공적인 전자 제품 프론트 로딩 NASA는 운영 단계의 오류 수정 비용이 요구사항 단계에서 식별된 오류 비용의 170배, 설계 단계 비용의 40배 이상이라 고 추정하고 있습니다. 개발 프로세스 초기에 제품의 의도된 물리적 형태는 수많은 고려 사항 및 그와 관련 결정 사항의 결과입니다. 제품이 휴대용이어야 할까요?, 충격 방지는 필요할까요?, 콤팩트 해야 할까요?, 가벼워야 할 까요? 조기에 시뮬레이션을 사용하면 기계적 및 구조적 설계 오류 또는 누락을 프로세스 초기에 해결하여 필요한 변경 비용을 최소화하고 설계를 품질과 최상의 성능을 위해 최적화할 수 있습니다. 일반적인 평가에는 강성, 충격 하중 및 낙하 테스트가 포함될 수 있습니다. 고급 재료, 기계, 파괴 및 파손 모델을 사용하면, 시뮬레이션의 정확성을 향상시켜 내구성과 성능 을 최적화하기 위해 정보에 입각한 설계 수정을 촉진하는 데 도움이 됩니다. 특히 웨어러블 및 휴대용 장치는 개발 프로세스 초기에 엔지니어가 수행하는 낙하 테스트 및 굽힘 해석같은 기구 시뮬레이션의 이점을 얻을 수 있습니다. 이를 통해 팀은 구조적 내구성대 무게 및 재료 사용의 최소화라는 상충되는 요구 사이의 절충 분석을 관리할 수 있습니다. 예시된 예는 매우 구체적이지만 열 관리, 구조 피로 및 음향 성능과 같은 다른 테스트 가능한 특성과 관련하여 동일한 원칙이 적용됩니다. 지식 활용 지식이 완전한 가치를 전달하기 위해서는 필요할 때 언제 어디서나 접근 가능하고 적용 가능해야 합니다. 제품 엔지니어링과 함께 공통 플랫폼에서 수행된 시뮬레이션을통해 최신 및 과거 데이터에 일반적으로 액세스할 수 있습니다. 플랫폼은 발견 및 학습을 용이하게 하기 위해 컨텍스트 정보를 제공할 수 있습니다. 또한 조직 또는 그 외의 관련 사람들과 임시 및 계획된 공동 작업을 수행할 수 있습니다. 마지막으로, 플랫폼은 라이브러리 및 마켓플레이스와 같은 중요한 리소스와 복잡한 시뮬레이션 실행을 가속화하는 컴퓨팅 리소스까지 제공합니다. 설계 에 적용하면, 시뮬레이션을 템플릿화하고 시뮬레이션 프로세스를 통해 얻은 정보를 저장하여 후속 또는 경쟁 설계에 적용할 수있어 개발 시간을 단축할 수 있습니다. 설계 변경이 필요할 때 이 지식을 활용하여 새로운 솔루션을 알릴 수 있습니다. 팀은 설계 변경에 따라 안테나 선택 및 배치를 재설계할 수 있습니다. 안테나 엔지니어링 팀은 안테나 라이브러리를 활용하여 처음부터 새로운 안테나를 설계하는 대신 현재 요구 사항에 맞게 수정할 수 있습니다. 엔지니어는 안테나, 아키텍처 및 재료 모델을 기반으로 안테나 유형 및 배치의 성능 변화를 신속하게 예측하고 비교하여 성능을 최적화하기 위해 수정하거나 재배치할 수 있습니다. 협업 촉진 역사적으로 제품 개발은 다양한 팀과 팀원이 사용할 수 있는 정보의 차이로 인해 효율성, 속도 및 비용 면에서 어려움을 겪었습니다. 이는 자연스럽게 비효율성과 비용을 초래하는 동시에 개발 속도를 늦춥니다. 시뮬레이션이 설계와 분리되어 진행하면, 테스트 실패의 위험과 관련 시간, 금전적 및 기회 비용이 큽니다. 솔루션은 데이터 중심의모델 기반 환경 내에서 개발 활동을 수행하는 것입니다. 시뮬레이션이 기업 혁신 플랫폼에 원활하게 통합되면 모든 팀과 구성원은 동일한 정확한 최신 정보와 동일한 “Single Source of Truth” 작업 모델에 액세스할 수 있습니다. 모든 팀이 단일 통합 환경 내에서 함께 작업하기 때문에 데이터 변환이 필요 없으며 이로 인해 발생할 수 있는 지연 및 부정확성이 없습니다. 이것은 전자기적 기능과 간섭규정이 적용되는 장치의 경우와 같이 “준수에 맞게 설계”해야 할 때 특히 중요합니다. 데이터 중심의 모델 기반 환경에서 개발 활동이 수행되면, 모델에 대한 수정 사항이 모든 이해 관련자에게 자동으로 전달되고, 모든 시뮬레이션이 올바른 모델과 자동으로 연결되기 때문에 추적 가능성도 유지됩니다. 결과적으로 최종 모델 버전과 최종 테스트 버전 간에 불일치가 있을 수 없습니다. 개발 프로세스 전반에 걸쳐 생성된 시뮬레이션 데이터를 활용하고 라이브러리 모델 및 템플릿 정보의 무결성과 정확성에 의존할 수 있으므로 EMC 규정 준수 시뮬레이션은 테스트 결과를 예측하는 매우 정확하고 정밀한 데이터를 생성할 수 있습니다. 이것은 공식적인 절차 이전에 필요한 수정을 위한 기회를 제공합니다. 고성능 구현 복잡한 시뮬레이션은 엄청난 컴퓨팅 리소스를 요구할 수 있습니다. 온프레미스 및 클라우드에서 시뮬레이션을 실행하면 대부분의 회사 환경에서 사용할 수 있는 것 이상으로 방대한 컴퓨팅 리소스를 활용할 수 있으므로 엔지니어는 보다 복잡한 시뮬레이션을 수행하고 보다 신속하게 고품질 결과를 얻을 수 있습니다. 사내에서 수행할 경우 몇 시간 또는 며칠이 소요되었을 수 있는 복잡한 시뮬레이션을 단 몇 분 만에 실행할 수 있어 의사 결정 및 제품 성능이 향상됩니다. 이렇게 확장된 기능을 통해 엔지니어는 시간이나 리소스 측면에서 과도한 추가 비용을 들이지 않고도 더 짧은 시간에 더 많은 사용 가능한 데이터를 생성할 수 있습니다. 이는 차례로 향상된 의사 결정 및 제품 성능 향상을 위한 기반을 제공합니다. 온프레미스 하드웨어에 의존하지 않고 필요에 따라 향상된 컴퓨팅 성능을 제공할 수 있는 능력 덕분에 클라우드 기반 시뮬레이션은 사용자가 온프레미스 리소스에 대한 광범위한 투자 없이 품질 향상과 개발 일정 단축을 모두 달성할 수 있습니다. 시뮬레이션은 상당한 발전을 이루었고 오늘날에는 더 이상 소수의 전문가들만을 위한 틈새 분야가 아닙니다. 모든 제품 엔지니어링 분야와 공통 플랫폼에 통합될 때 시뮬레이션은 광범위한 혁신 위험을 줄일 수 있고 하이테크 기업의 경쟁력을 크게 지원할 수 있습니다.

시뮬레이션을 활용한 보다 강건한 모바일 장치 설계

Mon, 18 Jul 2022 23:28:26 GMT

휴대 전화는 일상생활에서 중요한 역할을 하며 우발적인 손상으로 인해 큰 장애가 발생할 수 있습니다. 기기를 떨어뜨리거나 젖게 하거나 극한의 열에 노출시키는 등 잠재적으로 기기가 손상될 수 있는 여러 가지 방법이 있습니다. 화면 깨짐은 스마트폰 사용자에게 매우 흔하며 액체 손상도 있습니다. 따라서 제조업체는 스마트폰을 더 강력하고 방수 기능을 제공하는 동시에 소비자가 요구하는 가볍고 얇고 컴팩트한 특성을 유지하는 방법을 연구하고 있습니다. 내구성이 뛰어나고 가벼우며 매력적인 스마트폰을 원할 뿐만 아니라 소비자들은 지속성도 점점 더 신경 쓰고 있습니다. 소비자는 전화를 끊임없이 사는 대신, 오래 쓸 수 있고 재활용이 가능하며 집에서 수리할 수 있는 장치를 원합니다. 일부 시장에서는 제품의 수리 가능성과 최소 수명을 평가하는 “수리 권리” 규정을 도입하고 있습니다. 점점 더 엄격해지는 요구 사항과 판매되는 스마트폰의 엄청난 수 때문에 제조업체는 물리적 테스트를 통해 제품의 KPI를 충족하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다. 그러나 가상 테스트는 다른 문제입니다. 시뮬레이션을 통해 가상 트윈을 사용하여 물리적 프로토타입 없이 테스트를 수행할 수 있으므로 엔지니어는 설계 프로세스에서 설계 아이디어에 대해 빠른 조기 평가를 할 수 있습니다. 시뮬레이션은 실험 계획법(DOE)을 사용하여 수백 또는 수천 개의 가상 테스트를 자동으로 수행할 수 있습니다. 이러한 DOE는 유리 두께, 모서리 반경 및 프레임 두께는 물론 재료 속성과 같은 다양한 매개변수를 사용하여 가상 장치를 분석할 수 있습니다. SIMULIA는 대표적인 휴대폰의 버추얼 트윈을 사용하여 가상 테스트를 설명하는 여러 워크플로를 개발했습니다. 이러한 워크플로에는 다음이 포함됩니다. 조립 응력: 제조 및 조립 공정으로 인해 장치에 가해지는 응력을 평가합니다. 낙하 테스트 : 다양한 설계 변수에 대해 매일 낙하를 견딜 수 있으면서도 얇고 가벼운 디자인을 찾습니다. 3점 굽힘 : 장치를 주머니에 넣거나 밟았을 때 발생할 수 있는 굽힘 손상 시뮬레이션을 합니다. 방수 기능 : 밀봉이 누출되기 전에 장치가 견딜 수 있는 수압 정도를 측정합니다. 조립 응력은 후속 시뮬레이션 워크플로에서 고려되지 않는 경우 조기 고장을 일으키고 장치를 약화시킬 수 있습니다. 시뮬레이션에서 입력은 장치의 다양한 부품의 3D 형상뿐 아니라 구성 요소 제조로 인한 응력과 구성 요소를 함께 고정하는 볼트, 클램프 및 접착제의 하중입니다. 출력하는 결과에는 변형 윤곽, Von Mises 응력 윤곽 및 소성 변형 윤곽이 포함됩니다. 응력이 규정된 한도를 넘으면, 원인을 쉽고 빠르게 분석하고 문제를 해결할 수 있습니다. 장치는 사용자가 수시로 떨어뜨리기 때문에 심각한 손상 없이 이러한 사고를 견딜 수 있어야 합니다. 낙하 테스트는 설계 기준을 계속 만족시키면서 일상적인 낙하에도 견딜 수 있을 만큼 충분히 견고한 설계를 찾는 것을 목표로 합니다. 낙하 테스트 시뮬레이션은 DOE 방법론을 사용하여 재료 구성, 화면 유리의 두께, 후면 덮개의 두께, 프레임의 두께, 모서리 반경 및 화면 보호를 위한 배젤폭과 같은 설계 변수를 변경할 수 있습니다. 결과로는 변형 윤곽, Von Mises 응력 윤곽 및 소성 변형 윤곽과 함께 변형 및 균열의 3D 시각화가 포함됩니다. 떨어뜨리는 것 외에도 스마트폰은 실수로 밟거나, 사용자가 주머니에 넣고 앉을 수 있습니다. 이렇게 전화기를 구부리면 내부 전자 장치에 영향을 미칠 뿐만 아니라 장치가 영구적으로 변형될 수 있습니다. 장치가 구부러지는 것을 제품을 금속 막대 3개 로 힘을 가하여 실제로 실험을 하거나 가상으로 실험하여 롤러 기준점에서 반력을 발생시킬 수 있습니다. 시뮬레이션은 영구 변형 또는 내부 손상 전에 장치가 견딜 수 있는 최대 굽힘력을 평가할 수 있습니다. 방수는 밀봉이 누출되기 전에 장치가 견딜 수 있는 수압의 척도로 평가합니다. 스마트폰을 물에 빠뜨릴 수 있을 뿐만 아니라 스마트 워치 및 피트니스 트래커와 같은 다른 장치를 수영하는 동안 일상적으로 착용합니다. 장치의 씰과 클램프는 시뮬레이션 소프트웨어에서 모델링할 수 있으며 주어진 압력을 받을 수 있습니다. 출력은 씰의 변형과 그것이 미끄러지거나 구부러졌는지 여부입니다. 씰의 결함이 확인되면 성능을 개선하고 요구 사항을 충족하도록 재설계할 수 있습니다. SIMULIA가 보다 강력한 모바일 장치를 설계하는 데 어떻게 도움이 되는 지에 대한 자세한 내용을 계속 지켜봐 주십시오. SIMULIA는 Abaqus, Isight, fe-safe, Tosca, Simpoe-Mold, SIMPACK, CST Studio Suite, XFlow, PowerFLOW 등을 포함한 고급 시뮬레이션 제품 포트폴리오를 제공합니다. SIMULIA 커뮤니티는 SIMULIA 소프트웨어에 대한 최신 리소스를 찾고 다른 사용자와 협업할 수 있는 곳입니다. 혁신적인 사고와 지식 구축의 문을 여는 열쇠인 SIMULIA Community는 언제 어디서나 지식을 확장하는 데 필요한 도구를 제공합니다.

배터리셀 구조해석용 등가물성 도출 – Anisotropic pressure dependent plasticity model(Abaqus 2022 update) 활용사례

Mon, 04 Apr 2022 00:39:27 GMT

1. Introduction 최근 전기차, 수소전기차와 같은 친환경 자동차의 필요성이 증가함에 따라 배터리 성능에 대한 요구사항 역시 크게 증가하고 있습니다. 배터리 안정성은 기타 성능 대비 우선적으로 보장되어야 하며 특히 차량 충돌과 같은 극한 상황에서도 차량 배터리는 구조적 건전성을 가져야 합니다. 이에 구조해석을 통한 안정성 평가가 필수적이나, jelly-roll의 복잡한 구조 및 재료층을 그대로 모사하는 것은 해석 모델의 크기를 증대시켜 실용성이 떨어집니다. 따라서 차량 충돌해석과 같은 large scale 해석 모델에서는 연산 비용 감소를 위한 배터리셀 jelly-roll의 등가물성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있습니다. 본 포스팅에서는 jelly-roll의 압력의존성 소성과 항복이방성이 동시에 고려된 등가물성 도출을 위해 Hill potential을 적용한 crushable foam model을 이용하였습니다. Anisotropic crushable foam model은 Abaqus 2022 (Hot fix 1) 부터 지원하고 있으며, Standard, Explicit 두 솔버 모두에 활용 가능합니다. Fig. 1 Impact simulation for EV (Léost and Boljen, 2014) 2. Anisotropic crushable foam model 배터리셀 내부에 위치한 Jelly-roll 은 절연체, 음극재, 양극재, 금속포일을 엮어 와인딩 공정으로 제작되는 복합소재이며 (Fig. 2) 구조적 특성에 의해 두 가지 특징적인 소성거동을 보입니다. 첫번째는 정수압 응력에 의해 소성변형이 발생하는 압력의존성입니다. 금속재료는 정수압 응력에 의해 소성변형이 발생하지 않기 때문에 보통 Von-Mises 항복곡면을 이용하여 소성거동을 모사합니다. 반면 jelly-roll 의 경우 음극재 및 양극재에 다량의 기공이 포함되어 있기 때문에 정수압에 의해 소성변형이 발생할 수 있습니다. 두번째는 인가된 하중의 방향에 따라 항복응력이 다른 이방성 거동입니다. Fig. 2에서 볼 수 있듯이 jelly-roll은 반경방향과 축방향으로 재료의 배열이 다르며 축방향으로 더 높은 강성을 갖습니다. Abaqus 는 2022 (Hot fix 1) 버전부터 crushable foam 소성모델 (압력의존성)에 potential 옵션 (이방성)을 추가함으로서 jelly-roll 의 두 가지 특성을 동시에 고려할 수 있습니다. 소성물성 파라미터는 가공경화곡선을 모사하기 위한 5 변수 (εo, n, A, B, m), 항복곡면의 형상을 결정하기 위한 3 변수로 (kc, kt, R) 총 8개이며 (Fig. 3) 실험-해석 간 하중-변위 곡선의 차이를 최소화하는 파라미터를 Isight로 도출하였습니다. 등가물성 도출 프로세스에 대한 자세한 내용은 다쏘시스템 코리아 블로그의 이 전 포스팅을 참고하시기 바랍니다 [LINK]. Fig. 2 Cross-section of a cylindrical battery cell and microstructure of jelly-roll Fig. 3 Plastic parameters employed in anisotropic crushable foam model 3. Modeling 3.1 Abaqus를 이용한 FE 모델 본 포스팅에서는 jelly-roll의 등가물성을 도출하기 위해 반경방향 압축조건 (모델1)과 3-점 굽힘조건 (모델2)을 고려하였습니다. Fig. 4에서 해석 모델의 경계조건 및 하중조건을 확인할 수 있으며 해석 시간 절감을 위해 모델1과 모델2는 각각 2D 평면변형률 모델, 3D 1/4 대칭 모델을 활용하였습니다. Dynamic, Explicit 프로시저를 이용하여 준정적 해석을 수행하였으며, 운동에너지가 변형에너지의 1% 미만이 되도록 mass scaling을 적용하였습니다. Fig. 4 Jelly-roll FE models and deformed shape 3.2 Isight를 이용한 물성 calibration 프로세스 Isight workflow는 최적화 알고리즘 초기값 설정을 위한 DOE (Design of Experiment) 루프, 물성 파라미터 calibration을 위한 Optimization 루프로 구성했습니다. DOE 루프에서는 변수공간 내에서 라틴하이퍼큐브 샘플링을 통해 20개의 parameter set 을 생성했으며 그 중, 실험-해석 간 하중-변위 곡선 차이가 가장 작게 발생하는 set 을 최적화 알고리즘의 초기값으로 적용했습니다. 최적화 알고리즘은 Hooke-Jeeves pattern search algorithm 을 적용했으며 100회 iteration 후 Loop 컴포넌트에 최적화 결과를 전달합니다. Loop 컴포넌트에서는 실험-해석 곡선 간의 면적 차이가 설정 값 이하가 되는지 확인 후 만족하지 못하면 DOE-Optimization 순의 프로세스를 반복합니다. Fig. 5 Isight workflow for identification of plastic parameters for anisotropic crushable foam model 4. Results and discussion 4.1 Calibration results Fig. 6 에서는 압력의존성과 이방성을 모두 고려한 anisotropic crushable foam 모델과, 이방성만을 고려한 모델(이하 Von-Mises 모델)의 해석결과를 실험 하중-변위 곡선과 비교하였습니다. Von-Mises 모델의 경우 지난 포스팅의 calibration 결과를 활용하였으며 6 개의 재료변수를 (εo, n, A, B, m, R) 사용하였습니다[LINK]. 두 소성모델 모두 jelly-roll 의 반경방향 압축과 3-점 굽힘조건에 대해서 calibration이 잘 수행되었음을 확인할 수 있습니다. Fig. 6 Comparison of calibrated force-displacement curve for two plasticity models and experiment 4.2 Validation 도출한 jelly-roll 등가물성은 cell casing 을 포함한 3D 모델의 실험-해석 간 하중-변위 곡선을 비교해 검증했습니다. 도출한 등가물성이 타당하려면 calibration에 사용된 하중조건 외의 변형모드에서도 실험과 유사한 거동을 보여야 합니다. 따라서 등가물성 검증을 위해 압입 (Indentation) 하중조건을 추가하으며, Fig. 7 에 두 소성모델의 하중-변위 곡선 예측 결과를 실험과 비교했습니다. 비교 결과, 반경방향 압축과 압입조건은 압력의존성과 이방성 모두 고려한 crushable foam 모델의 결과가 실험과 더 높은 correlation을 보입니다. 3-점 굽힘의 경우 두 모델 간 차이가 거의 발생하지 않았는데, 이는 해당 변형모드에서 정수압 응력 성분이 미미하여 압력의존성 영향이 작기 때문인 것으로 보입니다. Fig. 7 Validation of identified material parameters with 3D FE results 5. Conclusion 본 포스팅에서는 Abaqus 2022 업데이트 기능인 anisotropic crushable foam 모델을 활용하여 배터리셀의 등가물성을 도출하였습니다. 등가물성 도출에는 jelly-roll 의 반경방향 압축과 3-점 굽힘 실험데이터를 이용하였고 연산시간 단축을 위해 2D 모델 및 3D 대칭모델을 사용했습니다. 마지막으로 cell casing 을 포함한 3D 해석을 3가지 변형모드에 대해 수행했고 실험 하중-변위 곡선과 비교하여 도출물성을 검증했습니다. Jelly-roll 의 소성 특성인 압력의존성과 항복이방성을 모두 고려할 경우, 실험-해석 간 correlation이 더욱 개선된 현실적인 등가물성 도출이 가능함을 확인했습니다. 기존에는 jelly-roll 의 두 가지 특성을 반영하기 위해 별도의 유저 서브루틴 작성이 필요했으나 최신버전에서는 built-in material 로 제공하고 있기 때문에 보다 적용이 편리해졌습니다. 본 포스팅에 대한 문의는 다쏘시스템 기술지원 팀으로 연락주시기 바랍니다 (02-3270-8541, SIMULIA.KR.Support@3ds.com). References Abaqus Documentation, 2022, Dassault Systèmes Simulia Corp., Providence, RI, USA. Greve L, Fehrenbach C, 2012, Mechanical testing and macro-mechanical finite element simulation of the deformation, fracture, and short circuit initiation of cylindrical Lithium ion battery cells, Journal of Power Sources 214, 377 − 385. Léost Y, Boljen M, 2014, Crash simulations of electric cars in the eversafe project, XIII International Conference on Computational Plascity : Fundamentals and Applications, COMPLAS XIII, Barcelona. Wang L, Yin S, Xu J, 2019, A detailed computational model for cylindrical lithium-ion batteries under mechanical loading: From cell deformation to short-circuit onset, Journal of Power Sources 413, 284 – 292. Xu J, Liu B, Wang X, Hu D, 2016, Computational model of 18650 lithium-ion battery with coupled strain rate and SOC dependencies, Applied Energy 172, 180 -189. Zhu J, Zhang X, Sahraei E, Tomasz W, 2016, Deformation and failure mechanisms of 18650 battery cells under axial compression, Journal of Power Sources 336, 332 -340. Zhu J, Wierzbicki T, Li W, 2018, A review of safety-focused mechanical modeling of commercial lithium-ion batteries, Journal of Power Sources 378, 153 – 168.

인터배터리 2022 전시회에 초대합니다.

Fri, 11 Mar 2022 08:21:32 GMT

인터배터리 2022 국내 최대규모의 이차전지산업 전문 전시회인 인터배터리2022에 다쏘시스템이 참여합니다. ·명칭: InterBattery 2022 ·장소: 코엑스 A홀(다쏘시스템 전시부스:Hall B, M200) ·기간: 2022.3.17(목) ~ 3.19(토) ·주최: 산업통상자원부 ·규모: 300개사 500부스 바이어 30,000명 ·주관: 한국전지산업협회, 코엑스 ·전시회개요: http://interbattery.or.kr/about/ ·사전등록: https://tickgo.kr/exhibition/1215 InterBattery는 산업통상자원부가 주최하고 한국전지산업협회와 코엑스가 주관하여 2013년에 국내 최대규모로 런칭한 이차전지산업 전문 전시회입니다. InterBattery는 급성장한 Mobile 소형시장에서부터 에너지산업, 자동차산업 및 ESS·EV 중대형시장까지 아우르는 비즈니스 전문 전시회로, 국내외 전지 관련 최신 제품 및 동향을 파악 및 관련 바이어들을 접할 수 있는 국내 유일의 비즈니스 장입니다. 또한, 국제 컨퍼런스인 “The Battery Conference”의 동시개최로, 글로벌 오피니언 리더들과 기술 교류 및 차년도 트렌드 파악의 중요한 기회를 제공할 것입니다.

High-Performance Battery

Thu, 24 Feb 2022 04:05:33 GMT

더 안전하고 오래 지속되며 빠르게 충전되는 배터리를 설계하기 위해 분자에서 시스템까지 엔지니어링 최적화 High Performance Battery는 배터리 재료 설계에서 시스템 동작, 셀 및 팩의 성능 검증, 장치에 배터리 통합에 이르기까지 전체 범위에 걸쳐 제공되는 설계 및 엔지니어링 솔루션입니다. 기존 경계를 넘어 최고 고객 경험에 적합한 배터리를 설계하려는 기업을 위해 배터리 엔지니어링 프로세스의 각 단계를 지원하고 가속화합니다: – 가상 검사를 통한 소재 개발 – 규정 준수 요구 사항에 따른 셀 공식과 레시피 개발 – (열/전기/에이징 등) 거동 해석 – 셀, 모듈 및 팩 시뮬레이션을 통한 구조 및 성능 검증(기계적 남용 테스트) – 3DEXPERIENCE 플랫폼을 통한 팀 주도 검증 및 해석 수익: 신기술/지적재산(IP) 기반 수익 향상 더 많은 NPI를 통해 부문/산업 전반에 걸쳐 시장 점유율 향상 시간: R&D 개발 주기 시간 단축 품질: 규정 준수, 신뢰성에 대한 결함 수 감소 비용: 프로토타입 개수 및 프로토타입 검증 시간 단축