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[산업장비] [디아이티] 해석과 3차원 설계 통한 검증으로 원가 절감 및 설계 오류 감소
도입제품: SOLIDWORKS Simulation[2012-03-09]

해석과 3차원 설계 통한 검증으로 원가 절감 및 설계 오류 감소

 

광학 측정 및 검사 분야 반도체 장비 전문업체, 디아이티

 

디아이티(Digital Imaging Technology, http://www.okdit.co.kr)는 대기업 디스플레이 분야에서 10년 이상의 풍부한 경험과 노하우, 혁신적 기술력을 습득한 엔지니어들이 창업한 벤처기업으로서,일본업체에 의존했던 FPD 분야에서 탁월한 경쟁력과 시스템을 갖춘 관련 설비를 자체 개발하고 국내 대기업뿐만 아니라, 중국, 대만등 해외에 수출하고 있다. 이와 함께 SOLIDWORKS(솔리드웍스)를 이용한 설계 및 해석 솔루션의 적용으로 원가 절감과 설계 오류 감소를 통해 제품 경쟁력을 갖추어 나가고 있다.

 

회사소개
디아이티는 99년부터 대기업 연구소에서 AOI(자동광학검사) 장비의 FPD(평판 디스플레이) 시장에서 패턴검사기를 개발해 왔으나 2005년 분사하면서 경기도 화성에 회사를 설립하게 되었다. 매출 규모는 지난 해 기준 1,000억원 정도로 현재 직원은 220여명이며, 이중
설계 인력은 20여명이다. 2008년부터 삼성전자 협성회로 등록, 활동을 하고 있다.

사업 아이템으로는 검사장비 중에서도 광학을 이용하여 측정이나 검사를 하는 장비에 초점을 두고 있으며, FPD 장비, TFT-LCD, PDP 검사장비, 필름 검사장비, OLED 검사장비,솔라셀 검사장비, UV 노광기 등을 주로 생산하고 있다.


해석을 위한 3차원 설계 툴의 도입
디아이티는 초창기에는 기구설계를 외주에 의존해 왔는데 3차원 설계가 활성화되지 않았던 2000년대 중반에는 2D 설계로 진행하였다.디아이티에서 개발하고 있는 PDP 장비는 프레임의 길이가 4m, 폭이 3.5미터에 이르는
장비로 전체 중량이 20톤 정도의 큰 구조물이며 전체 주물로 제작해 왔다. 그러나 7세대 설비인 컬러 필터 설비 제작과정에서 패스라인이 높아 전체를 주물로 뜨기에는 시간과 노력이 너무 많이 들고, 기술적 한계에 봉착하게 되었다. 이를 해결하기 위한 방법을 찾다보니
자연스럽게 검증을 통한 해석 솔루션의 필요성을 느끼게 되었다.

류용덕 차장은 "기존에는 프레임을 제작하는데 목형에서 주물제작, 가공, 수정, 도장작업까지 3개월 이상 걸릴 뿐만 아니라, 고객사에서 검수를 통해 문제가 있으면 다시 만들어야 하는 어려움이 있어 일정상의 차질이 빚어지고 있었다."라고 말한다.
우리보다 앞선 일본이 주물을 사용하고 있는 상태에서 주물을 사용하지 않으면 진동상의 문제가 생길 가능성에 대해 누구도 자신할 수 없었다. 그러나 광학 설비이기 때문에 카메라 단에서 진동이 얼마나 발생하는지만 확인되면 주물을 쓰지 않고 프레임으로 가도 되겠다는 생각은 머리에서 떠나지 않았고, 해석 솔루션을 통한 시뮬레이션을 통해 비교해본 결과 강성, 진동 등에서 문제가 없다는 결론을 얻었다.
그럼에도 불구하고 이를 결정하기까지는 쉽지 않았다. 인라인 설비이다 보니 라인 자체


진동이나 장비에서 오는 진동을 정확하게 알 수는 없는 상황이었고, 누군가 책임을 지기도 힘들었기 때문이다. 1년 정도 검토와 설득을 통해 각파이프로만 프레임을 만들어 납품하게 되었다. 결과적으로 성공을 거두면서 이 회사에서는 현재 주물로된 설비는 없어졌고
각파이프 프레임으로 된 설비만을 만들고 있다.

이와 관련한 장비 수주액은 200억원 정도로, 주물을 쓰지 않으므로 해서 10억원 정도의 절약 효과도 얻게 되었다.
류용덕 차장은 "비용 절감도 중요하지만 주물이 사라지면서 6개월이 걸리던 납기가 4개월로 줄어드는 성과를 거두었고, 이것은 곧 DIT의 경쟁력으로 이어지고 있다."고 말한다.
프로젝트 진행 시마다 10억원씩 비용을 절감시켜 준 해석을 적용하기 위해서 2차원 캐드로는 더 이상 진행이 힘들게 되었고, 3차원 설계 툴의 도입은 필연적이었다.


SOLIDWORKS 도입 배경
3차원 설계 툴의 도입 과정에서 여러 가지 솔루션을 이미 사용해본 터라 솔루션 선정을 놓고 고민을 하게 되었다.
자동차 분야에 익숙한 솔루션은 업무에 대응이 잘 되지 않았고, 빠른 작업 속도를 자랑하던 미드레인지 캐드는 대용량 어셈블리로 넘어오면서 한계를 드러냈다. 또한 기존에 가지고 있던 해석 솔루션과 미드레인지 캐드는 인터페이스를 지원하기는 했지만 놓치는 부
분이 있어 불편함이 따랐다. 여러 가지 이슈가 있었지만 해외 사이트에서 ‘SOLIDWORKS’로 검색해본 결과 많은 사용자를 확보하고 있는 솔루션이라는 점, 배우기 쉽고, 가격 면에서도 경쟁력이 있다는 것은 큰 장점이었다.


뿐만 아니라 3차원 설계를 위해 SOLIDWORKS 뿐만 아니라 SOLIDWORKS Simulation(솔리드웍스 시뮬레이션)으로 해석 적용이 가능해 통합된 환경에서 지원이 가능하다는 점, 향후 확장성을 고려해 데이터 관리가 가능한 PDM과 문서 제작까지 지원하는 제품 라인업은 설계 최적화, 운용성,원가절감, 설계시간 단축 등을 함께 충족시켜 줄 수 있는 기반이 될 수 있다는 점에서 큰 매력으로 작용했다.


효과적인 디자인 리뷰와 설계시간 단축
3차원 설계가 이루어지면서 가장 큰 효과를 보고 있는 것은 디자인 리뷰 부분이다. 류용덕 차장은 "저희 회사의 경우 광학설비이다 보니까 기구설계자 혼자서 제품의 성능을 정하는 것이 아니라 각 분야의 많은 엔지니어들이 검토를 하게 되는데, 기존에는 자기 파트에서 가지고 있는 노하우를 타 분야의 엔지니어들이 2D 도면을 보고 표현하는데 한계가 있었다. 따라서 회의시 문제점이 표출되지 않던 것이 제품 완성 이후에 나오는 경우들이 많았다."라고 말한다.

3차원 설계를 통해 기구설계자만이 제품의 성능을 업그레이드하는 것이 아니라 제어,광학 등 여러 분야에 있는 엔지니어들이 쉽게 얘기할 수 있는 장을 만들어줌으로써 보기 편하고 이해하기 쉬운 디자인 리뷰가 이루어짐으로써 노하우가 많이 접목될 수 있다
는 것.
또한 파트, 어셈블리 성능 향상으로 설계 시간을 줄일 수 있었고, 설계 데이터베이스 구축으로 설계 표준화 실현, 설계 시간 30% 단축을 기대할 수 있게 되었다. 이와함께 불량률 저하 및 설계 오류 감소, 해석과 시뮬레이션을 통한 설계 검증을 통해 품질 향상 및 원가 20% 감소, 고객사의 클라이언트/서버 비용 35% 감소 등이 이루
어졌다. 그리고 인터넷 설계 라이브러리의 도움을 받아 사용의 편리성과 강력한 기능들을 제공받게 됨으로써 설계 효율 또한 높아지게 되었다.

 

도전과 극복
그러나 도입과정에서 시행착오도 겪었던 것이 사실이다. 6세대 AOI 설비 제작시 3차원 설계는 했지만 제작도면은 SOLIDWORKS 2D로 뽑지 않았다. 그 이유는 익숙하지 않고 시간이 오래 걸릴 것이라는 판단 때문으로, 2D는 다른 소프트웨어를 사용해 별도로 작업을 하는 과정을 거쳤다. 그러다 올초 제작 도면까지 3차원으로 뽑겠다는 목표를 세우고, 하루 교육을 받은 뒤 협력사의 도움을 받아 원격조정으로 배우면서 템플릿을 구성, 2D까지 뽑게 되었다.
"처음에는 기존에 익숙한 2D 캐드로 하면 되는데 하는 생각이 지워지지 않았다. 2D캐드로 하면 1주일이면 제작도면을 뽑을 수 있는데 하는 생각에서 차일피일 미루다 납기에 쫓긴 상황에서 마음을 먹고 SOLIDWORKS 2D로 설계를 해보니 기존 2D 캐드로 일주일에서 열흘 정도 걸리던 것을 4일만에 끝낼수 있었다. 이제는 익숙해지면서 시간도 더 줄어들 것으로 기대하고 있다.".

류용덕 차장은 사용해 보니 SOLIDWORKS 2D 프로그램이 좋다는 생각이 들었고, 이후부터는 제작도면까지 SOLIDWORKS로 작업을 해나가고 있다고 말한다.
"1단계에 들어갔던 설비가 2단계에도 들어가는데 SOLIDWORKS를 이용해 설계와 검증을 거쳐 곧 납품 예정으로 있다."는 류 차장은 "2D 설계를 하면 에러가 생길 가능성이 높은데 3차원 설계 툴을 이용하면 이를 최소화 시킬 수 있다."고 말했다.

향후 계획
디아이티는 아직 전체 인원에 비해 설계 인력도 적고, 3차원 설계를 하는 인력도 많지 않다. 그러나 새로운 것에 대한 도전정신으로 향후 설계 인프라가 높아질 수 있도록 하는 것이 목표이다.
"정기적인 교육 및 지속적인 기술지원으로 3D를 정착함으로써 전사적으로 확대시켜 나갈 예정"이라는 류용덕 차장은 뿐만 아니라 "효율적인 데이터 관리를 위해 PDM을 도입해서 설계자들의 서랍 속에 있는 정보와 노하우들을 시스템적으로 모아놓으면 큰 도움이 될 것"이라면서, "Enterprise PDM 구축을 통해 ERP와 연동하여 부서간 업무 효율도 증대시켜 나가고, 3D 문서 제작을 위한 솔루션도 함께 검토할 계획"이라고 밝혔다.
또한 "현재는 표준화된 설계 라이브러리가 없어 작업할 때마다 설계컨셉이 달라지고 시간도 많이 소요되고 있는데 부품들을 모듈화 시키게 되면 시간 및 원가 면에서도 많이 단축될 것"으로 기대했다.
꿈을 가지고 기술을 개발하지만 꿈으로 기술을 포장하지 않는 회사, 최고가 되기보 다는 자신과 싸우겠다는 디아이티가 3차원 설계와 해석, 그리고 PDM 시스템의 구축과 적용으로 디지털 시대의 리더로서 꾸준히 성장해 나가길 기대해 본다.