<글 : 타임텍 마케팅 info@timetec-ttm.com>
혁신적인 국산 3D CAD
타임텍에서 개발 공급하는 3D CAD 시스템 TTM은 기존 CAD와 차별화 된 차세대 3D CAD시스템입니다. ONE MODEL로 설계를 진행하는 설계 일관시스템을 통하여 영업단계부터 3D 모델을 활용하여 설계를 진행하고, 이 모델이 이후 설계단계서도 재사용하여 설계효율성을 극대화하고, 오류를 최소화 할 수 있습니다.
3D 모델링의 상류화를 위하여 스케치, 파라메트릭, RELATION 기반의 혁신적인 모델링 기술을 탑재하여, 초보기술자도 쉽고 빠르게 모델링을 할 수 있습니다. 또한 각 설계단계별로 필요한 세부기술들도 풍부하게 포함되어 있습니다. 또한 타임텍에서는 조선설계용 3D CAD 시스템 개발 기술을 확장하여 선박개조설계, 플랜트설계용 3D CAD를 개발하여 지원분야를 확대하고 있습니다.
<TTM 조선설계시스템 구성도>
시스템 종류
1) 선박설계시스템
설계일관시스템 개념으로 기본설계에서부터 상세, 생산설계까지 하나의 모델로 설계가 가능하도록 4개의 시스템, 즉 기본구조설계, 생산선체설계, 기본의장설계, 생산의장설계시스템, 으로 구성되어 있습니다. 기본설계시스템과 생산설계시스템은 물리적으로 구분되어 있어, 설계가 중첩되더라도 직접적인 연결관계 없이 독립적으로 작업가능 합니다. 다만, 각 설계시스템에서는 기본설계시스템의 모델과 생산설계시스템의 모델을 실시간으로 비교할 수 있으며, 기본설계시스템에서는 설계의 변경사항을 시스템을 통하여 생산설계에 정보를 제공하고, 설계반영을 요청할 수 있습니다. 기본설계시스템의 3D 모델은 생산시스템에 재 사용하기 위하여 블록과 모듈기준으로 분할되고, 필요한 속성들이 자동 또는 수동으로 추가됩니다. 이때 블록과 모듈은 생산현장에 따라 변경될 수 있으므로, 기본설계 원본 모델은 손상 없이 논리적으로 분할됩니다.
<TTM 설계일관시스템>
2) 개조설계시스템(TTM S-DESIGN)
레이저 스캐너로 생성한 POINT CLOUD 데이터를 사용하여 개조설계를 수행하는 3D CAD시스템으로 BWTS, SCRUBBER 등의 개조공사 설계에 주로 사용됩니다. 수십GB의 대용량 POINT CLOUD 데이터를 3D CAD시스템안에서 빠르게 조작하고 하나하나의 Point 데이터를3D 모델로 인식하는 것이 주요 특징입니다. POINT CLOUD 데이터가 3D 모델로 인식되므로, Collision Check도 할 수 있고, 각 POINT의 좌표를 이용할 수 있고, 2D 도면화 작업도 가능합니다. 빠른 조작을 위하여 TTM S-DESIGN에서는 2단계의 POINT CLOUD해상도를 지원합니다. 저해상도로 전체 모델을 10~20여초 만에 Display하고 빠르게 조작하면서 전체 형상을 먼저 확인하고, 작업 영역으로 제한 한 뒤 고해상도로 전환하면 더욱 빠르게 작업 할 수 있습니다.
<POINT CLOUD 데이터의 해상도 처리>
3) 플랜트설계시스템(TTM PLANT3D)
2019년 말에 개발 완료된 플랜트설계에 특화된 3D CAD 시스템으로 해양플랜트설계, 육상플랜트설계를 목표로 개발되었습니다. 유연하고 빠른 모델링을 목표로, 견적설계 업무부터 FEED 설계, 생산설계를 적용할 수 있는 시스템으로 개발되었습니다. 2020년에 상용화를 목표로 플랜트엔지니어링회사들과 시범적용을 추진하고 있습니다.
선박설계시스템 소개
1) TTM 기본구조설계시스템(TTM ISD)
TTM ISD는 현재 작업하는 기본 구조설계 시수 범위 안에서 3D 모델 기반으로 구조설계를 수행하는 것은 목표로 개발되었습니다. 또한 생산설계와 달리 기본구조 기술자들은 모델링을 일상적으로 하지 않기 때문에 대부분 3D 모델의 생성을 어려워하고 있습니다. TTM ISD는 이런 것을 해소하기 위하여 우선 빠르고 쉬운 모델링을 구현하여 기본구조 기술자들이 쉽게 3D 모델을 생성할 수 있도록 하였습니다.
도면화 부분도 많은 개선이 이루어져, 3D 모델과 도면작업의 시수만을 비교해도 기존 작업대비 시수를 오히려 많이 줄일 수 있는 것으로 파악되고 있습니다. 3D 모델이 완성되면, 구조평가를 위하여 KR, DNV-GL, BV와 같은 선급 프로그램과 Direct Interface를 제공하여, 선급프로그램에서 즉시 구조평가를 할 수 있습니다. 또한 전선해석을 위하여 3D 모델로부터 FE MESH를 생성할 수 있습니다.
블록으로 분할된 생산모델이 생산선체설계시스템으로 전송하여 선체생산설계를 수행할 수 있습니다.
<3D 모델로부터 FE MESH 자동 생성>
2) TTM 의장기본설계 시스템(TTM IOD)
영업설계나 기본설계에서 3D ARRANGEMENT를 통하여 빠르게 장비를 배치할 수 있으며, 다수의 예비장비에 대하여도 빠르게 설치가능성을 검토할 수 있습니다. 또한 선주의 변경 또는 추가 요청사항을 빠르게 반영할 수 있으며, 발주처 와 3D 모델기반으로 기술협의가 가능합니다.
빠른 장비설치를 위하여 MAKER 도면이나 GEOMETRY를 이용하여 임시로 장비를 생성하여 배치 가능성 등의 기술검토를 할 수 있으며, 추후 장비가 확정된 이후에 정확한 형상의 CATALOG로 변경할 수 있는 유연성을 제공합니다. 배치는 3D환경과 2D 환경에서 어느 곳에 배치 또는 수정을 하게 되면 양방향으로 자동 Update가 되어 쉽고, 정확하게 배치를 할 수 있습니다. 이때 2D 환경은 DECK나 SECTION등을 만들어서 사용할 수 있습니다.
3D ARRANGEMENT가 완성되면 PIPE, CABLE, VENT, STEEL OUTFIT 등의 설계를 3D 모델기반으로 진행할 수 있습니다. 이들 모델은 선형, DECK 등의 설계변경에 파라메트릭 RULE과 RELATION에 의하여 변경사항을 자동으로 반영할 수 있습니다. TTM ISD와 동일하게 기본설계 모델의 손상 없이 MODULE단위로 분할하여 생산의장설계시스템으로 데이터를 전송하여 계속 설계를 진행할 수 있습니다.
<3D 환경과 2D 환경을 통한 3D ARRANGEMENT 작업>
3) TTM 생산선체설계시스템(TTM HULL)
기본구조설계시스템(TTM ISD)과 비슷한 모델링 환경을 가지고 있으며, TTM ISD와 독립적으로 모델링을 수행하여 생산설계를 수행합니다. 기본구조설계가 TTM ISD로 진행되었다며, TTM ISD로 부터 모델을 전송 받아서 TTM ISD와 변경사항을 서로 주고 받는 협업개념으로 설계를 진행할 수도 있습니다. 이 ONE MODEL 개념으로 설계를 진행하면, 생산설계에서 3D 모델을 새로 작성할 필요가 없으므로, 설계기간, 설계시수 모두 30% 정도 절감할 수 있습니다.
선체 생산설계를 위해 필요한 대부분의 기능이 시스템에 포함되어 있어, 최소한의 Customization으로 생산설계를 진행할 수 있습니다. 즉 모델링이나 생산정보를 위한 IN-HOUSE 프로그램이 기본 포함되어 있으며, 네스팅시스템도 포함되어 있습니다. 선체 외판설계도 GUI 기반으로 쉽게 설계가 가능하며, 설계정보를 쉽게 확인하고 수정할 수 있는 기능들을 제공합니다.
<TTM HULL의 외판 설계 기능 요약도>
4) TTM 생산의장설계 시스템(TTM OUTFIT)
생산의장설계는 그 분야가 다양하고 특히 많은 IN-HOUSE 프로그램이 필요한 분야입니다. 따라서 그 분야가 넓고, 다양한 IN-HOUSE 프로그램이 필수적인데, TTM OUTFIT 에는 많은 조선소에서 사용되어 검증된 타임텍의 PCS-GEN IN-HOUSE 프로그램이 기본 탑재되어 있습니다. 또 의장설계시스템을 사용하기 위하여는 다양한 CATALOG가 준비되어야 하는데, 국내 조선소에서 주로 사용하는 많은 CATALOG가 시스템에 탑재되어 있습니다. 뿐만 아니라, 각 설계 분야별로 특화된 기존 시스템과는 다른 빠른 모델링 기능을 제공하고 있습니다. 특정모델로 검증한 결과, MOUSE 사용횟수가 기존 시스템대비 50% 이하까지 줄여서 나타난 경우도 있습니다.
최종적으로 3D 모델은 도면으로 생성하게 되는데, 모델링과 동일한 프로그램에서 도면을 작성하는 DRAFT 기능을 제공합니다. 도면생성 이후 모델이 변경된 경우에는 VALIDATION 기능을 통하여 도면생성 이후 변경된 모델만을 찾아서 변경된 모델과 관련된 정보(DIMENSION, NAME등)를 자동 변경합니다.
<TTM Validation을 통하여 수정된 모델을 도면에 반영>
5) TTM VIEWER
TTM VIEWER는 설계관리자의 설계 REVIEW기능과 제작, 설치 현장에서 사용하는 2가지 기능을 제공합니다. 3D CAD시스템의 사용에 능숙하지 않은 관리자가 직접 진행중인 설계PROJECT에 접속하여 설계진행 사항을 확인하고, 3D 모델로 기술적 검토를 할 수 있습니다. 검토결과를 설계자와 공유하며 시스템을 통하여 작업지시를 할 수 있습니다. 단순히 만들어진 3D 모델을 검토하는 것뿐만 아니라, 필요에 따라 임시로 장비 위치 이동하여 배치의 적합성을 검토할 수 있고, 장비를 복사하여 추가 장비 설치를 검토할 수도 있습니다.아바타를 이용하여 설계공간을 보다 세밀하게 관찰할 수도 있으며, 시뮬레이션 기능을 이용하여 장비탑재 시뮬레이션등도 수행할 수 있습니다. 제작공장이나 설치, 조립 현장에서는 설계로부터 경량 File을 접수하여 모바일 기기를 통하여 3D 모델의 형상을 확인하는 용도로 사용할 수도 있습니다.
<TTM VIEWER의 시뮬레이션과 아바타 동작>
TTM PLM
1) WORK PACKAGE
설계가 완료되면 WORK PACKAGE 발행을 통하여 생산부서에 작업지시를 하게 됩니다. 이때 도면, BOM뿐 아니라 3D 모델도 함께 전송이 되며, WORK PACKAGE 발행이 되면 해당 모델은 수정이 불가능하게 되며, WORK PACKAGE가 취소되거나 Revision 발행시 수정이 가능하게 됩니다.
WORK PACKAGE는 절단, 가공, 조립, 제작, 설치 등으로 분류되며, BOM은 WORK PACKAGE 단위별로 네스팅이 자동 실행되며, 설계자가 자재를 추가할 수도 있으며, 설계부서에서 설계변경이 필요할 경우 현장의 작업 상황을 파악하여 대처할 수도 있습니다.
<WORK PACKAGE 작성 화면>
2) 협업시스템
설계와 생산부서간에 TTM PLM 협업시스템을 통하여 실시간으로 정보 공유 또는 협의가 가능합니다. 설계에서 발행한 WORK PACKAGE를 현장부서에서 실시간으로 확인할 수 있습니다. 도면, BOM 뿐 아니라 3D 모델도 확인가능하며, 현장의 문제점을 WORK PACKAGE를 통하여 사진 또는 Mark-Up을 Upload하여 설계담당자와 실시간으로 협의 처리할 수 있습니다. 운용중인 ERP 시스템과 연계하면 현장 작업관리시스템과 연동할 수도 있습니다.
<WORK PACKAGE를 통한 협업시스템>