제조 경쟁력을 위한 엔지니어링 SW 기술개발 기반구축 사업 (2)
손석호
E-mail | seokho.son@pidotech.co.kr
공학박사이며 피도텍의 책임연구원으로 순수 국내 기술로 개발된 PIDO 소프트웨어인‘PIAnO(Process Integration, Automation and Optimization)’에 탑재되어 있는 다양한 최적화 기법을 연구·개발하고 있다. 최근에는 인공지능 알고리즘과 관련한 머신러닝, 딥러닝 알고리즘에 대한 연구·개발을 진행 중에 있다.
효율적인 최적설계 프로세스
CAE는 제품의 기획/설계 및 제조 단계에서 컴퓨터를 이용한 모의실험(Simulation)을 활용함으로써 설계 및 테스트 기간/비용을
대폭 감소시킬 수 있는 기반 기술이다. CAE 해석 기술은 자동차,항공·우주 분야에서는 필수적으로 이용하고 있으며, 정밀하고 복
잡한 구조물이나 대형구조물의 경우 프로토타입(Prototype)을 제작하기 어려우며 비용이 많이 들기 때문에 CAE 해석 기술을 활용
한 설계 및 성능 평가가 요구된다.
CAE를 이용한 기존의 설계 프로세스는 <그림 1>과 같이 주어진 요구사항을 만족할 때까지 설계자의 경험이나 노하우에 의하여 설
계 값을 수동으로 반복 변경하는 과정이며, 이렇게 도출된 설계안을 적정설계(Adequate Design)라고 한다. PIDO(Process Integration and Design Optimization) 기술을 적용한 설계 프로세스는 주어진 요구사항을 만족할 때까지 설계자의 노하우 및 경험에 의존하는 대신 잘 정립된 수치 기반인 최적설계 기법을 적용하여 설계안을 자동으로 변경하는 과정이며, 이렇게 도출된 설계안을 최적설계(Optimal Design)라고 한다.
그림 1. 기존 수동설계 프로세스와 PIDO 기술을 적용한 최적설계 프로세스
따라서 적은 시간과 비용으로 다양한 설계 요구사항을 만족하면서 시스템의 성능을 향상시키는 설계안을 도출하기 위해서 성능평
가를 위한 CAE 해석 기술과 최적설계 기법 기반 자동화된 PIDO 기술 적용이 필요하다. 기존 최적설계 기법은 다양한 분야의 시스템에서 우수한 최적설계안을 도출할 수 있다는 장점에도 불구하고 최적화 과정 동안 상당한 횟수의 CAE 해석을 반복적으로 요구하기 때문에 산업현장에 바로 적용하기는 현실적으로 어렵다. 따라서, 적은 회수의 CAE 해석만으로도 최적설계안을 도출할 수 있도록 시간과 비용을 대폭 절감할 수 있는 매우 효율적인 최적설계 기법이 반드시 필요하다.