신 개념의 3차원 솔리드 모델러, Autodesk Inventor R2
신 개념의 3차원 솔리드 모델러 Autodesk Inventor R2■ 개발 ; Autodesk, www.autodesk.com■ 사용 환경 : 윈도우 9*/2000, NT 4.0(서비스팩 4.0 이상) 이상■ 하드웨어 : P-500 이상, RAM(교육용 96MB, 소형 조립품 128MB, 대형 조립품 512MB), HDD 250MB 이상(SCSI 권장), VGA 미드레인지 이상의 Open GL 지원 VGA■ 가격 : 950만원(소비자가) ■ 공급 : 성우시스템, 02-780-9951, www.sws.co.krInventor는 현재의 CAD소프트웨어가 지닌 한계를 뛰어 넘을 수 있는 유일한 3D 설계 시스템으로, 이는 혁신적인 Adaptive Technology를 기반으로 기초부터 완벽하게 구축된 것이기에 가능한 것이라고 할 수 있다.17개의 출원 특허를 가진 Autodesk Inventor 3D 솔리드 모델링 및 도면 제작 시스템은 배우고 사용하기가 매우 간편하므로 짧은 시일 내에 그 성과를 확인할 수 있다. Autodesk Inventor는 대형 모형에 탁월한 성능을 제공한다. 또한 사용자가 작업하는 방식대로 실제로 적용시킬 수 있는 직관적 설계방식인 Adaptive 설계(Adaptive Design) 기능을 제공한다.1. 주요 특징(1) 단 하루의 생산성 기본적으로 3차원 형상을 구현하기 위해서는 다음과 같은 과정을 거치게 된다. 소프트웨어마다 조금씩 차이는 있지만 우선 작업평면을 정의하고 스케치를 통해서 기본 영역을 정의한 다음 여기에 치수/형상 구속조건을 주고 모델링 가공명령어를 통해서 형상을 구현한다. 이러한 과정이 반복되어 단품 형상과 복잡한 조립품을 작성해 나가는 것이다. 이때 처음 3차원을 대하는 입장에서는 작업과정에 대한 이해뿐만 아니라 새로운 명령어, 매 과정마다 틀려지는 명령 유형들이 큰 부담으로 작용한다. 처음 적용 시에 발생할 수 있는 위와 같은 문제점을 쉽게 해결하기 위한 방법으로 Inventor는 최적의 명령체계를 통해서 단 하루만에 탁월한 생산성 향상을 기대할 수 있도록 설계되었다. 단 하루의 생산성을 구현하기 위한 기능은 다음과 같다.1) 최적의 명령체계Inventor의 명령어 체계는 사용자가 생각하는 바를 그대로 따라가고 있다. 즉 운영체제로 윈도우를 사용하고 있기 때문에 기본적으로 윈도우에서 자주 사용되는 드래그&드롭, 복사/붙이기 등의 각종 기능 키, 아이콘 대화상자 위치의 재배열, 마우스 오른쪽 버튼에 적용되는 각종 명령어 등 익히 알고 있는 환경을 기본으로 하기 때문에 사용자라면 이미 Inventor사용법의 절반은 알고 있는 것과 같다고 하겠다. 뿐만 아니라 사용법이 어렵고 불필요한 명령어를 재배치하고 연관성이 있는 명령어군을 통일된 대화상자에 배치시켜 사용자는 하나의 명령만 알고 있으면 연관된 작업을 손쉽게 할 수 있도록 하였다. 이와 같이 전체적으로 명령아이콘을 최소화하여 사용자의 부담을 덜어주고 있다. (2) 지능적 스케치Inventor의 스케치 기능은 세계 최강의 2D 설계도구인 AutoCAD의 경험을 바탕으로 사용자로 하여금 손쉽게 작업할 수 있도록 다양한 인지기능이 내장되어 있다. 즉, <그림 2>와 같이 사용자가 스케치 기능을 이용하여 선을 그리다가 원을 그리고자 하면 또 다른 메뉴를 선택할 필요 없이 바로 원을 작도 할 수 있다. 뿐만 아니라 마우스 포인터에 다양한 인지기능을 내포시켜 작업 중에 다른 형상 요소를 선택하고자 할 때 이를 색상으로 표현하여 작업자와 대화형 작업이 가능하도록 하였다. 따라서 사용자는 포인터의 색상변화를 통해서 다음에 수행할 작업을 손쉽게 진행할 수 있고 뿐만 아니라 일단 작업된 스케치는 자동적으로 형상조건이 포함되어 있기 때문에 마우스 드래그만으로도 손쉽게 형상을 수정할 수 있다.이러한 진보적인 스케치 기능은 설계자가 작업하고자 하는 형상의 기본도형을 생각하는 순간 바로 표현할 수 있으며 마우스를 누르는 회수를 최소화하기 때문에 설계자의 의도를 충실하고 신속하게 반영할 수 있다. 3) 설계 도움 시스템3차원 설계도구를 처음 접하는 사용자들의 공통적인 문제는 쉽게 배울 수 있어야 하며, 또한 전문가 수준의 작업이 가능해야 한다는 것이다. 이러한 점에서 볼 때 Inventor는 처음 3차원 설계도구를 접하는 사용자로 하여금 쉽게 배울 수 있게 하는 다양한 도구를 시스템 내에서 제공해 주고 있다. 우선 도움말에 스케치, 부품작성 ,조립품 작성, 판금설계 등에 대한 전체적인 작업 과정을 예제를 통해서 다루고 있다. 따라서 손쉽게 전체적인 작업흐름에 대해서 이해할 수 있으며 어려운 부분에 대해서는 동영상 파일을 제공해 주고 있기 때문에 쉽게 이해가 가능하다. 여기에 초보자가 범할 수 있는 설계상의 오류를 손쉽게 처리해 주는 설계 도움시스템(Design Support System)을 제공해 주기 때문에 설계의 초보자라 할 지라도 전문가수준의 작업이 가능하도록 구현되어 있다. 뿐만 아니라 각각의 작업 중에도 마우스 오른쪽 버튼만 누르면 어떻게 다음작업을 진행해 나갈 지에 대해서 소상히 가르쳐 주는(Design Professor)가 제공되고 있다. 따라서 전체적으로 사용자의 측면에서 최대한 사용이 쉽게 구현되어 있다.(2) Large Model의 성능기존의 3차원 모델러의 가장 큰 관심은 얼마나 정확히 원하는 형상을 제한된 시간 내에 작업하느냐에서 이제는 많은 수량의 조립품 내에서 손쉽게 작업이 가능한지로 점차 변화해나가고 있다. 이 부분에서 Inventor는 대규모 어셈블리 모델을 효율적으로 처리 할 수 있도록 Adaptive Data Engine이라 불리는 혁신적인 데이터베이스 기술을 채용하였다. 이로 인해 사용자들로 하여금 대규모 어셈블리 데이터 모델을 재빨리 열어 작업할 수 있게 해주고, 더불어 OpenGL 그래픽 엔진을 함께 사용하면 대용량의 조립품 어셈블리 작업 시에 실시간으로 Zoom-in/out, Rotate가 가능하게 하여 더욱 빠르고, 높은 성능생산성 향상을 기대할 수 있다.. Adaptive Data Engine은 단일 부품을 여러 데이터 유형으로 나누어 저장하고, 추후 작업에서 필요로 하는 세그먼트만 메모리로 로드 시켜주며, 그 이외는 실제 명령 요구가 있을 때만 부가적인 세그먼트를 로드시켜 주기 때문에 시스템 성능을 대폭 향상시켜 준다. 모든 데이터를 실제 메모리로 로드 하지 않고 필요시에만 로드 하므로 모든 조립품 데이터(솔리드, 피처 데이터, 그래픽 등)에 대한 억세스를 요구하지 않더라도 조립 형상 모두를 주 메모리로 로드시키는 기존의 기계 설계 시스템보다는 훨씬 효율적이다. (3) Adaptive DesignInventor만의 획기적인 설계기법인 Adaptive Design은 말 그대로 “설계의도에 적절히 맞추는 설계”를 그 특징으로 하고 있다. 즉, 설계자의 의도를 그대로 반영하기 위해서 작업 중에 사용되어지는 변수 및 연산식에 대한 고려 없이도 손쉽게 작업이 가능하다. 1) Adaptive Assemblies조립품 모델링을 하기 위한 Adaptive Assembly 개념은 부품들이 어떻게 결합될 것인지 명시만 하면 조립품/부품간의 적절한 변경 정의를 통하여 자동으로 부품의 크기와 위치를 적절히 맞게 조정한다. 기존의 파라메트릭 또는 변수 설계 시스템보다 우월한 이 독창적인 접근 방식은 부품순서에 관계없이 부품 상관관계를 정의해 준다. 기존의 파라메트릭 방식은 <그림 5>와 같이 치수사이에 일련의 조건 식을 정의함으로써 부품들의 상관관계를 유도해 낸다. 즉 사용자는 부품 형상을 정의하는 일련의 조건 식을 정의하면 된다. 그러나 이러한 파라메트릭 방식은 작업자에게 작업의 유연성을 줄일 뿐만 아니라 작업상의 많은 에러요소를 포함하게 되며 부품수가 많아질수록 작업하기 어려운 반면에 Adaptive Assembly 는 사용자로 하여금 인접할 페이스만 지정하면 된다. 즉 <그림 6>과 같이 치수 사이의 어떤 방정식도 필요 없고 디자인 변경 작업을 어렵게 만드는 파라메트릭 상관관계를 고려하지 않아도 된다. 따라서 사용자는 손쉽게 부품 조립을 할 수 있을 뿐만 아니라 수정 시에도 변수의 수정함이 없이 하나의 부품을 수정하면 연관된 형상이 자동적으로 수정되기 때문에 부품의 위치와 형상을 동시에 수정할 수 있는 장점을 가지고 있다.2) Adaptive LayoutsAdaptive Layout은 2D스케치와 3D부품에 동시에 구속조건을 부여하여 2D를 3D형태로 작업하기 이전에 미리 최종적으로 조립되어질 결과를 확인하면서 동작범위에 대한 검토작업을 병행하여 진행 할 수 있다. 따라서 3차원으로 부품 모델링을 한 뒤에 조립하는 것은 물론 2D와 3D를 병행하여 조립품 모델링을 보다 쉽게 할 수 있다. (4) 팀 단위 작업 최적 환경 제공 대부분의 설계 부서에서는 하나의 제품에 대해서 여러 팀 단위로 조직화되어 설계작업을 하고 있으며 이를 네트워크를 통해서 공유하고 있으나 단순히 파일을 공유하여 사용하는 정도이다. 이러한 설계환경에서는 파일관리 및 도면 등이 적절하게 관리되기 어려울 뿐만 아니라 서로의 정보를 쉽게 공유하기는 더욱 쉽지 않다. 이러한 다양한 제품 설계환경에 적절히 대처할 수 있도록 맞게 팀 단위의 작업에 있어서도 Inventor는 다양한 기능을 제공하고 있다.1) 팀 단위 작업 환경(Collaboration)Inventor의 파일구조를 보면 조립품 내에 부품구조에 대한 정보를 가지고 있고, 실제 데이터는 부품 파일에 존재하고 있다. 따라서 우선 조립체를 네트워크 상에 여러 명이 동시에 작업한다 하더라도 매우 빠르게 작업이 가능하도록 되어 있다. 즉, 혼자서 작업을 하는 환경, 여러 사람이 동시에 중앙서버에 접속하여 작업하는 환경 등에 대해서 유연하게 접근할 수 있는 구조를 갖고 있다. 이러한 구조에는 정보관리도구(PDM) 등에서 제공하고 있는 기능을 제공하고 있는데 가령 현재 조립품에 사용된 데이터 파일이 어느 작업자에 의해서 작성되었는지, 언제 작업되었는지 유무를 바로 확인 할 수 있으며, 설계 변경 시에도 누구에 의해서 부품 예약(Reservation)이 되었는지 확인하면서 작업할 수 있고, 만약 다른 사용자가 설계변경을 완료하면 바로 최신 부품정보로 갱신이 가능하다. 뿐만 아니라 설계 관련정보(작성자, 검도자, 작성일자, 갱신유무)를 생성할 수 있어서 차후 작업자들은 이 정보를 이용하여 파일을 찾고, 표제란 블록에 자동으로 데이터를 기입할 수 있으며, 제품 세부 사항에 대한 리포트를 작성 할 수 있다. 이러한 정보는 윈도우 탐색기의 관련정보 옵션을 통해서 쉽게 확인/관리할 수 있다. 추가적으로 Design Tracking 기능을 이용하면 Inventor를 가지고 있지 않은 팀 구성원들에게 조립 데이터 구조/속성을 추적할 수 있게 하고 관리자에게는 디자인 프로세스를 면밀히 검토할 수 있게끔 한다.(5) 설계정보 재사용설계정보 재사용(Engineer’s Notebook과 Design Element)은 팀 구성원들간의 의사소통 수단으로 사용할 수 있는데 먼저 <그림 11>의 Engineer’s Notebook은 각각의 부품/조립품에 엔지니어의 노하우를 노트 형태로 각종 이미지와 변경사유 기타 여러 정보를 작성하여 전자식 Post-it방식으로 부품에 첨부하여 활용할 수 있다. 따라서 여러 설계자들이 서로의 정보를 손쉽게 공유할 수 있고, <그림 12>의 Design Element는 자주 사용하는 형상의 프로파일에 일정한 변수형태에 값을 정의하여 이를 라이브러리 형태로 저장하여 필요시 마다 재활용할 수 있으므로 설계 초보자 및 시니어 엔지니어라 할지라도 동일한 품질의 모델링을 쉽게 할 수 있다. 추가적으로 필요시에는 노트 또는 OLE 오브직트를 첨부할 수 있기 때문에 팀 단위의 협력을 위한 다양한 방법을 제공한다. 2. 부가 기능(1) 판금 가공 Inventor는 판금가공을 위한 다양한 기능을 역시 포함하고 있다. 기본적인 재질의 정의에서부터 Bend Relif, Coner Relif, Flange 가공, 연신율(K-factor)을 고려한 작업 결과의 도출 및 최종적인 전개도까지 자동으로 산출하여 손쉽게 실무에 적용할 수 있도록 다양한 형태의 판금가공을 위한 기능이 내장되어 있다. (2) Presentation/BOM/Catalog작업이 완성된 각 부품들을 조립한 후에 실제 조립품에 포함되는 부품들의 조립 과정을 확인할 수 있는 기능이 프리젠테이션 기능이다. 프리젠테이션 기능은 하나의 완성된 조립품의 각각의 부품의 조립위치 및 조립순서를 고려하여 3차원 상에 배치 후에 개별 부품이 조립되는 과정을 동영상으로 보여주는 기능이다. 따라서 조립순서 및 위치를 쉽게 이해 할 수 있으며 2D 도면 형태의 조립도까지도 생성이 가능하도록 되어 있다. 여기에 추가적으로 E-BOM(Bill of Material) 기능을 이용하여 품번 및 부품 리스트까지 생성할 수 있다.
작성일 : 2005-09-30
