일진전기(http://www.iljinelectric.co.kr)는 변압기, 가스절연 개폐장치, 초고압 전선, 구리선 및 전기부품을 포함하는 송전 및 배전 장비를 생산하면서 국내뿐 아니라 글로벌 시장에서 기술력을 인정받고 있다. 일진전기는 전기 설계 데이터를 구조 설계에 효율적으로 전달하고 설계 및 생산 프로세스간의 협업을 강화하기 위해 3D 설계 체계를 갖추었다. 3D 기반의 효율적인 협업 설계 프로세스를 수립하고 설계 표준화 및 데이터 정합성을 위한 표준 라이브러리 데이터를 구축함으로써 설계 인건비를 절감하는 동시에 업무 생산성도 높일 수 있었다. 

■ 자료 제공 | 지멘스 PLM 소프트웨어, 02-3016- 2000, www.siemens.com/plm

1968년에 설립된 일진그룹의 모기업인 일진전기는 다양한 산업 분야에 서비스를 제공해 왔다. 일진전기는 비철 금속 공급업체를 시작으로 확장을 거듭해 변압기, 가스절연 개폐장치, 초고압 전선, 구리선 및 전기부품을 포함하는 송전 및 배전 장비를 생산하기에 이르렀다. 대부분의 신제품을 자체 개발한 기술을 사용해 개발하고 있으며, 미래 성장 동력이 될 스마트 그리드 전력망 구축과 친환경 전력기기 개발에도 박차를 가하고 있다. 

최근 전 세계적으로 전력 수요가 급증함에 따라 신흥 시장에서는 안정적 전력 공급 네트워크에 대한 수요가 폭발적으로 증가하는 추세이다. 종합 중전기 기업인 일진전기는 모든 전기 그리드 솔루션을 제공하며 우수한 기술로 세계적인 인정을 받고 있다. 

현재 일진전기는 전력 생산, 송전 및 배전을 위한 턴키 방식의 EPC(Engineering, Procurement and Construction) 솔루션을 제공함으로써 해외 시장 매출 증가에 집중하고 있다. 2000년대 초에 서유럽 및 북미를 중심으로 해외 시장에 진출한 이후 일진전기는 해외에서 적극적으로 네트워크를 구축하고 있으며, 신흥 시장의 급증하는 전력 수요를 담당하는 데 중추적인 역할을 수행한 결과 전세계 80여 개국에 진출하는 성과를 얻기도 했다. 

일진전기는 과거 설계 및 생산 프로세스 간의 협업을 충분히 지원하지 못하는 2D 설계 시스템 사용으로 인해 어려움을 겪었다. 따라서 전기 설계 데이터를 구조 설계 팀으로 효율적으로 전달할 수 있는 시스템이 필요했다. 

2D 설계 환경에서는 이러한 목표를 달성하는 것이 쉽지 않았을 뿐만 아니라, 잦은 설계 변경으로 인해 대량 생산에 필요한 도면 제작이 지연되었고 결국에는 납품 일정에 차질을 빚었다. 가독성이 떨어지는 2D 도면을 일일이 출력하여 현장에서 설명해야 했으며, 설계가 변경된 부분은 현장에서 수정되었지만, 실제 설계 데이터에는 이 부분이 반영되지 못했다. 

도면과 별개로 부품 리스트와 BOM은 스프레드시트 파일 양식으로 생산 팀에 전달되었다. 데이터는 ERP(Enterprise Resource Planning) 시스템에 따로 입력해야 했고, 여기에는 많은 중복 작업이 수반되었다. 

2D 기반 설계와 관련된 문제를 해결하기 위해 일진전기는 CAD 소프트웨어를 채택했지만, 효율적으로 사용하거나 다른 시스템에 연계할 수 없었다. 무엇보다도 레거시 2D 설계 데이터를 3D로 변환할 수 있는 기술을 보유하고 있지 않았다. 

이러한 문제를 해결하기 위해 일진전기는 지멘스 PLM 소프트웨어를 사용해 데이터 및 프로세스를 분석하고 솔리드 엣지(Solid Edge) 소프트웨어를 제작 현장에 적용했다. 세계 시장에서 경쟁력 향상을 위해 일진전기는 변압기 설계 품질 및 데이터 가시성 개선을 원했다. 이를 위해 일진전기는 솔리드 엣지를 통한 설계 협업을 가능하게 하는 프로세스를 만들었고, 설계 표준화와 데이터 정합성을 위한 표준 라이브러리 데이터를 구축했다. 

일진전기는 지멘스 PLM 소프트웨어의 지원을 받아 설계 데이터를 분석한 후 API(Application Programming Interface)를 개발했다. 개발된 API를 활용하여 전기 계산식을 3D 구조설계로 자동 매핑(Mapping)했고, 이로써 데이터를 입력하면 3D 모델링과 도면이 자동으로 생성되도록 했다. 또한 3D 설계 및 2D 도면용의 표준화된 템플릿 덕분에 프로세스 속도를 단축하는 설계 모듈화가 가능해졌다. 

일진전기는 솔리드 엣지를 채택해 표준화된 장비 설계 및 생산을 위한 기반을 마련했다. 이전에는 설계가 변경되면 수정으로 인해 송전 및 배송 시스템의 개별 모듈에 문제가 발생하는 경우가 많았다. 표준화된 설계와 함께 솔리드 엣지를 사용하면 수정을 한다고 하더라도 고정밀 제품을 생산할 수 있다. 설계 템플릿 덕분에 솔리드 엣지를 사용하는 설계 엔지니어는 대량 생산용 모델 및 도면을 만들 수 있다. 

일진전기에서는 3D 설계 데이터 구축이 가능한 3D 변수 라이브러리를 구축했고, 이를 통해 간소화된 설계 및 생산이 가능해졌다. 기존의 2D 기반 프로세스와 비교해 2배 이상 빠르고 정확한 3D 양산도 생성할 수 있게 되었다. 

일진전기는 대규모 프로젝트를 쉽게 수용할 수 있고, 오류 감지 및 수정에 도움을 주는 직관적인 간섭체크를 제공하는 솔리드 엣지의 특화된 대용량 어셈블리 설계 도구를 높이 평가한다. 실물 사이즈의 제품을 실시간 3D 데이터로 생성하도록 해 제품을 직접 제작하기 전까지의 문제점들을 손쉽게 파악할 수 있다. 일진전기 변압기 부서의 홍승균 매니저는 “솔리드 엣지는 직관적으로 개입해 확인함으로써 2D와 관련된 문제를 해결하는 데 도움을 주었다”라고 전했다. 

솔리드 엣지를 사용해 만든 3D 모델 덕분에 전체 생산 공정을 쉽게 시각화하고 이해할 수 있게 되면서 시너지 효과가 나타났고, 이는 제품 품질 개선으로 이어졌다. 또한, 설계 템플릿 표준화를 통해 누구나 사용할 수 있는 설계 템플릿을 기반으로 양산을 위한 도면을 생성하게 되었고 3D ISO 뷰를 통한 2D 도면의 가독성도 높였다. 일진전기는 솔리드 엣지를 사용해 변압기 생산 효율성 및 정확성을 개선하는 MBOB를 만들었다. 홍승균 매니저는 “현장의 생산 오류가 5% 미만으로 줄었다”고 소개했다. 

솔리드 엣지의 직관적인 사용자 인터페이스 덕분에 일진전기의 엔지니어들은 얼마 지나지 않아 소프트웨어를 능숙하게 다룰 수 있게 되었다. 또한, 솔리드 엣지는 여러 CAD 및 중립 데이터 교환 파일 형식을 지원해 다른 시스템과의 호환성을 개선했다. 일진전기의 엔지니어들은 Solid Edge XpresRoute 도구를 사용해 계산식, 간섭, 포설 위치, 배관 구성, 실제적인 부싱의 배치를 통한 정확한 절연 거리 확인 등 대용량 변압기로의 shift를 위한 설계 요소를 도면과 3D 모델링에 동시에 반영할 수 있게 되었다. 

3D 설계 환경을 구축하면서 일진 전기는 설계 인건비가 20% 이상 감소했고 작업 효율성이 크게 개선되었다. 홍승균 매니저는 “솔리드 엣지를 통해 기존 설계 대비 약 30% 이상의 업무 효율성을 높일 수 있었다”고 전했다. 

현재 일진전기는 대형 변압기 설계로 라이브러리를 업데이트하고 있으며, 솔리드 엣지를 사용해 변압기 제품 라인을 확대하고 자동으로 적용되는 전자 계산 수식을 광범위하게 활용하고 있다. 또한, 견적 시스템 구축을 위한 기초 3D 모델 데이터 확보에 주력하고 있다. 그리고 차단기 및 전선사업부의 데이터 관리를 위해 지멘스 PLM 소프트웨어의 팀센터 구축 등 확대 도입을 진행하고 있다.