CATIA 지식기반설계를 이용한 건설기계 부품의 설계 자동화 시스템에 대한 연구

Abstract

최근 다양한 산업분야에서 소비자가 원하는 요구사항을 반영한 새로운 제품이 많이 출시되고 있다. 그렇기에 많은 제조업체의 현업에서는 수요자의 수요에 맞는 다양한 설계에 대한 업무가 수행되고 있다. 이러한 업무를 수행하는 설계 직무 현직자들은 설계기간 단축, 새로운 유형의 제품에 대한 설계를 목표로 각 회사에 맞는 방법을 통해 다양한 노력을 기울이고 있다. 하지만 설계 초기 단계에 정해진 것일 지라도 설계를 절차에 따라 순차적으로 진행함에 있어 수정이나 보완이 부차적으로 동반 될 수밖에 없다. 또, 제작 환경이나 타부서와의 협업과 같은 현실적인 문제에 부딪혀 종종 설계를 수정하는 경우가 있다.

본문에서는 이러한 과정의 효율을 높이기 위해 현업에서 사용되는 3D CAD Tool중 하나인 CATIA의 Workbench중 Parametric Design의 이론을 기반으로 한 Knowledgeware Workbench를 이용하여 설계의 Reference로 사용될 수 있는 설계 자동화 시스템에 대하여 구축하였다. 여러 산업분야 중 건설기계산업분야에 적용하여 굴삭기 부품에 속하는 Boom, Arm, Bucket을 만드는 설계 자동화 시스템을 구축하였다.

이를 활용하여 CATIA를 이용한 유한요소해석에서 Knowledgeware를 적용하여 Loading Condition과 같은 수치를 Parameter로 만들어 적용하였다. 마지막으로, 시스템과 Reference를 활용하여 새로운 유형의 부품을 만들어 보는 것으로 검증하였다. | Recently, a significant number of new products are launched in diverse industries that reflect customer demands. Therefore, the manufacturers are engineering their products to satisfy the demands of consumers. The engineers are making their best efforts to reduce the length of design period and to design new types of products. However, the decisions made during the early period of design are inevitable to be revised and modified along the process. Also, there are realistic issues such as manufacturing environment or coordination with other departments which often require modification of the design.

The purpose of this research is to establish an automatic engineering system for construction equipment parts using CATIA Knowledgeware Workbench which is one of the CATIA’s Workbench used as a 3D CAD Tool to increase engineering efficiency, based on the theory of Parametric Design. The automatic engineering system can be used in the construction machine industry to produce Boom, Arm, and Bucket, which are different parts of an excavator.

By using the system, the Knowledgeware Workbench is applied in the finite-element analysis based on CATIA, and numerical values such as the Loading Condition are used as the parameter for application. Lastly, the verification takes places by making new types of parts by using the system and reference.