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폴더 구조란?
AutoCAD Mechanical에 새로운 개념의 2D메카니컬 폴더 구조가 추가되었습니다. 지금까지 도면 데이터를 관리하기 위해 그룹, 블록, 레이어 등을 사용해 왔지만,기계설계를 효율적으로 하기에는 부족한 점이 많이 있었습니다. 새롭게 추가된 융통성 있는 폴더 구조를 활용하면 지금까지 하고 싶어도 불가능했던 설계환경을 구현할 뿐만 아니라 도면의 관리, 연관성 있는 설계, 데이터 재사용이 가능하기에 설계 효율을 크게 향상시킬 수 있습니다.
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부품 구성정보
AutoCAD Mechanical 2010에서는 부품을 계층구조로 나타낼 수 있습니다. 또한 선, 호, 원 등을 부품과 어셈블리로 이용할 수 있습니다. 이들 구성요소는 관리가 간편하며 언제나 최신 데이터를 사용함으로 설계오류를 사전에 방지할 수 있습니다. 폴더구조의 새로운 이점은 이들 부품과 어셈블리로부터 정확한 부품정보를 구축할 수 있는 것입니다. 구축가능한 정보는 도면번호나 재료등 도면에 관계되는 것뿐만 아니라, 제조공장에서 필요한 가격이나 공정 등의 정보도 포함합니다. AutoCAD Mechnical에는 2D메카니컬 폴더구조를 최대한 활용하기 위한 다양한 도구가 제공되고 있습니다. 새롭게 브라우저가 추가되어 폴더구조 정보의 작성을 쉽게 할 수 있습니다. 또한 하이라이트표시, 줌, 특성표시, 부품도형의 표시/숨김, 인스턴스의 작성과 삭제 등의 작업도 브라우저에서 할 수 있습니다.
<<각 부품의 여러 속성 정보를 관리할 수 있습니다. >>
<<브라우저는 필요에 따라 닫을 수 있어서 충분한 설계 도면 영역을 확보할 수 있습니다.>>
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부품으로 취급할 수 있는 도형
폴더구조 기능을 활용하면 도형은 부품과 어셈블리로 정의할 수 있으며, 추가로 레이어나 그룹으로 설정할 필요가 없습니다. 또 구성요소가 대칭 복사된 부품과 서브 어셈블리에도 본래 구성요소의 인스턴스 (복제)로 이용할 수 있습니다. 따라서 하나의 인스턴스를 편집하는 것만으로 전체 인스턴스가 자동적으로 업데이트되기 때문에, 작업성을 대폭 향상시킬 수 있습니다. 폴더구조는 보다 직관적인 기계설계환경을 제공합니다. 단지 단순한 선, 호, 원의 집합체가 부품과 서브 어셈블리에서 작성된 도면으로 정의될 수 있습니다. 그리고 브라우저에 도면 구조가 알기 쉽게 표시 되기에, 설계자의 의도를 쉽게 파악할 수 있습니다. 2D 메카니컬 폴더구조는 다음과 같은 5가지 이점을 가지고 있습니다.
필요 없는 데이터가 작성되는 것을 미연에 방지
·정확한 부품정보 리스트나 부품번호 작성
·상세 도면작성 시간 절약
·편집시간 단축
·Legacy 데이터에 따른 설계오류를 미연에 방지
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레이어 관리
AutoCAD Mechanical의 레이어는 사용자화 하기 쉬우며 관리하기도 편리합니다. 시스템이 각각의 오브젝트를 적절한 레이어에 자동으로 할당하고, 설계 초기단계에 하여야 하는 레이어의 선 종류와 색을 설정하는 작업도 불필요하기에 이에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있습니다. 레이어 관리는 새로운 폴더구조와 연계되어 있으며 각 구성요소의 레이어를 수동으로 관리하지 않고도 작업할 수 있습니다.
<<각종 선을 작성할 때 필요한 레이어를 자동으로 생성>>
검증결과
아래 표에 있는 것처럼 AutoCAD Mechanical 에서는 AutoCAD에서 걸리는 시간의 절반 이하로 작업을 완료할 수 있습니다. AutoCAD에서는 각 엔티티(선, 호, 원, 치수, 해칭 등）의 레이어 속성을 개별적으로 설정 하여야 합니다. AutoCAD Mechanical의 레이어 관리시스템은 자동으로 필요한 레이어를 작성하고 해당 엔티티에 레이어를 부여해 주기에, 설계자는 설계에 집중할 수 있으며 레이어 관리를 어떻게 할 것인지에 대해 신경 쓸 필요가 없습니다.
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| 항목 |
AutoCAD Mechanical |
AutoCAD |
| 레이어변경횟수 |
1회
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4회 |
| 작업소요시간 |
2분 30초 |
6분 |
| 생산성240% 향상 |
| 실수할 확률 |
낮다 |
높다 |
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은선처리
AutoCAD에서는 은선 처리 상태를 표현하기 위해 구성요소의 일부 또는 전체 선을 트림하고 선 종류를 변경하는 등의 매우 복잡한 작업을 하여야 합니다. 예를 들어, 2장의 판넬이 겹쳐진 상태를 표현할 경우에 선을 분할하고 숨기거나 삭제 혹은 변경작업을 하여야 합니다. 이러한 수정작업들은 지루하고 힘들며 많은 시간이 소요 됩니다. AutoCAD Mechanical에 추가된 2D메카니컬 폴더구조와 기능이 강화된 2D연관 숨기기 기능을 활용하면 이러한 작업을 훨씬 수월하게 할 수 있습니다. 이 결과 일일이 편집하는데 낭비되는 시간을 절약하여 더 많은 시간을 설계에 사용할 수 있습니다. 더욱이 혁신적인 이 기능은 편집작업도 간단히 할 수 있으며, 기존의 데이터를 손쉽게 재활용할 수 있습니다.
검증결과
아래 표에 있는 것처럼, AutoCAD의 은선 처리 작업은 처음 도면을 작성 하는 것보다 4배 이상의 시간이 걸립니다. 경우에 따라서는 처음부터 재 작성하는 편이 빠른 경우도 있습니다. 그러나, AutoCAD Mechanical에서는 AutoCAD에 비해 훨씬 더 빨리 은선처리 작업을 할 수 있습니다. 또한 부품형상이나 은선 상태에 변경이 있는 경우에도 실시간으로 도면을 갱신합니다.
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| 항목 |
AutoCAD Mechanical |
AutoCAD |
| 은선처리에 필요한 명령어수 |
1 |
3 |
| 은선처리에 필요한 시간 |
10초 |
3분 |
| 생산성 1800% 향상 |
| 도면변경에 필요한 시간 |
10초 |
14분 |
| 생산성 8400% 향상 |
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상세도면 작성
설계 도면에는 스케일이 다른 상세도를 많이 이용합니다. AutoCAD에서 상세도를 작성할 경우, 개별 치수 스타일을 작성하고 뷰에 척도를 설정하여 상세도를 작성하거나, 임의의 축척의 도면을 작성 하는 등 원도에 연동되지 않는 도면 뷰를 작성하는 경우가 종종 있습니다. 이와 같이 상세도 작업을 수작업으로 할 경우, 치수나 척도가 틀리는 등의 치명적인 실수할 수 있기에 실제 제작할 때에 문제를 일으킬 소지가 많습니다.
AutoCAD Mechanical에는 간단하게 상세도를 작성할 수 있는 기능이 있습니다. 범위, 척도, 배치위치, 뷰 라벨 만 지정하여, 정확한 상세도를 작성할 수 있습니다. 작성된 상세도는 원도와 100%호환성이 있기에 원도가 변경되었을 경우 상세도에도 변경된 부분이 자동적으로 반영됩니다.
검증결과
아래 표에 있는 것처럼, AutoCAD Mechanical은 AutoCAD로 작업시 필요한 시간의 약 1/4의 시간 내에 작업을 완료할 수 있습니다. AutoCAD에서는 상세도를 작성하기 위해 여러 번의 명령어를 사용하여야 하며, 수동으로 편집하여야 하기 때문에 시간이 걸릴 뿐만 아니라, 실수할 확률이 높습니다. AutoCAD Mechanical의 상세도 명령은, 상세도 작성의 프로세스를 자동화하고 호환성도 기본으로 제공하기에 정확하고 빠른 편집을 할 수 있습니다.
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| 항목 |
AutoCAD Mechanical |
AutoCAD |
| 작업에 사용된 명령어 수 |
1 |
최저 7 |
| 상세도 작성 시간 |
45초 |
3분 30초 |
| 생산성 465% 향상 |
| 변경에 사용된 명령어 수 |
0(자동적으로 반영) |
최저 5 |
| 변경 소요시간 10초 1분 30초 |
10초 |
1분 30초 |
| 생산성 900% 향상 |
| 실수할 확률 |
없음 |
스케일 설정 변경 등 실수할 확률이 높음 |
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구멍도표
구멍도표는 제작과정에서 필요한 구멍의 종류, 크기, 위치정보 등을 표로 정리하는 것입니다. AutoCAD에서는 구멍도표를 작성하는 명령어가 따로 없기에 표를 수동으로 작성하여, 실수할 확률이 높아 제조 원가에 영향을 미치는 경우가 종종 있습니다.
AutoCAD Mechanical에서는 도면 내의 구멍 관련 정보를 쉽고 편리하게 알 수 있게 해주는 두 가지 종류의 리스트 (구멍의 총 개수와 각각의 구멍의 종류에 따른 정보를 나타내는 구멍 테이블과 각각의 구멍의 좌표 값 리스트)를 작성할 수 있습니다. 구멍에 변경사항이 있으면 리스트도 자동으로 갱신됩니다. 크고 복잡한 부품에는 다양한 구멍을 많이 만들게 됩니다. 이와 관련된 정보를 AutoCAD Mechanical의 구멍 도표를 사용하면 더욱 쉽고 빠르고 정확하게 정리할 수 있습니다. 또한 더욱 정확하고 분명한 제작방법을 명시 할 수 있습니다.
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검증결과
위 그림과 같이 원주 방향에 많은 구멍이 뚫려있는 플레이트의 구멍도표를 AutoCAD로 작성할 경우, 구멍 하나하나의 좌표 값과 관련된 정보를 도면상에서 확인하면서 수작업으로 표에 입력하여야 합니다. 그러나 AutoCAD Mechanical로 작성할 경우, 구멍의 좌표 값은 물론 각도와 구멍의 종류 등 관련 정보를 포함한 구멍도표를 손쉽게 작성할 수 있기에 많은 시간을 절약할 수 있습니다. 더욱이 리스트와 도면이 연관성이 있기에 언제나 최신정보를 표기합니다.
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| 항목 |
AutoCAD Mechanical |
AutoCAD |
| 사용한 명령어 수 |
1 |
8 |
| 구멍도표 작성시간 |
30초 |
14분 |
| 생산성 2800% 향상 |
| 명령어 수 |
0(더블클릭 한번) |
2 |
| 설계변경에 필요한 시간 |
15초 |
9분 |
| 생산성 3600% 향상 |
| 실수할 확률 |
없음 |
높음 |
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치수편집
회사가 경쟁력을 갖추기 위해서는 회사의 설계표준을 준수하면서도 쉽고 빠르게 설계 변경에 대응할 수 있어야 합니다.그러나 AutoCAD에는 치수 스타일이나 배치가 회사 표준을 준수하는지 점검할 수 있는 도구가 없습니다. 하지만 AutoCAD Mechanical에서 작성된 치수는 지능적으로 서로의 위치를 파악합니다. 예를 들면 치수 그룹 중 가운데 것 하나를 삭제했을 경우, 갭을 메우기 위해서 자동으로 나머지 치수를 이동시켜 재배치 합니다. 이처럼 열리한 치수기능은 치수간의 간격을 일정하게 유지할 수 있도록 하여 자동 으로 편집해 주기에 많은 시간을 절약할 수 있습니다.
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검증결과
위 그림과 같이, 외쪽 그림의 치수를 오른쪽 그림과 같이 수정할 경우 AutoCAD Mechanical에서는 자동으로 치수간격이 정리되기에 귀찮은 치수편집 작업으로부터 자유롭게 합니다.
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| 항목 |
AutoCAD Mechanical |
AutoCAD |
| 치수 변경 작업 |
자동 |
한 개씩 변경 |
| 치수 추가에 걸리는 시간 |
40초 |
1분 30초 |
| 생산성 225% 향상 |
| 치수 재배치 작업 |
정확하고 자동으로 |
1개씩 수작업 |
| 치수 재배치에 걸리는 시간 |
15초 |
1분 |
| 생사성 400% 향상 |
| 실수할 확률 |
없음 |
높음 |
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구멍과 3면도
AutoCAD Mechanical에는 8,000종류의 구멍이 기본적으로 정의되어 있기에 바로 사용할 수 있습니다. 관통구멍, 카운터 보어, 카운터 싱크, 슬롯 등 여러 종류의 구멍이 준비되어 있습니다. 또한 이러한 구멍을 도면 내에 삽입할 경우 자동적으로 기존 엔티티를 은선 처리하므로 트림과 삭제 작업이 불필요 합니다.
<<대화상자에서 크기를 선택하는 것 만으로도 도면이 변경됩니다>> |
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검증결과
이 예에서는 플레이트상에 있는 3개 구멍의 직경 값을 변경할 경우의 AutoCAD와 AutoCAD Mechanical의 생산성을 비교해 보고자 합니다. AutoCAD로 작업할 경우, 여러개의 원과 선을 수정해야 합니다. 그러나 AutoCAD Mechanical에서는 각 구멍의 속성을 변경하는 것만으로 정면도와 평면도를 자동으로 업데이트하므로, AutoCAD에서 필요한 시간의 1/8이면 작업을 완료할 수 있습니다. 더욱이 AutoCAD Mechanical의 파워 뷰 명령어에서는 표준부품과 표준 피쳐의 정면도나 측면도를 자동으로 작성할 수 있습니다. 예를 들면 기존의 정면도에서 연계되는 측면도를 간단히 작성할 수 있습니다. 표준 부품과 표준 피처의 다양한 도면 뷰를 재빨리 그리고 정확히 작성하는 것은 도면작성시 꼭 필요한 것 입니다. 또한 작성된 뷰는 폴더구조에 자동 반영되기 때문에 브라우저로 뷰를 확인할 수 있습니다.
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| 항목 |
AutoCAD Mechanical |
AutoCAD |
| 변경에 필요한 명령어 수 |
0(더블클릭 3회) |
3 |
| 변경에 필요한 시간 |
15초 |
2분 |
| 생산성 800% 향상 |
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구동계산
기계설계에서는 장치를 구동하기 위한 스프로킷과 풀리가 자주 사용됩니다. AutoCAD에서는 각 스프로킷과 풀리를 하나씩 작성해야하기 때문에 그것만으로도 많은 시간이 걸립니다. 또한, 스프로킷에 접해있는 선과 호로 정의되는 경로는 벨트와 체인 선정에 따라 특정 길이로 설계되는 경우가 대부분입니다. 이러한 구동시스템의 설계에는 스프로킷의 위치와 경로를 변경하여 그것에 맞춰 패스라인을 검토하는 시행착오의 연속입니다.일부 초보자의 경우 설계를 완성하는데 몇 시간씩 걸릴 수도 있습니다. 이 작업시간을 최대한 단축하기위해 AutoCAD Mechanical에서는 체인 스프로킷과 벨트 풀리 설계를 지능적으로 할 수 있는 기능을 제공합니다.이 기능을 활용하면 표준부품 라이브러리에서 선택한 벨트와 체인을 이용하여 간단하면서 적절한 구동 레이아웃을 설계할 수 있습니다.
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검증결과
아래 표에 있는 것처럼, AutoCAD Mechanical의 구동계산기능을 사용 한 구동설계작업은 AutoCAD로 작업을 하는 경우와 비교해보면 약 8배 빨리 작업을 완성할 수 있습니다. AutoCAD로 설계할 경우 기계공학편람 （KS핸드북)을 참고하면서 시행 착오를 겪어야 하기에 설계시간이 오래 걸립니다. 하지만 AutoCAD Mechanical에 포함되어 있는 이 구동 계산기능은 기계 설계자들에게는 매우 유용한 기능입니다. 이 하나의 작 업을 자동화하는 것만으로도 많은 시간을 단축할 수 있습니다.
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| 항목 |
AutoCAD Mechanical |
AutoCAD |
| 원주길이의 최적화 |
1 |
8 |
| 구동계의 설계시간 |
4분 |
30분 |
| 생산성 750% 향상 |
| 패스라인의 원주길이 계산 |
0초 |
6분 |
| 생산성 3600% 향상 |
| 원주길이의 최적화 |
10초 |
19분 |
| 생산성 11400% 향상 |
| 실수 가능성 |
없음 |
높음 |
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FEA 해석
제품 판매 후 현장에서의 문제발생과 리콜을 피하기 위해서 프로토타입을 제작하여 실제와 동일한 상황에서 시험을 하게 됩니다. 하지만 설계단계에서 2D유한요소 해석(FEA)을 통하여 사전에 검증할 경우 많은 시간과 비용을 절약할 수 있습니다. 이를 통하여 취약한 부분과 여러 가지 조건 하의 상황을 설계자 자신이 직접 시뮬레이션 해볼 수 있습니다.
<<후크의 강도 계산>>
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검증결과
위의 그림은 후크를 해석한 결과입니다. AutoCAD에는 해석기능이 없기에 설계자는 기계공학편람을 참조하여 수동으로 계산을 해야 합니다. 그러나, AutoCAD Mechanical에는 2D FEA 해석기능이 포함되어 있습니다. 간단하면서도 강력한 이 기능은 하중이 걸릴 경우 어느 부분에 부하가 집중하는지를 확인할 수 있습니다.또한 응력값도 계산되기에 일일이 수동 으로 계산해야 하는 AutoCAD에 비해 많은 시간을 절약할 수 있습니다.
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| 항목 |
AutoCAD Mechanical |
AutoCAD |
| 사용한 명령어 수 |
1 |
8 |
| 강도계산에 필요한 시간 |
30초 |
27분 |
| 생산성 5400% 향상 |
| 실수가능성 |
거의 없음 |
많음 |
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부품번호
설계가 거의 완성되어갈 때 설계자들은 어셈블리 도면상에 BOM에 있는 각각 파트의 위치를 표시하기 위해 부품번호를 기입하게 됩니다. AutoCAD에서는 이러한 작업을 수동으로 하게 되며 때론 배치 프로그램으로 자동화를 시도하기도 하였습니다.
검증결과
AutoCAD로 작업할 경우 원과 인출선을 사용하여 품번기호를 일일이 수동으로 기입해야 합니다. 또 번호도 자동으로 추가되는 것이 아니기 에 실수할 확률이 높습니다. 그러나 AutoCAD Mechanical에서는 어셈블리도면 각각의 부품을 구별시켜 주는 새로운 알고리즘에 의해 인출선이 서로 교차하지 않도록 배치합니다. 인출선의 화살표는 어셈블리의 외곽선을 추적하도록 되어있습니다. 또한, AutoCAD Mechanical 2010의 품번기호는 부품정보를 포함한 폴더구조 정보를 참조하면서 작성되기 때문에 실수할 확률이 낮습니다. 아래의 표에서는 단지 11개의 품번기호 작성과 편집시기를 기준으로 비교하였지만 부품수가 많으면 작업 시간의 차이도 많이 날 것 입니다.
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| 항목 |
AutoCAD Mechanical |
AutoCAD |
| 작성하기 위한 명령어 수 |
1 |
품번기호의 수X3 정도 |
| 품번기호 작성에 걸린 시간 |
20초 |
5분 |
| 생산성 1500% 향상 |
| 품번기호 수정에 걸린 시간 |
20초 |
4분 |
| 생산성 1200% 향상 |
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부품정보와 부품 리스트
AutoCAD Mechanical에는 품번기호와 부품리스트 (BOM)작성에 유용한 몇 가지 명령어가 있습니다. 이러한 명령어를 사용하여 복수의 부품리스트를 하나의 도면 내에 작성할 수 있으며, 합계계산리스트 배치 및 리포트 작성 등 다양한 작업을 할 수 있습니다. 또한, 도면에 삽입된 AutoCAD Mechanical의 표준부품을 자동으로 인식하고 새롭게 추가된 폴더구조를 완벽하게 지원합니다.
부품리스트도 간단하게 작성할 수 있습니다. 지금까지의 2D설계에서 부품 리스트는 MRP(Manufacturing Resource Planning - 제조부문 자원관리) 시스템으로 일일이 수동으로 입력하였습니다. AutoCAD Mechanical 에서는 부품리스트가 폴더구조와 동기화 되어 항상 최신정보로 업데이트됩니다. 부품리스트 데이터는 필요에 따라 MRP 나 ERP （Enterprise Resource Planning - 전사적 자원관리）시스템에서도 활용할 수 있습니다.
부품리스트에서는 유사한 부품들을 그룹화할 수 있기에 부품 공급사 별로 리스트나 부재리스트 등을 작성할 수 있습니다. 아래의 부품리스트 예제는 한번의 명령어만으로 작성되었습니다.
검증결과
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| 항목 |
AutoCAD Mechanical |
AutoCAD |
| 사용한 명령어 수 |
1 |
3 |
| 부품리스트 작성시간 |
10초 |
13분 |
| 생산성 7800% 향상 |
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생산성 정리
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| NO |
항목 |
AutoCAD Mechanical |
AutoCAD |
생산성 |
| 1 |
레이어 관리 |
2분 30초 |
6분 00초 |
240% |
| 2 |
은선처리(작성) |
10 초 |
3분 00초 |
1800% |
| 2' |
은선처리(편집) |
10 초 |
14분 00초 |
8400% |
| 3 |
상세도(작성) |
45 초 |
3분 30초 |
465% |
| 3' |
상세도(편집) |
10 초 |
1분 30초 |
900% |
| 4 |
구멍도면(작성) |
30 초 |
14분 00초 |
2800% |
| 4' |
구멍도면(편집) |
15 초 |
9분 00초 |
3600% |
| 5 |
치수편집(교환) |
40 초 |
1분 30초 |
225% |
| 5' |
치수편집(병렬교환) |
15 초 |
1분 00초 |
400% |
| 6 |
구멍,탭과 3면도 |
15 초 |
2분 00초 |
800% |
| 7 |
구동계산(작성) |
4분 00초 |
30분 00초 |
750% |
| 7' |
구동계산(원주길이 계산) |
10 초 |
6분 00초 |
3600% |
| 7'' |
구동계산(최적화) |
10 초 |
19분 00초 |
11400% |
| 8 |
FEA |
30 초 |
27분 00초 |
5400% |
| 9 |
품번기호(작성) |
20 초 |
5분 00초 |
1500% |
| 9' |
품번기호(편집) |
20 초 |
4분 00초 |
1200% |
| 10 |
부품리스트 |
10 초 |
13분 00초 |
7800% |
| 계 |
|
11분 20초 |
2시간 39분 30초 |
1400% |
■ 결론적으로 AutoCAD Mechanical 은 AutoCAD 와 비교해볼 때 다음과 같은 이점을 제공합니다
●설계시간은 14배 빨리 완료 ●설계오류의 가능성을 대폭적 줄임
●사용된 명령어는 1/15 수준 ●설계변경은 25배 이상 빨리 실현 |
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이번 기능비교는 AutoCAD 와 AutoCAD Mechanical을 둘 다 숙지하고 있는 엔지니어가 동일한 도면을 이용하여 테스트하였으며 실제의 설계에서는 작업방법과 환경에 따라 결과가 약간 다를 수도 있습니다. |
