Full 3D 활용을 통하여 생산성을 향상시키고 어셈블리를 통한 사전 설계 오류의 검증이다. 또한 Work Group 활동을 통한 조립 순서 확립으로 현장 조립시 동일 조립 순서를 구현하고 신규 대형 프로젝트 및 Big 사이즈에 대한 현장 조립 부담감을 해결하고자 하였다.

해결 과제 및 목표

-비주얼 시뮬레이션 도입

-사전 설계 오류 검증 및 조립 순서 확립

성공 요소

-효율적인 조립 작업 환경 지원

결과

-설계에 대한 신뢰도 향상

STX중공업은 대형 디젤 엔진 및 조선기자재 전문 기업으로 2004년 시작하여 회사 출범 4년 만에 매출 1조원을 돌파하는 등 단기간에 급속한 성장을 거두었다. 현재 연간 선박용 대형엔진 400만 마력, 15만 톤 규모의 선박용 블록 선박, 74척 분의 데크하우스를 생산할 수 있는 STX중공업은 LNG선, 대형 컨테이너선 등 대형 고부가가치 선박에 장착되는 선박용 대형 엔진 기술력과 시장 경쟁력을 인정받고 있다.

STX 중공업은 조선 기자재 전문 업체로 고객사의 요구에 대응하여 다양한 조선 기자재를 납품하고 있다. 여러 기자재중 특히 대형 컨테이너 엔진의경우, 부품의 수가 많고 조립이 까다로워 설계 후 제품 조립 시에 많은 시행착오가 발생하였다. 한 예로 13000 TEU 컨테이너는 컨테이너를 13,000개 적재할 수 있는 선박으로 가로 25m, 폭 11m, 높이 14.5m의 대형 선박 엔진이 들어가게 된다. 만약 이 커다란 구조물의 조립 순서가 달라질 경우 많은 시간과 인력이 낭비되고 스케줄을 맞추지 못하게 될 경우 큰 손실로 이어진다.

STX 중공업의 엔진선재 부분 엔진설계실 기술연구소는 엔진 조립 과정을 비주얼 시뮬레이션으로 제작하여 조립 현장에 제공함으로써 이러한 문제를 해결하고자 하였다. 또한 조립 현장에서는 조립 전에 3D로 조립 과정을 살펴봄으로써 사전 지식 습득으로 보다 효율적인 조립 작업 환경을 구축하기 위함이었다. STX 중공업은 이를 위한 최적의 툴로 지멘스 PLM 소프트웨어 NX 버전 5를 도입했다.

STX 중공업의 비주얼 시뮬레이션(Visual Simulation) 도입 목적은 Full 3D 활용을 통하여 생산성을 향상시키고 어셈블리를 통한 사전 설계 오류의 검증이다. 또한 Work Group 활동을 통한 조립 순서 확립으로 현장 조립시 동일 조립 순서를 구현하고 신규 대형 프로젝트 및 Big 사이즈에 대한 현장 조립 부담감을 해결하고자 하였다.

STX 중공업의 비주얼 시뮬레이션에 적용된 엔진 모델은 13000 TEU 컨테이너이다. 적용 기종은 MAN B&W 12K98MC-C7이며 이는 STX 선박 엔진 중 최대 크기를 자랑하는 것으로 가장 최근에 조립한 엔진 모델 사양이다. 2009년 2월 STX 중공업은 지멘스 PLM 소프트웨어 NX 실제 데이터를 이용하여 엔진 조립 동영상 과제를 수행했다.

3D 설계에 사용된 제품은 지멘스 PLM 소프트웨어 NX 버전5로 Modeling, Assembly, Assembly Sequence Visualization(NX 버전 6 - High end rendering)의 모듈을 사용하여 작업을 진행했다. Visualization 에는 NX 데이터 70%와 2D CADAM 데이터 30%를 사용했는데 CADAM 데이터 마이그레이션 기간이 1개월 정도 소요되었다.

Large Assembly의 경우 많은 기업들이 안고 있는 문제는 용량이 무겁고 작업 시간이 많이 소요되어 그에 따른 문제 발생 등 효율성이 낮다는 점으로, STX 중공업은 NX 소프트웨어 도입 후 이러한 문제점들을 해결할 수 있었다. Assembly 프로세스는 Large Assembly 데이터들을 JT 파일로 생성하여 용량을 현격하게 줄이고 현장 조립 순서와 동일하게 Sequencing을 진행했다.

STX 중공업은 Large Assembly를 처리하기 위해서 하드웨어와 OS, NX도 64비트로 업그레이드를 하여 원활한 작업 환경을 조성하였다.

STX중공업 엔진의장 설계팀 손창규 대리는 “윈도우 OS 32비트의 경우 실제 메모리가 2.8~3.2 메모리까지 올라가지만 이 데이터를 가지고는 Large Assembly 수행이 어렵다. 32비트에서는 사용 소프트웨어가 제한되어 있지만 2009년 이후 업계에서 많이 도입하고 있는 64비트 프로그램들은 기본적으로 4기가 이상까지 인식할 수 있어 대용량 작업도 가능하다. STX 중공업은 이미 1년 반 전에 윈도우 OS를 64비트로 올리고 NX도 64비트로 작업을 진행했다”고 밝혔다.

STX 중공업은 지멘스PLM 소프트웨어 NX 버전 5를 사용하여 12K98MC-C7 엔진을 설계하고 이를 비주얼 시뮬레이션하여 최종 STX 조선에 납품 하였고 이것은 지금까지의 STX 중공업에서 제작된 엔진 중 가장 큰 크기와 출력을 자랑하고 있다. 또한 동급 엔진으로서는 가장 빠른 평균시속 25.2 노트로 운항될 예정이다.

STX 중공업은 대형 엔진 조립을 위한 비주얼 시뮬레이션으로 조선소 납품 시 패킹 스킴(Packing Scheme)이 확립되고 나아가 고객사로 하여금 설계에 대한 신뢰도가 향상되어 STX 중공업의 경쟁력이 크게 향상될 수 있었다. 또한 조립 순서 확립으로 현장 조립 시 동일 조립 순서를 구현하고 신규 대형 프로젝트 및 Big 사이즈에 대한 현장 조립 부담감을 해결할 수 있는 성과를 얻었다.