웹기반 PDM을 위한 CAD/CAE/CAI 검증커널의 설계

Abstract

디지털 생산공학과 제품정보 공유기술을 대표하는 C3P(CAD, CAE, CAI, PDM)시스템은 컴퓨터 및 네트웍 기술의 발전과 함께 그 필요성이 더욱 증가되고 있다. 그러나, 이들 시스템 각각의 활용은 증대되고 있지만 각 시스템의 이질적인 특성으로 인하여 통합검증이 어려운 실정이다. 이를 해결하기 위해 다양한 엔지니어링 데이터를 웹 환경에서 검증 할 수 있는 웹기반 PDM을 위한 CAD/CAE/CAI 검증커널 설계에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 웹기반 PDM과 연계하여 CAD데이터, CAE데이터, 측정데이터 검증을 위한 CAD/CAE/CAI 검증커널 개발을 목적으로 한다. 이를 위해 CAD데이터와 측정데이터, CAE데이터를 웹 상에서 검증하기 위한 새로운 경량커널을 설계한다. 경량커널은 웹환경을 위하여 경량화하고, 치수검증 및 다단계의 조립체 표현을 지원하며 측정데이터와 CAE데이터의 보관 및 가시화가 가능하도록 설계한다. 설계된 커널을 기반으로 치수검증, 디자인검증 기능을 개발하고 조립체 간섭검사 알고리듬을 제안한다. 삼차원 형상데이터 및 검증 결과를 웹환경에서 효율적으로 저장 및 전송하기 위한 경량캐드파일을 제안하고 성능평가를 수행한다. 다양한 상용 CAD데이터를 경량캐드파일로 인터페이스하기 위한 변환기를 개발하여 검증커널과 연계한다. 이기종 CAD시스템의 조립체 데이터를 효율적인 경량캐드파일 변환 및 관리하기 위한 PDM상에서의 XML기반 가시화데이터 생성법을 제안한다. CAE시스템의 해석결과인 후처리데이터의 인터페이스를 위해 CAE커널 및 CAE변환기를 개발한다. CAD/CAE/CAI 시스템과 PDM 시스템의 통합을 위하여 CAD변환기와 CAE변환기를 인터페이스하고 검증커널을 기반으로 통합검증시스템을 구축하였다. 구축된 CAD/CAE/CAI 통합검증시스템을 실제 자동차 및 사출금형 설계공정에 적용하여 CAD/CAE/CAI 검증커널의 효용성을 검증하였다.; Necessity of digital manufacturing and C3P (CAD, CAE, CAI, PDM) systems, which represents the shared technology of product information, have increased along with technological improvement of computers and networks. Although usage of these systems have risen, system integration is difficult in practice because of heterogeneous characteristics of the systems. In order to resolve this problem, a study focused on the design of CAD/CAE/CAI verification kernels is required to develop a Web-based PDM system, which allows wider verification of engineering data on the Web environment. In this paper, CAD/CAE/CAI verification kernels interfaced with a Web-based PDM is studied to examine CAD, CAE and measurement data. New lightweight kernels are devised to verify the data on the Web. The lightweight kernels are designed not only to customize the Web environment, but also to support dimensional verification, expression of multilevel assembly, and storing and visualization of the measurement and CAE data. Based on the designed kernels, the dimensional and design verification functions are developed, and an algorithm for the interference verification of assemblies are studied. To store and transmit three-dimensional shape data as well as verification results on the Web environment, a lightweight CAD file is devised and its performance is verified. A converter is developed and integrated with the verification kernels to interface various commercial CAD data with the lightweight CAD file. An XML-based visualization method on a PDM system is proposed not only for converting assembly data of heterogeneous CAD systems into effective lightweight CAD files, but also for managing these systems. To interface post-processing data generated from a CAE system, a CAE kernel and a CAE converter are devised as well. For the integration of CAD/CAE/CAI systems and a PDM system, the CAD and CAE translators are interfaced, and an integrated verification system is constructed on the basis of the verification kernels. By applying the integrated CAD/CAE/CAI verification system to actual automobile and injection mold design processes, the effectiveness of the CAD/CAE/CAI verification kernels is verified successfully.