유도를 통해 복합 제조를 촉진하는 Corebon

탄소 섬유 강화 플라스틱(CFRP)은 중량, 강도 및 효율이 절대적으로 필요한 분야에 필수적입니다. 하지만 생산 공정은 여전히 느린 사이클 시간, 높은 에너지 사용 및 복잡한 공정 제어의 제약을 계속 받기 때문에 확장성이 제한됩니다. 스웨덴 기업인 Corebon AB는 이러한 단절을 분명한 기회로 삼았습니다.

Corebon은 유도 가열 기술을 통해 복합재 제조의 생산 효율을 개선하는 데 중점을 둡니다. 이 회사의 시스템을 사용하면 금형과 소재를 빠르고 균일하게 가열할 수 있어 제조업체는 사이클 시간과 에너지 사용을 줄일 수 있습니다. 기존에 복합재를 제조할 때는 재질 자체가 특정 온도에 도달하기 전에 대량의 공기와 툴링을 가열하는 오븐 및 오토클레이브를 사용했습니다. 이로 인해 열 지체, 불균일한 가열 및 상당한 에너지 손실이 발생합니다.

Corebon은 에너지 집약적인 간접 오븐 가열을 표적 전자기 유도로 대체하여 기존 복합재 제조 분야의 한계를 극복했습니다. 이 공정은 탄소 섬유 재료 내에서 직접 열을 발생시켜 불필요한 열 질량을 없애고 사이클 시간을 단축하며 온도 균일성과 제어 능력을 향상시킵니다. 그 결과, CFRP 구성 요소를 더 효율적이고 확장 가능하게 생산하는 접근 방식이 탄생했습니다.

그러나 회사가 확장되고 항공 우주, 자동차 및 기타 산업의 고객들과 협력하면서 더욱 체계적이고 확장 가능한 개발 프로세스가 필요하게 되었습니다.

복합재 생산 시의 속도, 에너지 및 복잡성 관리

복합재 제조는 복잡할 수 밖에 없습니다. 열과 압력으로 인한 다양한 재질의 변형과 정밀한 온도 제어가 수반됩니다. 또한 툴링은 반복적인 열 및 압력 사이클 하에서 치수 안정성 및 기계적 무결성을 유지해야 합니다. Corebon의 연구 및 혁신 책임자인 Kenneth Frogner는 이렇게 말합니다. "유도 가열은 얇은 금속 금형을 매우 빠르고 균일하며 효율적으로 가열할 수 있는 솔루션의 핵심 기술입니다."

이러한 제어 수준을 달성하는 것은 쉽지 않습니다. 생산 환경마다 맞춤형 툴링, 가열 구성 및 냉각 전략이 필요합니다. 지오메트리 및 재질 두께의 변형은 추가적인 문제를 초래하므로 온도를 일정하게 유지하고 예측 가능한 결과를 도출하기가 어렵습니다.

동시에 많은 수가 세계적인 선도 기업인 Corebon의 고객들은 개발 주기를 단축하고 효율성을 높일 수 있기를 기대합니다. Corebon 최고 영업 책임자인 Rasmus Kjellstrand는 이렇게 설명합니다. "경쟁력을 유지하기 위해 [고객들은] 생산의 능률을 높이고 효율성을 개선해야 합니다. Corebon이 등장하는 지점이 바로 여기입니다."

Corebon은 고객의 기대치를 충족하기 위해 물리적 구현 전에 복잡한 시스템을 설계하고 검증할 수 있는 방법이 필요했으며, 내부 협업을 개선하고 제품 개발 워크플로의 비효율성을 줄일 수 있는 방법도 강구해야 했습니다.

Corebon은 SOLIDWORKS® Design 및 3DEXPERIENCE® 플랫폼을 도입하여 개발 프로세스를 위한 디지털 기반을 구축했습니다. Frogner는 이렇게 말합니다. "SOLIDWORKS 및 3DEXPERIENCE와 같은 디지털 도구를 사용하면 장비의 디지털 트윈을 빌드할 수 있고, 가열과 냉각 동작을 최적화하고 예측할 수도 있습니다."

이 기능을 통해 Corebon 엔지니어는 물리적 빌드에 적용하기 전에 온도 분배 및 주기 동작과 같은 성능 특성을 평가할 수 있었습니다. 그 결과, 설계 결정을 프로세스 초기에 검증하여 물리적 프로토타입의 필요성을 줄일 수 있었습니다.

3DEXPERIENCE 플랫폼은 모델링뿐 아니라 협업의 어려움을 해결하는 데도 도움이 되었습니다. Corebon은 기존의 서버 기반 시스템에서 클라우드 기반 환경으로 전환하여 팀의 접근성과 조율을 개선했습니다. Corebon 프로젝트 관리자인 Charlotte Granat는 이렇게 말합니다. "3DEXPERIENCE를 사용하기 시작한 이후로 일상 업무가 훨씬 매끄럽게 진행되었으며, 정보 검색 및 도구 간 전환에 소요되는 시간도 단축되었습니다."

또한 이 플랫폼은 기존 설계를 재사용하여 중복 작업도 줄여주었습니다. Kjellstrand는 이렇게 설명합니다. "3DEXPERIENCE는 이미 알고 있던 설계를 모두 새로운 고객 프로젝트로 재사용하는 데 큰 도움이 되었습니다. 이를 통해 출시 기간을 단축하고 개발 프로세스를 사내에서 간소화할 수 있었습니다." 

Corebon은 SOLIDWORKS Design 및 3DEXPERIENCE 플랫폼을 구현함으로써 보다 체계적이고 예측 가능한 개발 프로세스를 수립했습니다. 예를 들어, 디지털 모델링을 통해 팀에서는 생산 전에 시스템 동작을 보다 정확하게 이해할 수 있게 되었고, 이를 통해 불확실성을 줄이고 의사결정을 개선할 수 있었습니다.
검증된 설계를 재사용할 수 있어 개발 시간도 크게 단축되었습니다. 프로젝트를 매번 처음부터 시작하는 대신, 엔지니어들은 이전 작업을 기반으로 하여 컨셉에서 생산으로 더 빠르게 전환할 수 있습니다. 이는 처리 시간을 줄이고 생산 효율성을 높이려는 Corebon의 목표에 직접적인 도움이 되었습니다.
협업 개선도 마찬가지로 중요했습니다. 클라우드 기반 플랫폼으로 전환하자 정보 액세스 및 공유 과정에서 마찰이 줄어 팀원들이 보다 긴밀하게 작업할 수 있게 되었습니다. 이는 고객과의 협업에도 적용되었으며, 생산 전에 디지털 모델을 공유하여 설계 의도, 공정 매개변수, 기대치를 조율할 수 있게 되었습니다.
전략적 차원에서 이러한 개선은 복합재 제조 생산 효율성 증대라는 Corebon의 보다 큰 목표를 뒷받침했습니다. CEO인 Ola Olsson은 이렇게 결론을 내립니다. "Corebon은 비즈니스를 디지털화할 필요가 있습니다. SOLIDWORKS와 3DEXPERIENCE를 도입한 덕분에 이러한 전환을 지원하는 인프라가 마련되었습니다."
 

Corebon은 SOLIDWORKS Design 및 3DEXPERIENCE 플랫폼을 구현함으로써 보다 예측 가능한 엔지니어링 결과, 더 빠른 개발 주기 및 향상된 협업을 지원하는 디지털 워크플로를 확립했습니다. 그 결과, 더 체계적인 혁신 접근 방식으로 복잡한 제조 시스템을 보다 자신감 있고 효율적으로 개발할 수 있게 되었습니다.