장비 서비스에서 제품 개발로 확장하는 GEARS Mining

GEARS Mining(Grinding Equipment and Reline Support의 약자)은 2014년에 채광 서비스 회사로 첫발을 내딛었습니다. 이 회사의 전문가들은 파쇄 및 분쇄 작업 전반에 걸쳐 사용되는 기계, 전기, 유압 및 공압 장비를 유지보수하는 일을 했습니다. 

회사는 제품 개발이 아닌 서비스에 주력했습니다.

GEARS의 고객이 이 채광 장비 서비스 기업에게 자체 장비 설계 및 제조를 요청했을 때, 경영진은 단순한 제조 역량만으로는 과제를 수행하기에 충분치 않다는 것을 깨달았습니다. GEARS는 자체 산업용 장비의 설계 및 검증을 위해 엔지니어링 부서를 설립해야 했습니다. 

현재 GEARS Mining은 암석을 분쇄하는 거대한 회전식 밀링 기계의 내부 마모 라이너를 제거하고 교체하는 장비를 공급함으로써 해당 설비의 유지보수를 지원하고 있습니다. 이 회사는 SOLIDWORKS® Design으로 이러한 밀 릴라이닝 시스템을 개발합니다. 전 세계에서 사용되는 GEARS 장비에는 라이너 핸들러, 피드 슈트 이송 장치, 암석 파쇄기, 인칭 드라이브, 라이너 볼트 제거 도구 등이 포함됩니다. 또한 이 회사는 설계를 물리적 프로토타입에 적용하기 전에 SOLIDWORKS Simulation을 매우 유용하게 활용합니다. 

아웃소싱 설계부터 내부 전문 지식까지

3D 설계 작업을 사내에서 직접 수행하기 전, GEARS는 이를 외주에 맡겼습니다. 이러한 접근 방식은 설계를 제공했지만 회사 내부에 엔지니어링 지식 기반을 구축하지는 못했습니다. 선임 엔지니어인 Andrew Tuxford는 이렇게 말합니다. "GEARS는 설계 작업을 외주로 진행했기 때문에 [프로젝트를 할 때마다] 그 결과물인 지식 재산(IP)이 회사 외부로 유출되고 있었습니다."

고객들이 GEARS에게 장비의 수리뿐만 아니라 설계와 제조까지 요구하면서 과제의 규모는 더욱 커졌습니다. GEARS는 자체 제품을 개발하기 위해 CAD 모델뿐만 아니라 그 모델의 배경이 되는 엔지니어링 지식을 유지해야 했습니다. 이러한 전문 지식을 사내에서 유지하면 엔지니어가 향후 설계를 개선하고 검증할 수 있습니다.

SOLIDWORKS Design을 활용하여 GEARS는 내부 엔지니어링 팀을 구성할 수 있었습니다. Tuxford는 이렇게 설명합니다. "SOLIDWORKS를 도입하고 내부 엔지니어와 함께 설계 역량을 구축함으로써 GEARS는 내부에 IP와 지식을 유지할 수 있게 되었습니다."

시뮬레이션을 모든 엔지니어의 업무에 통합

SOLIDWORKS Simulation은 SOLIDWORKS Design 환경에 내장되어 있기 때문에 엔지니어는 지오메트리를 별도의 인터페이스로 내보내지 않고도 현재 설계를 평가할 수 있습니다. 또한 시뮬레이션 모델에 설계 수정이 반영되므로, 엔지니어는 설정을 다시 생성하지 않고 업데이트된 지오메트리에 대한 해석을 다시 실행할 수 있습니다. SOLIDWORKS 통합 시뮬레이션은 일상적인 설계 작업을 검증과 연결했습니다.

GEARS에서 시뮬레이션은 담당 전문가의 책임이 아닌 모든 엔지니어의 일상적인 업무입니다. 설계가 발전함에 따라 각 엔지니어는 자신에게 할당된 부품을 해석하여 각 부품이 예상 하중을 견디고 GEARS의 내부 설계 기준을 충족할 수 있는지 확인합니다.

시뮬레이션 덕분에 GEARS가 필요로 하는 물리적 증명 작업의 양이 변화했습니다. Tuxford는 결과에 대해 다음과 같이 직접적으로 말합니다. "솔직히 말해서, [SOLIDWORKS] Simulation이 없었다면 우리는 사업을 할 수 없었을 거예요. 아주 단순하지만 명확한 사실입니다. 주요 이점은 엄청난 비용 절감입니다. 프로토타입을 개발하거나 테스트를 실시할 필요 없이 시뮬레이션을 진행할 수 있게 되어... 많은 시간이 절약됩니다."

GEARS는 프로토타입 제작 프로세스에 대한 의존도를 줄이면서 상당한 시간과 비용을 절감했습니다. 통합된 CAD 및 시뮬레이션 워크플로는 엔지니어가 지오메트리를 수정할 때 설계와 해석이 연동되도록 해줍니다.

광산에서 레이스트랙으로

GEARS는 안전성, 신뢰성, 그리고 유지보수의 용이성을 중심으로 설계된 밀 릴라이닝 장비를 제작하기 위해 사내 엔지니어링 및 제조 역량을 구축했습니다. 또한 동일한 프로세스를 레이스트랙 위 까다로운 기계 프로젝트(빌릿 LS 엔진 블록 프로젝트)에 적용함으로써 완전히 다른 성능 환경에서도 그 다재다능한 역량을 발휘했습니다.

핵심 분야인 채광 장비와 관련성이 적은 모터스포츠 영역의 업무를 맡게 되었을 때도 SOLIDWORKS DESIGN과 SOLIDWORKS Simulation에 대한 GEARS 엔지니어들의 신뢰는 확고했습니다. 이 회사는 내부 CAD, CAM 및 기계 가공 역량을 까다로운 기계 프로젝트에 적용했습니다. Tuxford는 이렇게 말합니다. "GEARS는 빌릿 LS 엔진 블록 작업을 진행하고 있습니다. CAD 단계에서 곧바로 CAM 단계로 넘어가 사내 기계 가공 센터에서 직접 가공을 진행했죠. 물리적 프로토타입은 없으며 테스트도 필요없습니다. 말 그대로 단 한 번의 시도만에 CAD에서 레이스트랙으로 곧장 직행한 셈입니다." 

이 채광 장비 제조업체가 깨달은 더 큰 교훈은 소유권입니다. 사내 설계 및 시뮬레이션 역량은 설계 의도, IP, 엔지니어링 지식을 기업 내부에 더 많이 보존할 수 있게 해주며, 엔지니어들은 이 자산을 광산 현장으로 투입될 다음 장비 개발에 곧바로 적용할 수 있습니다.