Vermeer, 중장비 혁신을 새롭게 정의하다

대형 어셈블리 산업 및 농업 장비 기계를 개발, 설계 및 제조한다는 것은 모든 측면에서 복잡성을 해결해야 한다는 것을 의미합니다. 산업 장비 엔지니어는 거대한 기계 시스템(강철 프레임 및 구동계), 엄격한 공차의 유압 장치, 정교한 전자 장치, 그리고 복잡한 소프트웨어 제어 장치를 하나의 기계에 완벽하게 통합해야 하며, 각 하위 시스템이 원활하게 상호 연결되어 엄청난 출력과 정밀한 제어를 제공해야 합니다. 또한, 센서부터 구조 용접부까지 모든 시스템과 부품은 지속적인 진동 및 충격 하중, 극심한 열, 널리 퍼져 있는 먼지와 진흙 등 현장에서의 혹독한 환경을 견딜 수 있도록 제작되어야 합니다. 이러한 과제를 극복하려면 엄격한 엔지니어링, 고급 설계 도구, 그리고 지속적인 개선을 추구하는 문화가 필요합니다. 정밀성과 혁신에 대한 이러한 헌신은 Vermeer Corporation의 창립 이래 핵심 가치로 자리매김해 왔습니다.

Vermeer는 다음과 같은 한 가지 원칙을 바탕으로 명성을 쌓았습니다. 더 나은 방법이 있어야 합니다. 농업에 혁명을 일으킨 원형 건초 베일러부터 지하 광섬유 설치를 가능하게 한 수평 방향 드릴까지, 아이오와에 본사를 둔 이 장비 제조업체는 현실 세계의 문제를 해결하기 위해 끊임없이 기계를 설계해 왔습니다. 옥수수 하역 작업을 더 빠르고 쉽게 만들어준 기계식 왜건 호이스트라는 최초의 기계부터, 현재 생산 중인 100개 이상의 모델과 라틴 아메리카, 유럽, 중동, 아프리카, 아시아, 오스트랄라시아 전역에 걸친 글로벌 사업 확장에 이르기까지, Vermeer는 오늘날 수천 개의 부품으로 구성된 복잡한 기계를 효율적으로 설계하고, 끊임없이 증가하는 규제 부담을 관리하며, 전 세계 고객에게 안정적이고 혁신적인 장비 솔루션을 제공해야 하는 과제에 직면해 있습니다.

이러한 요구를 충족하기 위해 Vermeer는 다쏘시스템의 SOLIDWORKS® 3D CAD 소프트웨어와 3DEXPERIENCE® 플랫폼을 적극적으로 활용하고 있습니다. 이는 Vermeer가 협업을 개선하고, 설계 주기를 단축하고, 데이터를 관리하고, 품질을 유지하는 동시에 회사 성장에 발맞춰 나갈 수 있도록 지원합니다.

성과를 위한 엔지니어링

Vermeer 제품 포트폴리오에는 유압, 전자, 제어 시스템을 통합해 부품 수가 10,000개를 넘는 어셈블리를 이루는 수평 드릴과 같은 고도의 복잡한 장비가 포함되어 있습니다.

"우리는 중형 드릴을 설계하기 위해 SOLIDWORKS를 활용합니다. 이 드릴은 많은 유압 및 전기 부품을 갖춘 매우 복잡한 기계로, 전 세계에 걸쳐 전화선, 전선, 광섬유용 공공 케이블을 설치하는 데 사용됩니다."라고 Vermeer의 시스템 분석 매니저 Greg Johnson은 설명합니다.

매우 혁신적인 중형 드릴은 작업자가 드릴링 중에 물이나 하수관을 피하기 위한 정확한 결정을 내리는 데 도움이 되는 고급 기능을 갖추고 있습니다. Vermeer는 주요 구조 부품부터 기계의 가장 미세한 세부 사항까지 모든 측면을 설계하는 데 SOLIDWORKS를 활용합니다. 실제로 SOLIDWORKS는 Vermeer의 모든 기계 CAD 설계 작업을 위한 유일한 플랫폼입니다.

Johnson은 "SOLIDWORKS를 사용하는 이점 중 하나는 다양한 [기계] 모델에서 부품을 재사용할 수 있다는 것입니다."라고 덧붙입니다. "그리고 이러한 부품 중 상당수는 여러 드릴 장비 간에 재사용할 수 있습니다. SOLIDWORKS는 파라메트릭 모델링을 사용하므로 엔지니어는 기본 지오메트리를 업데이트하는 것만으로 다른 기계에 맞게 기존 설계의 크기를 조정할 수 있습니다. SOLIDWORKS에서 부품을 업데이트하면 해당 변경 사항이 해당 파트가 사용되는 모든 어셈블리에 자동으로 전파되어 상당한 시간을 절약하고 설계 오류 위험을 줄일 수 있습니다." 

Vermeer의 성장과 함께 기존 도구로는 더 이상 효율적으로 처리할 수 없는 제품 데이터와 설계 복잡성이 급증했습니다. Vermeer의 제품 라이프사이클 관리 이사 Harold Sullivan은 과거 단편화된 시스템이 어떻게 비효율성을 초래했는지 설명합니다. "프로젝트를 관리하기 위해 53개의 도구를 사용했고, 정보를 저장하는 데 20개의 서로 다른 위치와 단일 활동에 연결된 25개의 하위 프로세스를 사용했습니다."

다쏘시스템 3DEXPERIENCE 플랫폼은 엔지니어링 및 제조 데이터의 프로세스를 통합하고 단일 데이터 소스를 구축하기 위해 선택되었습니다. Vermeer는 클라우드 기반 시스템으로 전환해, 시간 소요가 큰 소프트웨어 업그레이드로 인한 중단 없이 확장성과 정기적인 업데이트를 확보했습니다. "[SOLIDWORKS를 수동으로 업그레이드하는 데] 약 8개월이 걸렸습니다. 그 업그레이드를 완료하려면 수백 시간이 넘는 작업 인력이 필요했습니다."라고 Sullivan은 회상합니다. "같은 기간 동안 3DEXPERIENCE클라우드 플랫폼은 거의 아무런 노력 없이 세 번이나 [자동으로] 업데이트되었습니다."

3DEXPERIENCE는 효율성 외에도 조직 규율을 위한 프레임워크를 제공했습니다. 엔지니어들은 이제 정의된 제품 변경 제어, 파트 분류 시스템 및 설정 관리 규칙에 따라 작업합니다. 엔지니어는 중복 파트를 생성하는 대신 팬 크기, 블레이드 수, 허브 방향 등의 속성을 검색하여 필요한 파트를 빠르게 찾을 수 있습니다. 그 결과, 중복 파트가 줄어들고, 재고 비용이 절감되며, 제품 라인 전반에 걸쳐 더욱 일관된 설계가 가능해졌습니다.

Vermeer는 3DEXPERIENCE 제품 라이프사이클 관리(PLM)를 구현하여 글로벌 협업 및 표준화된 데이터 관리 기반을 구축하고 장기적인 확장성을 확보하는 동시에 SOLIDWORKS를 설계 프로세스의 핵심으로 유지했습니다.

대형 장비 운전자는 위험 요소가 높은 환경에서 장시간 작업하는 경우가 많습니다. 피로를 줄이거나 시야를 개선하는 설계 변경은 생명을 구할 수 있습니다. 따라서 최신 운전실은 먼지와 소음 감소를 위해 가압 및 온도 조절 기능을 갖추고 있습니다. 또한 인체공학적 좌석, 명확한 시야, 그리고 조작이 간편한 제어 장치를 통해 운전자의 피로를 줄이고 장시간 근무에도 승무원의 주의를 집중시킬 수 있습니다. 물류상의 제약으로 인해 많은 대형 기계는 합법적인 도로 운송 및 현장에서의 신속한 재조립을 위해 운송 가능한 부분으로 분해되는 모듈식 설계로 제작되어야 합니다.

Vermeer의 수석 머시닝 도구 엔지니어인 Scott Riddle은 그의 팀이 구조 해석 및 다중 설정 모델링과 같은 SOLIDWORKS의 주요 기능을 활용하여 설계를 최적화한다고 언급했습니다. "세미 트레일러와 타이어의 무게 분포를 고려하면서 특정 최대 중량을 유지해야 합니다."라고 그는 설명합니다. 대형 기계에서 운송 한도를 맞추는 일은 하면 좋은 게 아니라 반드시 해야 하는 일입니다. 팀은 SOLIDWORKS를 사용하여 설계 단계에서 이러한 제약 조건을 충족하도록 장비의 무게 중심을 정밀하게 조정합니다.

수백만 달러 규모의 손실을 방지하기 위해, Vermeer와 같은 기업은 대형 기계 설계에 첨단 시뮬레이션과 디지털 트윈 기술을 활용합니다. 실제 프로토타입을 제작하기 훨씬 전에 엔지니어는 시뮬레이션된 응력, 하중 및 사용 시나리오를 적용하는 장비의 가상 모델을 만듭니다. 디지털 단계 초기에 잠재적인 설계 결함을 포착하면 엄청난 비용을 절감할 수 있습니다. 시뮬레이션의 컨셉/설계 단계에서 발견된 문제는 제조 이후에 발견된 문제보다 수정 비용이 훨씬 저렴하기 때문입니다.

Vermeer는 SOLIDWORKS 및 지원 플랫폼을 통합하여 측정 가능한 성과를 달성했습니다. 파라메트릭 모델링과 여러 프로젝트에서 구성 요소를 재사용할 수 있는 기능 덕분에 설계 주기가 단축되었습니다. 자동화된 워크플로를 통해 설계 검토 및 엔지니어링 변경 관리가 가능해져 오류가 줄어들고 시간이 절약됩니다.

엔지니어링, 제조 및 기술 문서 작성 팀 간의 커뮤니케이션이 개선되어 제품 라이프사이클 전반에 걸쳐 일관성을 유지할 수 있습니다. 또한 3DEXPERIENCE를 통해 제품 데이터, 프로세스 및 라이프사이클 관리에 대한 조직적 규율을 강화하여 더욱 효율적이고 안정적인 개발 환경을 구축했습니다.

"클라우드에서 작동하는 플랫폼을 원했고, 여러 사업부를 통합하여 전 세계적으로 프로세스를 복제할 수 있기를 원했습니다. 3DEXPERIENCE 플랫폼은 우리 회사가 성장하는 데 필요한 기능을 제공했고, 더 효율적으로 일할 수 있게 해주었습니다."라고 Johnson은 강조합니다.

Vermeer에게 SOLIDWORKS와 3DEXPERIENCE 플랫폼은 단순한 제품 개발 도구가 아니라 더 광범위한 디지털 혁신의 중추입니다. 이 플랫폼은 엔지니어가 현실의 문제 해결에 집중하면서도 회사의 성장 목표에 맞춰 확장할 수 있도록 지원합니다.

제품 품질 및 안정성 담당 부사장 Mark Cooper는 Vermeer가 성장함에 따라 SOLIDWORKS를 통해 팀이 더욱 효율적으로 작업하는 동시에 증가하는 설계 및 성능 요구 사항을 충족할 수 있었다고 강조했습니다. 그리고 이러한 결론을 내립니다. "제가 Vermeer를 시작했을 당시 회사는 훨씬 작은 규모였습니다. SOLIDWORKS는 우리와 함께 성장하며, 고객과 내부 팀의 요구를 충족할 수 있는 도구를 제공했습니다. 이것이 바로 우리가 다음 단계로 나아갈 수 있었던 핵심 이유 중 하나입니다."