Challenge

수십 년 전 원자력 플랜트에 설치된 아날로그 회로, 기기 및 전자 제어 시스템의 대체재인 디지털 PCB(인쇄 회로 기판)의 개발을 가속화합니다.

Solution

Altium 전자 설계 소프트웨어 기반의 SOLIDWORKS PCB를 SOLIDWORKS Professional 기계 설계 설치에 추가합니다.

Results

  • 설치 후 2일 만에 첫 PCB 기판 생산 개시
  • 연간 수천만 달러 절감
  • 프로토타입 보드의 필요성 제거
  • 프로세스 후반의 설계 변경 기능 개선

Labun Nuclear Technologies는 수십 년 전 원자력 플랜트에 설치된 아날로그 회로, 기기 및 제어 시스템의 대체재로 사용되는 현대식 디지털 전자 파트, 기판 및 시스템을 생산하기 위해 설립되었습니다. 원자력 플랜트 제어실과 모니터링 시스템에서 사용되는 전자장치는 대개 더 이상 대치 파트를 제공하지 않는 제조업체에서 개발되었거나 혹은 더 이상 적합하지 않거나 지나치게 고가인 가용 파트였습니다. 따라서 원자력 발전소의 파트나 전자 시스템이 작동을 멈추기라도 하면 관리 부서에서는 Labun Nuclear Technologies의 소유주 겸 대표인 Doug Labun에게 문제의 시스템을 리버스 엔지니어링하기 위해 현대식 디지털 장비를 개발할 것을 요청하는 경우가 빈번합니다.

Labun은 Vermont Yankee Nuclear Power Plant에서 계측 및 제어 기술자로 근무하던 경력 초반에 이 작업을 처음 시작했습니다. Labun은 이렇게 회상합니다. "저는 변압이나 방사능 레벨 판독과 관련된 단순한 회로의 부품부터 교체하기 시작했습니다. 불량 콘덴서가 기판 오작동의 원인인 경우에는 콘덴서만 교체하면 됐지요. 하지만 시간이 지남에 따라 이런 유형의 시스템이 점점 더 늘어났고 대부분은 설치 연식이 30년 내지는 40년이 되다 보니 전체를 교체해야 하는 상황이 되었습니다. 그리고 이것이 바로 제가 이 회사를 설립하게 된 이유였습니다."

Labun Nuclear Technologies는 처음에 SOLIDWORKS® Professional 기계 설계 소프트웨어와 PADS® PCB 설계 패키지를 사용하여 원자력 발전소의 교체용 기판 및 시스템을 리버스 엔지니어링했습니다. Labun은 시스템 하우징 및 패키징 설계에 대한 SOLIDWORKS 솔루션의 효용성을 경험하면서 두 응용 프로그램이 제대로 통합되지 않아 시간 지연과 추가 비용이 발생한다고 판단하게 되었습니다.

Labun은 이렇게 회고합니다. "PADS에서 기판을 설계하고 사용하기 편리한 형식으로 내보내는 것은 만만치 않은 일이었습니다. 정말로 필요한 것은 SOLIDWORKS와 호환되는 PCB 설계 도구임을 깨달았지요."

Labun은 데모를 보자마자 Altium PCB 설계 소프트웨어에 기반한 SOLIDWORKS PCB를 SOLIDWORKS 기계 설계 설치에 추가했습니다. Labun Nuclear Technologies는 SOLIDWORKS와 완벽하게 통합되고 기판 개발을 간소화한다는 점에서 SOLIDWORKS PCB 소프트웨어를 채택했습니다.

 

SOLIDWORKS PCB 설치 다음날 기판 생산 시작

Labun Nuclear Technologies에서 SOLIDWORKS PCB 소프트웨어를 설치한 그날 Labun은 40~50개의 부품이 들어가는 LCD 화면용 어댑터 기판을 개발하기 시작했습니다. 그리고 그 다음날에는 기판을 생산할 준비가 완료되었습니다. Labun은 이렇게 말합니다. "SOLIDWORKS PCB 소프트웨어를 설치한 후 48시간 내에 첫 번째 회로 기판 설계를 제조할 수 있도록 완성했습니다."

이어서 Labun은 이렇게 덧붙입니다. "제 생각에 SOLIDWORKS와 SOLIDWORKS PCB의 기능에 견줄 만한 다른 도구 조합은 없는 것 같습니다. 크래시, 파일 변환 또는 데이터 전송 없이 두 프로그램 간을 원활히 전환할 수 있습니다. SOLIDWORKS PCB에서 기판에 부품을 놓고 SOLIDWORKS로 설계를 가져와 여유값을 검사하고는 SOLIDWORKS PCB로 돌아가 수정한 다음 SOLIDWORKS로 돌아가면 통합된 BOM 정보와 생산을 위한 파일이 자동으로 생성됩니다."

제 생각에 SOLIDWORKS와 SOLIDWORKS PCB의 기능에 견줄 만한 다른 도구 조합은 없는 것 같습니다. 크래시, 파일 변환 또는 데이터 전송 없이 두 프로그램 간을 원활히 전환할 수 있습니다. SOLIDWORKS PCB에서 기판에 부품을 놓고 SOLIDWORKS로 설계를 가져와 여유값을 검사하고는 SOLIDWORKS PCB로 돌아가 수정한 다음 SOLIDWORKS로 돌아가면 통합된 BOM 정보와 생산을 위한 파일이 자동으로 생성됩니다.

Doug Labun
소유주 겸 대표

보다 높은 정확도와 뛰어난 시각화가 결합되면 제로(0) 프로토타입 생성

SOLIDWORKS와 SOLIDWORKS PCB 소프트웨어의 조합으로 정확도가 높아지고 시각화가 개선되어 Labun Nuclear Technologies에서는 잠재적인 문제를 식별하기 위해 프로토타입 기판을 제작할 필요가 사라져 시간과 비용을 절약하게 되었습니다. Labun은 이렇게 말합니다. "통합된 SOLIDWORKS 환경에서는 수동으로 측정하고 수정한 후 변경 사항을 실시간으로 시작화할 수 있어 시간이 상당히 절약됩니다."

그리고 Labun은 이렇게 덧붙입니다. "SOLIDWORKS에서 기판의 프로토타입을 가상으로 제작할 수 있기 때문에 더 이상은 샘플 기판을 주문할 필요가 없습니다. 이전에는 샘플 기판을 주문했는데 치수가 변경되면 $600에 달하는 비용을 들여 하나를 더 주문해야 했습니다. 하지만 이제는 모든 작업을 전자식으로 수행하므로 매년 수천 달러씩은 절약될 것입니다."

 

PCB 설계 휴대성

통합된 SOLIDWORKS 전자 설계 솔루션은 Labun의 PCB 설계 프로세스를 간소화할 뿐 아니라, 표준 노트북 컴퓨터에서도 소프트웨어가 실행되므로 Labun이 설계 작업을 할 수 있는 시간과 장소도 확장해 줍니다. Labun은 이렇게 강조합니다. "통합된 SOLIDWORKS와 SOLIDWORKS PCB 소프트웨어 덕분에 민첩성과 유연성, 휴대성을 겸비하게 되었습니다."

그리고 Labun은 이렇게 말합니다. "예를 들어, 고객과의 미팅에서 저의 설계를 3D로 보여주면 고객은 스위치가 너무 가깝다거나 하는 문제를 지적할 수도 있습니다. 그러면 저는 약 30초 만에 노트북에서 바로 변경하고 새로운 설계를 실시간으로 고객에게 보여줄 수 있습니다. 혹은 긴급한 요청 시에는 제어실에서 대치 파트를 설계하는 데 하루가 채 걸리지 않을 수도 있습니다. 통합된 SOLIDWORKS 솔루션을 사용하면 언제 어디서나 필요한 도구를 사용할 수 있습니다."