NX CMM - Siemens PLM Software

plm.automation.siemens.com

NX CMM - Siemens PLM Software

제품 리뷰

Charles Clarke 박사

NX CMM 검사 프로그래밍 제품 리뷰

업계 동향 및 요구 사항................................................................................. 3

새로운 CMM 검사 프로그래밍 방식 ............................................................. 4

애플리케이션 사용 .......................................................................................... 4

자동 검사 프로그래밍..................................................................................... 5

프로그램 출력 및 검증................................................................................... 6

데이터 관리..................................................................................................... 6

전체 제조 솔루션 내에서 CMM의 위치........................................................ 7

결론.................................................................................................................. 7


제품 리뷰

NX CMM 검사 프로그래밍

소개

부품 검사는 여전히 품질 보증 프로세스에서 중요한 부분입니다. 지난 몇 년

동안 하드웨어와 소프트웨어 모두에서 검사와 관련된 기술은 크게 변화했습니다.

검사 및 스캔 장치를 사용하여 데이터를 훨씬 더 빨리 수집할 수 있습니다.

CMM(Coordinate Measuring Machine)은 여전히 정확한 측정을 위한 핵심

장비이지만 각 컴포넌트에 대한 별개의 검사 프로그램이 필요합니다. 그리고

복잡한 부품 및 지오메트리는 단일 셋업에서 효과적인 측정을 위해 다중

축 조사 경로가 필요할 수 있습니다.

지금까지 이러한 검사 프로그램을 준비하는 것은 일반적으로 PLM 프로세스에

포함되지 않는 독립적 작업이었고, 사용자는 종종 2D 엔지니어링 도면에서

작업해야 하기 때문에 결과가 느리고 오류가 발생하기 쉬우며, 설계 및 제조

모델과 데이터를 다시 추적하는 데 어려움이 있습니다. 또한, 설계가 변경될

경우 검사 프로그램이 보조를 맞추지 못하는 경우가 많습니다.

이 검토에서는 고급 CMM 검사 프로그램을 준비하기 위한 Siemens의 새로운

애플리케이션을 살펴봅니다. 이 애플리케이션은 모델 기반 PMI(제품 및 제조

정보)를 활용하여 검사 프로그램을 자동으로 만들 수 있게 설계되었습니다.

그리고 최신 3D 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 프로그램을 완벽하게

검증하고 CMM에 바로 사용할 수 있는 업계 표준 출력을 만들 수 있습니다.

Charles Clarke 박사

Charles Clarke 박사는 CAD/CAM/CAE 및 PLM과 관련 분야의 뛰어난

컨설턴트이자 저자일 뿐 아니라, 엔지니어링, CAD/CAM 산업에서

구축한 배경과 유수한 기업에서 이러한 시스템을 계획하고 구현하며

쌓은 직접적 경험을 토대로 제품 평가와 검토에 있어 탁월한 전문성을

갖추고 있습니다. Clarke 박사는 영국을 비롯한 여러 나라에서 다양한

산업 매거진에 정기 기고자로 활동 중입니다.

2 Copyright © Dr. 2010 Charles Clarke


NX CMM 검사 프로그래밍

제품 리뷰

업계 동향 및 요구 사항

Siemens PLM Software에서 이 새로운 애플리케이션을 만들게 된 데에는 여러

가지 동기가 있습니다. 첫째, 최신 고속 검사 및 스캔 기술은 이전 장비에 비해

10배에서 100배까지 더 빠르게 데이터를 수집할 수 있습니다. 새 장비에서는

더 많은 검사를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 더 복잡한 측정도 가능합니다.

이러한 시스템은 수동으로 또는 기존 ‘학습’ 모드 방법을 사용하여 쉽게

프로그래밍할 수 없으므로 오프라인 프로그래밍 도구를 사용해야 합니다.

검사 프로그래머에게 가장 큰 문제는 이와 같이 관련성이 높은 검사 프로그램을

만들기 위해 현재 사용 중인 방법은 가격이 너무 비싸고 시간이 오래

걸린다는 것입니다.

Siemens PLM은 점점 더 많은 고객이 CAD 시스템에서 완전한 3D 제품 정의로

전환하고 있다는 점도 지적합니다. 여기에는 부품 지오메트리 외에도 3D

CMM 검사 프로그래밍에 대해

Siemens PLM은 프로세스를

전반적으로 자동화하는 것뿐만

아니라 전체 PLM 백본에 통합하기

위한 몇 가지 독특하고 새로운

아이디어를 가지고 있습니다.

모델에 연결된 PMI(제품 및 제조 정보)로 수집되는 다른

모든 제조 정보가 포함됩니다. 검사 목적을 위해 여기에

오차 요건이 포함될 수 있습니다(예: 치수 오차, 전체

지오메트리와 관련된 실제 형상의 상대적 위치 오차).

다운스트림 도구가 이 모든 정보를 설계 모델에 추가할

수 있는 이점을 활용할 수 있는 경우, 제품 요구 사항을

검사할 때 지오메트리 관점뿐만 아니라 제조 관점에서도

제품 요구 사항이 실제로 충족될 가능성이 높아집니다.

또 다른 문제는 메인스트림 설계 및 제조 프로세스로부터 CMM 프로그래밍,

실행 및 데이터 수집을 격리하는 것입니다. 고객은 이것이 전체 PLM 워크플로에

필수적이기를 바라며, 데이터가 PDM 시스템에 저장되기를 원합니다. 제조

현장에서 이들은 측정 시스템이 PDM에서 올바른 검사 프로그램에 액세스할

수 있기를 원하며, 모든 측정 결과를 수집할 때는 제조 엔지니어 및 설계자가

살펴볼 수 있도록 이 데이터를 PDM 시스템에 다시 넣을 수 있기를 원합니다.

인수 합병을 통해 Siemens는 이 분야에서 CMM 프로그래밍을 위한 많은 경험과

몇 가지 제품을 보유하고 있었습니다. 그 중 일부는 NX에 포함되어 있었지만

잘 통합되어 있는 것은 아니었습니다. 특히 오늘날 요구되는 수준에는 확실히

미치지 못했습니다. 하지만 지금은 CMM 검사 프로그래밍에 대해 Siemens

PLM은 프로세스를 전반적으로 자동화하는 것뿐만 아니라 전체 PLM 백본에

통합하기 위한 몇 가지 독특하고 새로운 아이디어를 가지고 있습니다.

Copyright © Dr. 2010 Charles Clarke 3


제품 리뷰

NX CMM 검사 프로그래밍

새로운 CMM 검사 프로그래밍 방식

NX CMM 검사 프로그래밍은 NX 7.5의 새로운 모듈입니다. NX와 완전하게

통합되어 있으므로 사용자 인터페이스가 다른 NX 애플리케이션과 똑같습니다.

이로 인해 NX 사용자들이

사용하기 편리합니다. 신규

NX 사용자는 사용하기

쉬운 최신 개발 기술

및 모델과의 그래픽

상호 작용을 접하게

될 것입니다. Siemens

이 기능을 완벽하게

구현함으로써 이 시스템을

작업하기 편한 시스템으로

만들고 있습니다.

NX CMM을 사용하여 자동으로

프로그래밍할 수 있는 PMI

(제품 및 제조 정보)가 있는

CAD 모델의 예

Siemens는 새로운 CMM 검사 프로그래밍을 NX 내부에 구축하기로 결정했습니다.

NX는 완전한 3D 모델 기반 시스템이고 지오메트리 조작은 물론 PMI 작성

및 PMI 통합에 필요한 모든 CAD 도구를 갖추고 있기 때문입니다. NX에는 기계

공구 시뮬레이션 소프트웨어와 같이 검사 프로그램에 직접 적용할 수 있는

검증된 기술도 있습니다. 새 애플리케이션을 구축할 때의 핵심 목표는 높은

수준의 자동화를 제공하고, 최대한 PMI 데이터를 기반으로 프로그래밍을

운영하는 것이었습니다.

애플리케이션 사용

사용자는 대상 측정 기계를 선택함으로써 작업을 시작할 수 있습니다

(NC 프로그래머가 NX CAM에서 기계 공구를 선택하는 것과 똑같음).

다른 NX 애플리케이션의 유사 템플릿 라이브러리와 나란히 있는 템플릿

라이브러리에서 미리 정의된 검사 프로세스를 선택할 수 있습니다.

검사할 부품을 NX로 가져와서(소스가 NX 이외의 것일 경우에는 다양한

NX 모델 변환기가 제공됨) 대상 CMM의 검사 테이블 위에 놓습니다.

초기 버전의 소프트웨어에서는 3축 스캔과 최대 5축 터치 트리거 조사가

가능합니다. Siemens는 차후에 5축 동시 스캔이 추가될 것이라고 합니다.

4 Copyright © Dr. 2010 Charles Clarke


NX CMM 검사 프로그래밍

제품 리뷰

자동 검사 프로그래밍

이 시점에서 이 애플리케이션은 한 가지 놀라운 기능을 보여줍니다. Siemens

PLM에는 “Link PMI” 라고 하는 독특한 기능이 있습니다. 상단 메뉴 바에 있는

작은 버튼처럼 보이는 이 기능은 실제로 많은 것을 매우 빠르게 처리할

수 있습니다. Link PMI 명령은 실제로 3D 부품 지오메트리 및 모델에 연결된

PMI를 가져옵니다. 그리고 여기에서부터 소프트웨어는 모든 식별된 형상

및 오차를 추출하고, 부품을 검사하는 데 필요한 모든 검사 작업을 만듭니다.

이것이야말로 바로 “버튼 하나를 클릭하면 모든 것이 완료되는” 그런 상황입니다.

소프트웨어에서 정보 탐색기를 열면 이제 검사 템플릿과 함께 제공되는 빈 구조

대신 부품에서 읽어와서 검사 프로그램 내로 변환된 다양한 검사 형상, 검사

모델에 액세스 가능한 PMI 데이터가

있는 일부 부품의 경우 Link PMI

명령을 적용하는 것만으로 기존

프로그래밍 시간의 약 80% – 90%를

절약할 수 있습니다.

데이터 및 검사 작업이 곳곳에 채워져 있는 것을 볼 수 있습니다.

검사 경로는 검사 형상 유형 그리고 해당 유형에 연결된 PMI를

기준으로 생성됩니다. Siemens는 미리 정의된 개념을 사용하여

검사 정보를 수집합니다. 이 정보는 형상 유형을 기준으로

검사 경로를 자동으로 계산하기 위한 기초가 됩니다.

모델에 액세스 가능한 PMI 데이터가 있는 일부 부품의 경우 Link PMI 명령을

적용하는 것만으로 기존 프로그래밍 시간의 약 80% - 90%를 절약할 수 있습니다.

물론 작동 중인 PMI 데이터가 연결되지 않은 부품의 경우 또는 PMI 데이터가

불완전하거나 검사 프로그래머가 더 많은 측정을 추가하기를 원할 경우에는

검사 형상 및 작업을 수동으로 만들 수 있는 메뉴 섹션이 있습니다. 다수의

미리 정의된 검사 모델 중에서 선택하고, 모델의 3D 모델 지오메트리에서

지점 또는 형상을 선택합니다. 그러면 NX에서 적절한 경로가 생성됩니다.

Copyright © Dr. 2010 Charles Clarke 5


제품 리뷰

NX CMM 검사 프로그래밍

프로그램 출력 및 검증

CMM 프로그램이 있으면 측정 기계를 가동하는 소프트웨어가 읽을 수 있는

출력을 NX CMM에서 만들 수 있습니다. 적절한 포스트 프로세서를 선택하여

DMIS(Dimensional Measurement Interface Specification) 또는 GeoMeasure나

Calypso와 같은 기본 프로그래밍 언어로 기계 명령을 만들면 됩니다.

하지만, 예상하고 원하는 방식대로 프로그램을 검사하고 급박한 충돌이

일어나지 않게 프로그램을 제조 현장으로 보내기 전에 체크아웃하기를 원할

수도 있습니다. 사실, 복잡한 작업에서는 몇 가지 변경 사항이 있을 것을

대비하여 검사 프로그램을 개발하는 동안 체크 기능을 사용하기를 원할

것입니다.

이 기능을 위해 Siemens는 다양한 수준의 도구 경로 검증 및 완벽한 기계

시뮬레이션을 제공합니다. 다수의 표준 CMM 기계 모델이 표준 NX CMM

소프트웨어와 함께 제공됩니다. CMM 기계의 3D 모델을 가져오거나, NX CAD를

사용하여 직접 만들 수 있습니다. 소프트웨어에 있는 기계 공구 빌더 모듈을

사용하여 보유 중인 각 CMM 기계에 대한 필수 기구학 및 이동 제한을 추가할

수 있습니다. 시뮬레이션은 DMIS 출력에 의해 수행되므로 제조 현장으로

전송되는 내용이 그대로 나타납니다.

데이터 관리

CMM 애플리케이션은 NX 내부에 구축되어 있기 때문에 NX와 Teamcenter

(SiemensPLM 솔루션을 보강하는 PDM 시스템) 통합의 모든 이점을

활용합니다. 검사 데이터는 Teamcenter에서 검사 프로세스 항목 아래에

검사 프로그램을

프로그래밍, 시뮬레이트

및 검증하는 데 사용된

CMM 기계의 예

자동으로 저장됩니다. Teamcenter를 사용하는 고객의 경우 템플릿,

도구 및 프로브, 검사 규칙은 물론 올바른 개정판의 부품에 연결된

검사 프로그램 및 출력 파일도 저장할 수 있습니다.

검사 데이터를 관리하고 부품 데이터의 마스터 레코드에 연결할 수 있기

때문에 이 비즈니스의 가장 큰 과제 중 하나를 해결할 수도 있습니다.

즉, CMM 지오메트리가 설계 모델 및 릴리스된 제조 지오메트리와 일치하도록

보장할 수 있습니다. Teamcenter는 영향을 미칠 수 있는 모든 변경 사항을

다운스트림 부서에 알릴 수 있습니다. 이때 NX 내의 연관성도 중요한 역할을

합니다. 설계 입력이 변경될 경우 관련된 부품 모델을 쉽게 업데이트할

수 있도록 해주기 때문입니다.

6 Copyright © Dr. 2010 Charles Clarke


NX CMM 검사 프로그래밍

제품 리뷰

전체 제조 솔루션 내에서 CMM의 위치

Siemens는 새로운 NX CMM 검사 프로그래밍 애플리케이션이 다양한 회사에서

채택될 것으로 예상하고 있습니다. 도구 설계를 위해 종종 NX CAM 또는 NX

라이센스를 하나만 구입하는 가장 작은 규모의 회사에서는 같은 모델을 기반으로

같은 시스템에서 더 많은 작업을 수행할 수 있는 이점을 얻을 수 있습니다.

다양한 시스템을 갖추고 있는 큰 회사에서는 품질 프로세스를 전체 PLM

프로세스에 통합하여 Teamcenter 통합의 이점을 활용할 수 있다는 점에서

추가 가치를 얻을 수 있습니다. 이를 위해 Siemens는 새로운 애플리케이션을

부품 제조 솔루션 집합 내에 포함시킴으로써 가상 제조 엔지니어링 세계에서

NX의 역할을 늘렸습니다. 이제 NX는 기존 역할인 NC 프로그래밍, 부품 모델

준비, 도구 및 설비 설계 외에도 검사 프로그래밍까지 수행합니다. 이 모든

구성 요소는 모두 같은 제품군의 일부분이므로 바로 함께 사용할 수 있습니다.

자주 홍보하지는 않지만 일부 회사에는 커다란 이점을 가져다 주는 NX

아키텍처의 한 가지 가치는 NX가 출시된 CAD/CAM/CAE 시스템 중에서

사용자 정의 기능이 가장 뛰어난 시스템 중 하나라는 것입니다. 따라서

같은 NX 아키텍처에서 고객은 NX CMM과 연동되는 자동화 프로그램을

직접 만들어서, 이러한 추가 투자를 통해서만 가능한 높은 수준의 자동화와

반복성을 얻을 수 있습니다.

결론

CMM 프로그램을 만드는 현재의 방법은 너무 비싸고, 오래 걸리고, 오류가

발생하기 쉬울 뿐만 아니라 뛰어난 능력을 갖춘 인력(현재 이러한 인력

자체가 절대적으로 부족함)을 필요로 하며 PLM 워크플로와 통합되어

있지 않습니다.

NX CMMNX CAM을 기반으로 하는 NX 모듈로서, 사용자가 PMI를 사용하여

CMM(Coordinate Measuring Machines)을 위한 완벽한 연관성의 검사 프로그램을

매우 높은 수준의 자동화된 방식으로 만들어낼 수 있게 해줍니다. PMI가 없는

경우에는 대화형으로 검사 경로를 만들 수 있습니다.

Copyright © Dr. 2010 Charles Clarke 7


제품 리뷰

NX CMM 검사 프로그래밍

NX CMM은 검사 프로그래밍을 PLM 프로세스의 필수적인 부분으로 만들고,

NX 지오메트리 및 PMI에 의해 완전히 자동화되도록 하고, Teamcenter에서

동급 최고의 NX 사용자 인터페이스를 사용하여 관리되도록 합니다.

이는 새로운 제품이지만 Siemens PLM에서 Valisys 및 Tecnomatix를 구축한

팀의 검사 애플리케이션 경험이 녹아 있습니다. 같은 팀에서 이 NX CMM 제품을

만들었기 때문입니다. 다중 축 검사를 비롯한 몇 가지 부분에서 아직 추가되어야

할 기능이 있지만 Siemens는 솔리드 모델 기반의 좀더 빠른 검사 프로그램을

원할 경우 이 제품을 반드시 고려해 봐야 한다고 주장합니다. 기존 Siemens

고객에게는 확실한 이점을 제공해 줄 수 있으며, SiemensNX의 길로 새로운

고객들을 유치하기에도 충분해 보입니다.

하지만 여기에서 정말로 중요한 것은 모델에 연결된 비( 非 ) 지오메트리

데이터(PMI) 그리고 이 데이터의 실용적인 가치가 제조 현장에서 제품

요구 사항을 낮춰 준다는 것입니다. 몇 년이 지난 후에는 컴퓨터 통합 설계

및 제조에 대한 높은 기대치가 현실로 다가올 것이며 이러한 시스템을 채택한

회사들은 실질적인 혜택을 누리게 될 것입니다.

8 Copyright © Dr. 2010 Charles Clarke

More magazines by this user
Similar magazines