시뮬레이션 , 실험이 제품개발에 미치는 영향 : 자동차 산업을 중심으로

1. 2011 기술혁신세미나 개인 연구 Proposal 시뮬레이션, 실험이 제품개발에 미치는 영향: 자동차 산업을 중심으로 2011. 12. 7 기술경영학협동과정 석사1학기 오신호

2. 서론 1 2 이론적 배경 Contents 3 문현 연구 4 연구 모델 5 참고 문헌

3. 불확실한 환경의 도래 • 1) 빠른 시장환경의 변화 – 고객의 요구 빠르게 변화, 다양화됨 • ex) 1990년대 자동차 산업 – 고객중심으로 이동하는 fundamental change가 일어남 • “customer revolution”(S. Thomke, 2010)  고객은 더 많은 선택을 원하고 비용을 지불하는 것에 대해서는 인색해짐 • 2) “customer revolution”과 같은 빠른 시장의 변화로 인해 제품 개발의 속도를 높여야 하는 압력이 완성차 업체에게 전가됨 • 3) 또한, 빠른 시장의 변화는 제품의 수명 주기를 단축시킴 • 치열해지고 있는 글로벌 경쟁과 각종 안전법규 향상에 따라 요구되는 다양한 기능과 성능은 기술 개발에 많은 변화를 가져옴 • 새로운 사고와 개발방식을 요구하고 있음  CAS(computer-aided-styling), CAD(computer-aided-design, CAE(computer-aided-engineering), 정보기술의 활용 • 2) 품질의 중요성이 부각되고 있음 1. 서론 1.1 연구배경 및 필요성 제품 개발 프로세스 새로운 기술적용 ?

4. 전통적 제품개발 프로세스 • 설계에서 평가 및 리뷰와 같은 일련의 과정들이 반복적으로 이루어지면서 제품 개발 디자인 비용의 증가, 장시간의 제작 과정으로 인해 많은 손실이 발생 • 실물(physical) 모형을 제작하여 평가 • 제품 테스트의 경우, 시작품을 제작하여 실질적으로 충격 테스트 및 풍동 실험을 행함 • 디지털 제품개발 프로세스 • 동시공학적 환경에 의한 제품개발 과정이 용이(단계별 중첩이 가능) • 디지털 데이터의 상호간 공유를 통해 각 공정 간 협업이 가능해지고 동시에 업무를 진행시킬 수 있음 • 디지털 기술을 이용한 빠른 반복적 학습이 가능해지고 지식의 축적이 용이해짐 • 제품 개발 프로세스의 경제적 측면에서 유리함 2. 이론적 배경 2.1 제품개발 프로세스

5. CAS는 Computer Aided Styling의 약자로서 흔히 연구개발에 있어서 설계부문의 경우 CAD, 생산기술에서의 CAM, 해석에서의 CAE를 일컬어 통칭 CAx라 불러오고 있으며, 90년대 이후에는 스타일링 부문의 CAS까지를 포함 • 스타일링 부문 특히 자동차 스타일링 부문에서 소위 컴퓨터를 활용한 제품개발에 있어 상대적으로 설계나 생산에 비해 늦게 시작된 부문이다 보니 뒤늦게 CAx에 포함된 이유 • 한편, CAS는 유럽을 중심으로 사용되고 있는 용어인데 반해 북미에서 CAID(Computer Aided Industrial Design)라고도 많이 불리고 CAS나 CAID 모두 제품개발 과정 중 디자인 과정에서 사용되고 있는 디지털을 활용한 프로세스와 도구 • CAS의 업무 범위는 1) 2D 스케치 및 렌더링 부문으로써 주로 전통적인 디자이너의 업무 영역으로 분류되는 업무, 2) 3D 모델링, 3) 만들어진 데이터를 이용하여 시각화(Visualization)하는 업무 2. 이론적 배경 2.2 디지털 기술

6. Clay Strategic Advantage Competition CAS Only Clay Only Time Savings From Combining CAS and Clay • Development Time Savings 3. 문헌연구 3.1 제품개발시간 Styling Quality “Switching Point” Development Time [S. Thomke, 2001 인용]

7. STYLIST SELECTS Traditional Hand-drawn styling proposal Enter into CAS system by modeler Animation and evaluation CAS-Driven Digital styling proposal Animation and evaluation Iterate (4-5 times) Time per iteration: about 4 weeks Iterate (16-20 times) Time per iteration: about 1 week Selection of models • Development Time Savings (Product Development Process) 3. 문헌연구 3.1 제품개발시간 [S. Thomke, 2001 인용]

8. Using CAS data, milling machine generates clay models Surfaces are refined using manual tools Finished clay model evaluated Iterate (4-5 times) Times per iteration: about 3-4 weeks Final clay model is “digitized” using two new high speed laser scanners • Development Time Savings (Product Development Process) Selection of models 3. 문헌연구 3.1 제품개발시간 [S. Thomke, 2001 인용]

9. Reducing Cost 개발 속도가 빨라지고, 디자인 반복의 비용은 줄어든다. (S. Thomke, 1998) Digital Mock-up(제품모형)은 모든 개발 과정을 초기의 제품개발 단계에서 병렬적으로 시뮬레이션하기 위해 활용됨으로써, 제품개발 기간 단축, 생산비용의 절감 그리고 제품 품질의 향상에 결정적인 역할을 하게 된다.(허승진,1998) 3. 문헌연구 3.2 제품개발비용 [허승진1998 인용]

10. 문헌 연구를 통해 제품개발 과정에서 컴퓨터 시뮬레이션의 활용을 통해 경제적인 측면에서의 제품개발 비용 및 시간을 줄일 수 있다. 과연 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 제품 개발 성과에는 비용, 시간의 단축 외 어떤 영향이 미칠 것인가? • Computer Simulations and rapid prototyping increase not only a company’s capacity to conduct experiments but also the wealth of information generated by those tests(S.Thomke, 2001). • 다양한 실험의 양의 증가와 기존 지식의 축적이 용이해지고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제품 품질의 향상이 이루어질 것이다. • 설계 지식 및 정보 공유를 통하여 제품 품질의 향상이 이루어질 것이다. 4. 연구 모델 제품개발 비용 절감 제품개발 시간 단축 제품개발 성과 제품 품질 향상

11. 노상도, “디지털 가상생산.” 캐드앤그래픽스, 2005년 7월호 • 류용호. “제조업분야 가상현실의 이해와 동향.” CAD&Graphics, 2002.9 • 허승진, “Virtual Engineering 응용 자동차 기술 동향.” G7 차세대자동차 기술 개발 사업 기회과제, 신차 개발기간 단축을 위한 자동차 개발 기술 기반 구축 최종보고서, 1998. • Bangle, Chris. “The ultimate creativity machine: How BMW turns art into profit.” Havard Business Review, January 2010. • Thomke, Stefan. “Enlightened Experimentation: The new imperative for innovation.” Havard business Review, February 2001. • Thomke, Stefan and Fujimoto, Takihiro.”The effect of ‘Front-loading’ problem-solving on product development performance.” Journal of product innovation management. Vol 17, no.2, March 2000, 128-142. • Thomke, Stefan, Holzner, Micheal and Gholmi, Touraj. “The crash in the machine.” Scientific American, March 1999. • Thmoke, Stefan.”Managing Experimentation in the design of new products.” Management Sicence, Vol.44, No.6, 2011, pp743-762 5. 참고문헌