지멘스 PLM 소프트웨어

JBC는 JCB444 디젤엔진의 성공적인 출시에 이어, 세계에서 가장 강력한 자동차 디젤 엔진을 개발했다.

·도전과제

-디젤엔진 개발로 회사를 새로운 방향으로 이끎
-개발절차의 신중한 확인
-시장의 신용과 존경을 즉시 이끌어낼 수 있는 혁신적인 제품개발

·성공의 관건

-유연하고 반복적인 엔진 개발 프로그램을 지원하기 위해 NX 디지털 상품개발 시스템 사용
-광범위한 가상ㆍ실제 테스트를 위해 정확한 3D 모델을 창조

·결과

-JCB444 디젤엔진의 성공적 개발 및 출시
-리터당 가장 강력한 자동차 디젤엔진 도입
-특화 디젤엔진의 도입을 통해 제품 품질 향상

·업계

-자동차 & 수송
-기계 & 산업

혁신의 역사

건설장비 제조 선두업체인 JCB는 오랜 시간 동안 혁신적인 제품들을 공급해왔다. 자사 건설차를 보강하기 위해 JCB는 전통적으로 제 3자 엔진공급 그룹이 제조하는 디젤엔진에 의존해 왔다. 그러나 고객 만족도를 더욱 향상시키기 위해 JCB는 직접 엔진을 개발하기로 결정하고, 특히 건설 차량에 효율적으로 작동하는 엔진에 초점을 맞추었다.

새로운 영역에서의 도전

이미 개발된 디젤 엔진의 원형을 보유하고 있었지만, JCB가 직접 엔진을 개발하는 것은 대담한 움직임이다. 회사에 있어 고객의 신용과 업계의 위상을 지키기 위해 이 엔진개발 사업은 무조건 성공해야만 했다.

이러한 상황에서 JCB는 광범위한 개발 프로세스를 개발하고 디자인 컨셉, 테스트, 제조계획에 이르기까지 자세한 실행 가능성 연구를 시작했다. 또한 Ricardo Consulting Engineers와 같이 선택된 파트너 공급업체와 긴밀히 일해 왔다.

입증된 상품개발 플랫폼

17년 이상 JCB의 장기 상품 개발전략은 지멘스 PLM 소프트웨어의 NX 디지털 제품 개발 시스템에 의해 보강되어 왔다. JCB의 디자인 엔지니어에 친숙한 이 검증된 플랫폼은 NX가 디젤엔진 개발에도 효율적인 소프트웨어임을 증명했다.

NX는 JCB의 첫 엔진과 JCB444의 디자인 컨셉 개발에 성공했고, 개발팀으로 하여금 최초 아이디어를 강력하고 실질적인 테스팅 절차를 통해 완성된 복합 3D 모델을 생산할 수 있도록 했다. NX 솔리드 모델로부터 얻은 정보는 최종 부품제작에 사용되었고, 성공적인 첫 출시에 공헌했다.

동시작업을 지원하는 첨단 어셈블리

최초 실행 가능성 연구와 상품 개발단계가 진행되는 동안 JCB와 Ricardo의 10명에서 20명의 디자인 엔지니어들은 JCB444 프로젝트에 매달리고 있었다. 이 프로세스는 NX의 첨단 어셈블리 기술에 의해 촉진되었고, 앨런 톨리 JCB의 엔진 프로그램 디렉터는 “NX는 모든 부품들을 실질적인 3D 모델로 구현해주며, 한 사람에 의해 바뀐 디자인은 다른 엔지니어가 열람할 수 있어 관련 부품들이 궁극적으로 서로 연결할 수 있도록 해준다”라고 밝혔다.

정확도를 높여주는 예측기술

예측기술과 시뮬레이션은 정확도를 높이고 불필요한 작업을 방지하여 자원을 최적화하고 완벽한 엔진의 도입을 지원한다.

디자인 엔지니어들은 NX의 3D 애니메이션 시퀀스를 통해 움직이는 엔진 부품의 복잡한 움직임을 분석하고 각 부품들이 다른 부품을 방해하지 않도록 조정할 수 있었다.

NX 3D 데이터의 통합성과 정확성은 시뮬레이션과 가상 테스트에 매우 중요한 요소이다. 이 소프트웨어는 엔진의 각기 다른 부분을 실험하고 CFD(Computational Fluid Dynamics)가 실린더 헤드와 쿨링 시스템을 통해 연료의 흐름을 복제할 수 있도록 하는 툴을 탑재하고 있다.

JCB 건설차의 범위에 들어맞는 엔진을 개발하기 위해 디자인 엔지니어는 엔진의 솔리드 모델이 3D로 구현된 일련의 가상 테스트를 진행했다.

NX는 상품 개발 절차의 속도를 높였다. 또한 JCB의 부품 공급업체와 전문 원형 엔진 제조업체들은 NX 3D를 직접 제조 원형 부품에 사용해 추가적인 2D 디자인이나 가공절차를 줄여 주어 데이터의 통합성은 다시 한 번 중요한 역할을 하였다.

빠른 편집을 지원하는 파라메틱 기능

매 실험단계에서 NX의 파라메틱 시설을 이용하여 디자인 엔지니어들은 빠르게 3D 모델을 적용할 수 있었다. NX는 각기 다른 부품 디자인을 서로 연결시켜 놓았기 때문에 각 부품들은 자동적으로 연결된 부품의 변경사항에 반응한다. 이를 통해 어셈블리와 부품 제작 쪽으로 진행되는 동안 엔진의 점진적인 발전을 지원할 수 있었다.

기공식 기기의 성공적인 출시

JCB444 엔진은 2004년 출시되었다. JCB의 신중한 계획과 포괄적인 개발 절차는 고효율의 기공식 제품을 만들어냈다. JCB444는 리터당 가장 강력한 자동차 디젤엔진으로 개발되었다.

NX는 JCB의 성공적인 디젤엔진 출시 움직임에 막대한 공헌을 한 것으로 평가받고 있다. 앨런 툴리는 “JCB4444 엔진으로 JCB는 좀 더 강한 건설 장비를 만들기 위한 혁신적인 디젤엔진을 창조할 수 있었다. 성공적인 출시에 대한 압력이 있었던 만큼, 고객과 업계가 우리를 지켜보고 있다. 우리는 처음부터 성공해야만 했다”라고 밝혔다.

그는 이어 “NX는 JCB의 성공에 지대한 공헌을 했다. 그것은 NX의 첨단 어셈블리 기능으로 JCB는 20명의 엔지니어들이 동시에 작업할 수 있게 된 것이다. NX 데이터의 통합성과 정확성은 JCB가 개발단계에서 전적으로 의존했던 부분이다. 또한 이 소프트웨어의 파라미터화 기능은 반복 작업에 유연성을 더해 주었고 상품개발이 진행되는 동안 빠른 교정 작업을 수행할 수 있도록 도와주었다”며 “NX 소프트웨어는 혁신적인 고효율 엔진개발이라는 JCB의 목표를 달성하는데 있어, 어떠한 지연 상황이나 연장 업무를 만들어내지 않고 지원해주었다”고 덧붙였다.