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제목 Optimize Durability : Part 5 등록일 2017.03.07 11:11
글쓴이 (주)써모 조회 114

How OEMs are Now Able to Optimize Durability and Lifetime of Systems and Components


우리는 내구성 (또는 수명”) 의 개념을 계속 탐색하면서 고급 OEM Tier 1 공급 업체가 신기술을 사용하여 부품, 구성품, 시스템 및 차량의 내구성을 신뢰성 있게 예측하는 방법에 대해 조사하였습니다.

우리는 수명이 예측 가능하다는 것을 알게 된 지금, 질문은 수명이 가장 효율적으로 극대화되도록 내구성을 어떻게 최적화할 수 있을까?” 로 바뀌었습니다.

예측하는 것은 보호하는 것 중 하나입니다. 다른 한편으로는 수명/내구성을 완전히 새로운 수준으로 끌어 올립니다.


How to Optimize Durability through Thermal Analysis and Management


구성품, 시스템 또는 설계의 내구성을 최적화하기 위해 노력하는 제조업체는 일반적으로 다음과 같은 매우 구체적인 목표를 가지고 있습니다:

1. 해당 구성품, 시스템 또는 설계의 수명을 향상시키거나 연장합니다.

  1. 2. 내구성 저하 방지

  2. 위 두 가지 목표를 달성하는 것은 차량의 보증 조건에 매우 긍정적인 영향을 미칩니다. 차량이 회수 또는 수리없이 보증 마일스톤에 도달하면 극적인 절감 효과가 실현됩니다. 이 결과, 예측 뿐만 아니라 내구성을 보호하려는 동기가 분명하고 설득력 있습니다.

  3. 분명히 열 관리는 구성품이 실제 주행 조건을 유지하는 방법에 중요한 역할을 합니다. 이에 온도 허용 오차를 이해하고 관리하는 것이 중요합니다. TAITherm 을 사용하면, 차량의 모든 구성품을 모니터링하고 분석하여 Transient 조전에서 온도 허용 오차를 초과할 때를 확인할 수 있습니다 (단순한 정상상태 분석과는 대조적으로).

  4. 우리가 실제 열 조건이 구성품의 수명에 미칠 영향을 알게 되면, 우리는 열 보호 메커니즘을 구현하여 차량 형상을 최적화할 수 있습니다. 이는 냉각 흐름을 증가 시키거나 복사 노출을 줄이는 방법으로 수행됩니다. 통합될 수 있는 열 보호 메커니즘에는 통풍구, 열 차폐 또는 차량 지오메트리의 영역/구획으로 공기 흐름을 연결하는 경사로가 포함됩니다.

  5. 하지만 이러한 메커니즘은 비용이 많이 듭니다. 팀이 실제 물리적으로 열 문제를 개선하려는 경우, 프로토 타입을 제작하고 이를 테스트하고, 프로토 타입을 수정한 뒤 다시 테스트 하는 등, 이와 같은 작업을 수행해야 합니다. 이러한 과정을 거치며 비용과 시간이 낭비 됩니다. 그러나, 시뮬레이션 환경에서의 작업은 빠르고 비용이 적을 뿐만 아니라 놀라울 정도로 정확합니다. 각 설계의 수정항목을 시뮬레이션 하면 향상된 설계가 수명을 늘리거나 성능 저하를 줄이는지 여부를 측정할 수 있습니다. 그런 다음 설계가 최적화될 때까지 이 사이클을 계속해서 반복할 수 있습니다. 이러한 반복은 프로토 타입을 제작, 테스트 및 재구성이 필요한 경우에는 비실용적일 수 있습니다. 하지만 이 경우 또한 시뮬레이션을 통해 전적으로 엑세스할 수 있습니다.

  6. 가상에서의 최적화를 위해 정교한 기술을 사용하는 팀은 생산 일정을 대폭 단축할 수 있습니다. 또한, 물리적 환경에서 단순히 테스트되지 않거나 효율적으로 테스트할 수 없는 시나리오를 테스트할 수도 있습니다.

  7. 예를 들어, 특정 제조업체는 테스트하기에 비실용적인 세계 여러 지역에서 시장 점유율의 2-3% 를 차지할 수 있습니다. (: 북쪽 또는 중동지역에 해당하는 극한기후) 시제품이나 완제품 차량은 테스트 팀과 함께 해당 지역에서 기후 조건을 어떻게 견뎌내는지 직접 확인해야 합니다.

  8. 그러나 현재, 가상 세계에서 시뮬레이션을 통해 조건을 표현할 수 있으므로 OEM 은 시뮬레이션 환경을 안에서 전 세계의 모든 제품을 사실상 테스트할 수 있습니다. TAITherm 을 사용하면 설계팀은 설득력 있는 결론에 도달할 수 있습니다 à 우리는 모든 시장에 대한 하나의 보편적인 모델을 설계하고 제조해야 하는지 아니면 열 관리 및 내구성과 관련하여 시뮬레이션이 보여준 것에 기반하여 시장 특성을 반영한 모델을 제안해야 하는지에 대한 결론이 나오며, 이를 통해 OEM 은 모델의 개발을 가속화하고 인력, 자재, 운송 및 기타 생산 비용을 크게 절감할 수 있도록 Front Load 설계 반복 작업을 수행해야 합니다.

  9. 이러한 계산법에 내재된 비용 절감 및 효율성 향상을 상상하기란 어렵지 않습니다. 하지만 전 세계의 프로파일을 시뮬레이션 하지 않으면 처음부터 손상될 수 있는 시장 영역에 제품을 도입할 위험이 있습니다. 이것 또한 비용이 듭니다. 잠재적인 손실을 전 세계적 비즈니스 비용으로 수용하는 것보다 2~3% 를 미리 고려하는 것이 더 좋습니다.

  10. It’s Easier (and More Important) than You Think!

  11. 가장 좋은 점은 OEM 이 시뮬레이션을 통해 설계를 최적화 하는데 있어서 CAE 분석을 수행하는 데 이미 사용중인 기술을 혼란 시킬 필요가 없다는 것입니다. 또 다른 제품인 CoTherm Steady State 프로파일 뿐만 아니라 Transient 프로파일 또한 자동화합니다. 우리가 시연했듯이 실제 시나리오, 실제 주행주기 및 조건은 물론 지리적인 기후변화를 안정적으로 예측하기 위해서는 Steady State 분석과 Transient 분석을 수행하는 것이 중요합니다. CoTherm 은 이 전체 프로세스를 보다 쉽고 자동으로 수행할 수 있도록 설계되었습니다. CoTherm Transient 분석을 수행하는 반면, 가장 효율적인 설계를 최적화 검색하고 CoTherm 을 사용하는 사용자는 이러한 분석을 동시에 실행할 수 있습니다.

  12. 마지막 요점: 최적화는 비용을 절감하고 구성 요소, 시스템 및 차량의 효율성을 향상시키고 내구성을 예측하고 관리하는데 도움이 될 뿐만 아니라 우리가 가지고 있지 않은 중요한 이점 중 하나입니다. 언급한 바에 따르면 제품의 품질 또한 향상시킬 것입니다.

  13. 향상된 품질, 비용절감, 생산주기 단축, 높은 효율, 더 긴 수명. 장점은 분명합니다. 그렇다면 이제는 이 기술을 고급 OEM” 만의 독점에서 가져와 평범한 제품으로 만들 때입니다!



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