KR20200071895A - 3d캐드기반 단일 설계통합db를 통한 구조설계프로세스 - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 선박생산을 위한 영업설계정보와 기본설계정보와 구조설계정보를 3D캐드 소프트웨어기반으로 단일 설계통합DB를 구축하는 단계; 상기 설계통합DB로부터 해당 설계정보를 추출하여 검증하는 단계; 및 상기 검증된 설계정보를 상기 설계통합DB에 저장하는 단계;를 포함하여, 3D캐드 소프트웨어기반으로 단일 설계통합DB를 구축하여서, 중복 설계작업시수를 제거하고 별도의 도면작업없이 데이터베이스화된 해당설계정보를 하위부서로 전송할 수 있는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스를 제공한다.
Description
본 발명은 구조설계프로세스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 3D캐드 소프트웨어기반으로 단일 설계통합DB를 구축하여서, 중복 설계작업시수를 제거하고 별도의 도면작업없이 데이터베이스화된 해당설계정보를 하위부서로 전송할 수 있는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스에 관한 것이다.
통상, 선박수주를 위한 영업설계 업무 프로세스는, 도 1에 도시된 바와 같이, 선주로부터 선박에 대한 용량, 속력, 흘수, 배수량, 척수, 납기, 피로수명 또는 주엔진(M/E)의 요구조건을 접수하면(S11), 선주요구조건을 충족하는 선형을 개발하고 배치를 검토한다(S12).
이후, 납기 및 생산 시수 확정의 생산계획을 수립하고(S13), 영업설계를 수행하여 기술사양서 작성, 선형과 주요 치수 확정, G/A와 M/A 작성, 개념적(conceptual) MS작성, 자재비 견적, 직접경비견적 및 설계시수를 확정한다(S14).
이후, 기술사양과 납기와 견적정보의 선주요구조건이 충족되면 최종 계약을 수행하고(S16), 충족안되면 케이스 스터디를 통해 선주요구조건을 재검토하여(S15) 선형개발단계(S12)를 다시 수행하게 된다.
한편, 초기 구조와 선형 및 의장품간의 배치검토가 2D도면기반으로 실적선 대비 추정값으로 결정되어서 투입시간 대비 정확한 값이 산출되기 어려운 측면이 있다.
또한, 종래의 영업설계, 기본설계, 및 구조상세설계는 해당부서에서 독립적으로 수행되어 초기 영업설계단계에서 발생되는 선형변경, 탱크 재배치 또는 데크레벨(deck level)변경의 변경사항에 신속하게 대응하기 어렵고, 중복입력에 따른 오류의 가능성을 내포하고 있다.
또한, 2D도면을 바탕으로, 구조중량을 산출하고 의장제공용 구조모델링 업무를 수행하여서, 설계변경에 유연하게 대처하기 어렵다.
본 발명의 사상이 이루고자 하는 기술적 과제는, 초기 영업설계단계에서의 변경사항에 유연하게 대처하고, 부서간 설계정보 중복입력에 따른 오류가능성을 제거할 수 있는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스를 제공하는 데 있다.
전술한 목적을 달성하고자, 본 발명은, 선박생산을 위한 영업설계정보와 기본설계정보와 구조설계정보를 3D캐드 소프트웨어기반으로 단일 설계통합DB를 구축하는 단계;
상기 설계통합DB로부터 해당 설계정보를 추출하여 검증하는 단계; 및 상기 검증된 설계정보를 상기 설계통합DB에 저장하는 단계;를 포함하는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스를 제공한다.
여기서, 상기 검증단계에서, 오류가 발생한 설계정보를 수정하여 상기 설계통합DB로 재입력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 3D캐드 소프트웨어기반으로, 순차적으로, 상기 영업설계정보를 상기 설계통합DB에 입력하여 저장하며, 상기 입력된 영업설계정보와 연계하여 상기 기본설계정보를 상기 설계통합DB로 입력하여 저장하고, 상기 입력된 기본설계정보와 연계하여 상기 구조설계정보를 상기 설계통합DB로 입력하여 저장할 수 있다.
또한, 상기 설계통합DB로부터 유사선의 해당 설계정보를 추출하여 선주요구조건에 해당하는 주요 파라미터를 수정하여 실제구조 모델정보를 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 영업설계정보는 초기구획정보와 선형정보와 중량정보와 주요치수와 흘수와 용량과 배수량을 포함하고 상기 구조설계정보는 화물창구역 중심의 구조형상과 구조위치와 두께정보와 재질정보와 용접각목정보와 개구정보를 포함하여, 상기 설계통합DB의 하위 구조모델링DB에 저장되고, 상기 기본설계정보는 트림과 복원력정보를 포함하고 종강도와 흘수정보를 산출하여 상기 설계통합DB의 하위 계산정보DB에 저장될 수 있다.
또한, 상기 설계통합DB를 구조모델링DB로 전환하여, 구조생산설계를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 구조생산설계단계에서의 피드백정보를 반영하여 상기 설계통합DB의 해당정보를 수정하여 입력할 수 있다.
또한, 상위 설계정보는 하위 설계정보와 연계하여 상기 설계통합DB로 입력될 수 있다.
또한, 상기 검증단계는, FE해석을 통한 구조강도검증, 의장품과 구조간의 간섭확인, 중량 및 자재비검증, 도장면적산출 및 선주/선급승인 통한 최종구조검증을 포함할 수 있다.
또한, 상기 오류발생 설계정보의 속성과 의장정보를 재입력하고 피드백정보를 반영하여 선체형상을 모델링하여서, 상기 설계정보를 수정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 3D캐드 소프트웨어기반으로, 편집설계가 쉬운, 단일 설계통합DB를 구축하여서, 설계부서간 공유를 통해, 중복 설계작업시수를 제거하고 별도의 도면작업없이 데이터베이스화된 해당설계정보를 하위부서로 전송할 수 있는 효과가 있다.
또한, 설계정보 추출 및 검증시, 이상 또는 오류가 발생한 설계정보를, 3D모델기반으로, 신속하고 수정하여 설계통합DB로 재입력할 수 있는 효과가 있다.
또한, 설계통합DB를 구조생산설계에서 사용가능한 구조모델링DB로 제공할 수 있는 효과가 있다.
더 나아가, 설계통합DB를 새로운 선박수주를 위한 영업설계 초기검토자료로 활용하여, 유사선 수주시, 유사선의 설계정보로부터 선주요구조건에 해당하는 주요 파라미터만을 수정하여 실제구조 모델정보를 제공하여서, 신속한 해당DB구축이 가능하여 설계시수를 줄이고, 수주경쟁력을 강화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 영업설계 업무 프로세스를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스의 흐름도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스의 단일 설계통합DB의 정보입력에 따른 구조를 개략적으로 예시한 것이다.
도 4는 도 2의 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스의 영업설계단계를 구체화한 것이다.
도 5는 도 4의 영업설계단계에서의 초기구조와 의장품간의 간섭 체크를 예시한 것이다.
도 2는 본 발명에 의한 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스의 흐름도를 도시한 것이다.
도 3은 도 2의 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스의 단일 설계통합DB의 정보입력에 따른 구조를 개략적으로 예시한 것이다.
도 4는 도 2의 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스의 영업설계단계를 구체화한 것이다.
도 5는 도 4의 영업설계단계에서의 초기구조와 의장품간의 간섭 체크를 예시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 전술한 특징을 갖는 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하고자 한다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 의한 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스는, 단일 설계통합DB 구축단계(S110)와, 설계정보 추출 및 검증단계(S120)와, 설계통합DB 저장단계(S130)로 구성되어서,
우선, 단일 설계통합DB 구축단계(S110)에서는, 선주의 요구조건에 따른 선박생산을 위한 영업설계정보와 기본설계정보와 구조설계정보를 3D캐드 소프트웨어기반으로 단일 설계통합DB(100)를 구축한다.
이에, 해당 부서간, 단일 설계통합DB(100)를 공유하여서, 정보의 중복입력에 의한 오류를 방지하고, 상위 설계정보는 하위 설계정보와 연계하여 설계통합DB로 입력될 수 있다.
예컨대, 3D캐드 소프트웨어기반으로, 순차적으로, 영업설계정보를 설계통합DB(100)에 입력하여 저장하며, 후속하여, 앞서 입력된 영업설계정보와 연계하여 기본설계정보를 설계통합DB(100)로 입력하여 저장하고, 후속하여, 앞서 입력된 기본설계정보와 연계하여 구조설계정보를 설계통합DB(100)로 입력하여 저장하여서, 상호 독립적 설계작업이 아닌 연계된 일종의 흐름작업으로 설계업무를 진행하도록 한다.
즉, 영업설계정보가 입력된 DB에 기본설계정보를 추가로 입력하고, 기본설계정보가 입력된 DB에 구조설계정보를 추가로 입력하여, 단일 설계통합DB(100)를 구축하여서, 상위 설계정보인 구조설계정보 또는 기본설계정보의 입력시 또는 수정시, 하위 설계정보인 기본설계정보 또는 영업설계정보는 연계되어 입력되거나 수정되도록 함으로써, 중복 설계작업시수를 제거하고 별도의 도면작업없이 데이터베이스화된 해당설계정보를 하위부서로 전송할 수 있다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이, 영업설계정보는 초기구획정보와 선형정보와 중량정보와 주요치수(main dimension)와 흘수와 용량과 배수량을 포함하고, 구조설계정보는 화물창구역 중심의 구조형상과 구조위치와 두께정보와 재질정보와 용접각목정보와 개구정보를 포함하여, 설계통합DB(100)의 하위 구조모델링DB(110)에 저장되고, 기본설계정보는 트림(trim)(선수흘수와 선미흘수의 차이)과 복원력(stability)정보를 포함하고 이를 통해 종강도(longi.strength)와 흘수정보를 산출하여 설계통합DB(100)의 하위 계산정보DB(120)에 저장할 수 있다.
참고로, 영업설계의 관련업무흐름(work flow)은, 3D캐드 소프트웨어의 초기 설계통합DB를 생성하며, 해당업무단계에서 결정되는 초기선형정보와 Longi & Frame Spacing과 데크레벨(Deck Level)과 탱크 및 주요 부품(Compartment) 배치 정보를 입력하며, 3D모델에서 2D도면 추출기능을 사용하여 계약용 G/A 도면을 추출하며, 3D모델에서 견적 중량을 추출하며, 유사선 설계정보 보유와 무관하게 3D모델에서 정확한 데이터를 추출하여 구조물량 및 자재비 산출하고, 신뢰도 높은 데이터를 통한 대 선주업무를 수행한다.
또한, 기본설계의 관련업무흐름은, 영업설계에서 작업한 설계통합DB에 추가 작업을 진행하며, 모형시험으로 선형이 변경된 경우 설계통합DB에서 선형만 수정하여 변경에 유연하게 대응하며, 선형이 결정된 설계통합DB에서 트림 및 복원력을 계산하며, G/A도면에 필요한 구획을 모델링하며, 3D모델에서 G/A 도면을 추출하며, 3D 모델에서 중량을 추출하며, 구조설계에서 추가작업을 진행하며, 트림 및 복원력 계산을 바탕으로 구조강도를 계산하며, 3D캐드 소프트웨어에 내재된 각선급룰(rule)을 활용하여 구조강도를 계산하며, 구조강도계산을 바탕으로 기존 키플랜(keyplan)도면에 포함될 정보를 3D CAD 소프트웨어를 사용하여 모델링업무를 수행하며, 3D모델을 각 선급 프로그램으로 변환하여 스캔틀링하며(Scantling), 3D모델의 구조해석/피로해석을 위한 FE모델로 변환하고, 2D도면이 아닌, 3D모델을 통한 선주/선급 업무를 수행한다.
또한, 구조설계의 관련업무흐름은, 기본설계에서 작업한 설계통합DB에 추가작업을 진행하며, 각 구조도면에 필요한 정보를 3D캐드 소프트웨어를 사용하여 3D모델링 업무를 수행하며, 필요한 구조강도 검증은 3D캐드 소프트웨어에 포함된 각 선급룰을 바탕으로 계산하며, 완성된 3D모델을 바탕으로 의장설계에서 의장품 배치용으로 활용하며, 3D모델을 선수미 구조해석을 위한 FE모델로 변환하고, 2D 도면이 아닌, 3D모델을 통한 선주/선급 업무를 수행한다.
다음, 설계정보 추출 및 검증단계(S120)에서는, 설계통합DB(100)로부터 해당 설계정보를 추출하여 검증한다.
즉, 앞서 구조설계정보 저장단계까지 생성된 설계통합DB(100)를 검증하는 단계로서, 설계통합DB(100)로부터 해당 설계정보를 추출하여, FE해석(Finite Element analysis)을 통한 구조강도검증, 의장품과 구조간의 간섭확인, 중량 및 자재비검증, 도장면적산출 및 선주/선급승인 통한 최종구조검증을 수행한다.
예컨대, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, FE해석을 통한 전선해석(full ship analysis)에 따른 선박의 구조강도를 검증하며, 의장용 구조모델을 추출하여 의장품 배치를 통한 의장품과 구조간의 간섭을 확인하며, 중량을 추출하여 최종중량추출을 통한 중량관리 및 자재비검증을 수행하며, 도장면적을 계산하여 생산단계에서 활용하도록 하고, 선주/선급용 뷰모델(view model)을 제공하여 선주/선급 승인을 통한 최종구조를 검증한다.
여기서, 설계정보 추출 및 검증단계(S120)에서, 이상 또는 오류가 발생한 설계정보를 수정하여 설계통합DB(100)로 재입력한다(S125).
예컨대, 이상발생 또는 오류발생 설계정보의 속성(property)과 의장정보를 재입력하고 타부서의 피드백정보를 반영하여 선체형상을 모델링하여서, 설계정보를 수정할 수 있다.
다음, 설계통합DB 저장단계(S130)에서는, 앞서 검증된 설계정보를 설계통합DB(100)에 저장한다.
최종적으로, 설계통합DB(100)를 구조모델링DB(110)로 전환하여, 구조생산설계를 수행한다(S140).
후속하여, 구조생산설계단계(140)에서의 피드백정보를 반영하여 설계통합DB(100)의 해당정보를 수정하여 입력하며, 생산단계(S150)에서의 피드백정보를 반영하여 설계통합DB(100)의 해당정보를 수정하여 입력하고, 인도단계(S160)에서의 피드백정보를 반영하여 설계통합DB(100)의 해당정보를 수정하여 입력할 수 있다.
한편, 도 4는 도 2의 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스의 영업설계단계를 구체화한 것이고, 도 5의 (a)는 도 4의 영업설계단계에서의 초기구조와 의장품간의 간섭 체크를 예시한 것이다.
설계통합DB(100)로부터 유사선의 해당 설계정보를 추출하여 선주요구조건에 해당하는 주요 파라미터를 수정하여 실제구조 모델정보를 제공하여서, 신속한 해당DB구축이 가능하여 설계시수를 줄이고, 수주경쟁력을 강화할 수 있다.
예컨대, 선주로부터 선박에 대한 용량, 속력, 흘수, 배수량, 척수, 납기, 피로수명 또는 주엔지(M/E)의 요구조건을 접수하면(S101), 설계통합DB(100)로부터 유사선 구조모델을 추출하여(S102) 유사선 구조모델을 수정한다(S103).
후속하여, 납기 및 생산 시수 확정의 생산계획을 수립하고(S104), 영업설계를 수행하여 기술사양서 작성, 선형과 주요 치수 확정, G/A와 M/A 작성, 개념적(conceptual) MS작성, 자재비 견적, 직접경비견적 및 설계시수를 확정한다(S105).
후속하여, 기술사양과 납기와 견적정보의 선주요구조건이 충족되면 최종 계약을 수행하고(S106), 충족안되면 선주요구조건을 재검토하여 영업설계단계(S105)를 다시 수행한다.
이에, 도 5에 도시된 바와 같이, 선주의 요구조건이 변경되더라도 3D모델기반으로 유연하고 신속하게 대처하여, 실제 구조모델을 통해서 선형의 초기구조와 의장품(엔진룸)간의 간섭을 체크하여서, 3D모델에서 선형만을 수정하여 신속하게 재검토를 수행하여 선형을 재결정할 수 있다.
따라서, 전술한 바와 같은 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스의 구성에 의해서, 3D캐드 소프트웨어기반으로 단일 설계통합DB를 구축하여서, 설계부서간 공유를 통해, 중복 설계작업시수를 제거하고 별도의 도면작업없이 데이터베이스화된 해당설계정보를 하위부서로 전송할 수 있으며, 설계정보 추출 및 검증시, 이상 또는 오류가 발생한 설계정보를, 3D모델기반으로, 신속하고 수정하여 설계통합DB로 재입력할 수 있으며, 설계통합DB를 구조생산설계에서 사용가능한 구조모델링DB로 제공할 수 있고, 설계통합DB를 새로운 선박수주를 위한 영업설계 초기검토자료로 활용하여, 유사선 수주시, 유사선의 설계정보로부터 선주요구조건에 해당하는 주요 파라미터만을 수정하여 실제구조 모델정보를 제공하여서, 신속한 해당DB구축이 가능하여 설계시수를 줄이고, 수주경쟁력을 강화할 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
100 : 설계통합DB
110 : 구조모델링DB
120 : 계산정보DB
S110 : 단일 설계통합DB 구축단계 S120 : 설계정보 추출 및 검증단계
S130 : 설계통합DB 저장단계 S140 : 구조생산설계단계
S150 : 생산 S160 : 인도
120 : 계산정보DB
S110 : 단일 설계통합DB 구축단계 S120 : 설계정보 추출 및 검증단계
S130 : 설계통합DB 저장단계 S140 : 구조생산설계단계
S150 : 생산 S160 : 인도
Claims (10)
- 선박생산을 위한 영업설계정보와 기본설계정보와 구조설계정보를 3D캐드 소프트웨어기반으로 단일 설계통합DB를 구축하는 단계;
상기 설계통합DB로부터 해당 설계정보를 추출하여 검증하는 단계; 및
상기 검증된 설계정보를 상기 설계통합DB에 저장하는 단계;를 포함하는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스. - 제 1 항에 있어서,
상기 검증단계에서, 오류가 발생한 설계정보를 수정하여 상기 설계통합DB로 재입력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스. - 제 2 항에 있어서,
상기 3D캐드 소프트웨어기반으로, 순차적으로, 상기 영업설계정보를 상기 설계통합DB에 입력하여 저장하며, 상기 입력된 영업설계정보와 연계하여 상기 기본설계정보를 상기 설계통합DB로 입력하여 저장하고, 상기 입력된 기본설계정보와 연계하여 상기 구조설계정보를 상기 설계통합DB로 입력하여 저장하는 것을 특징으로 하는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스. - 제 3 항에 있어서,
상기 설계통합DB로부터 유사선의 해당 설계정보를 추출하여 선주요구조건에 해당하는 주요 파라미터를 수정하여 실제구조 모델정보를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스. - 제 4 항에 있어서,
상기 영업설계정보는 초기구획정보와 선형정보와 중량정보와 주요치수와 흘수와 용량과 배수량을 포함하고 상기 구조설계정보는 화물창구역 중심의 구조형상과 구조위치와 두께정보와 재질정보와 용접각목정보와 개구정보를 포함하여, 상기 설계통합DB의 하위 구조모델링DB에 저장되고,
상기 기본설계정보는 트림과 복원력정보를 포함하고 종강도와 흘수정보를 산출하여 상기 설계통합DB의 하위 계산정보DB에 저장되는 것을 특징으로 하는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스. - 제 1 항에 있어서,
상기 설계통합DB를 구조모델링DB로 전환하여, 구조생산설계를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스. - 제 6 항에 있어서,
상기 구조생산설계단계에서의 피드백정보를 반영하여 상기 설계통합DB의 해당정보를 수정하여 입력하는 것을 특징으로 하는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스. - 제 1 항에 있어서,
상위 설계정보는 하위 설계정보와 연계하여 상기 설계통합DB로 입력되는 것을 특징으로 하는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스. - 제 1 항에 있어서,
상기 검증단계는, FE해석을 통한 구조강도검증, 의장품과 구조간의 간섭확인, 중량 및 자재비검증, 도장면적산출 및 선주/선급승인 통한 최종구조검증을 포함하는 것을 특징으로 하는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스. - 제 2 항에 있어서,
상기 오류발생 설계정보의 속성과 의장정보를 재입력하고 피드백정보를 반영하여 선체형상을 모델링하여서, 상기 설계정보를 수정하는 것을 특징으로 하는, 3D캐드기반 단일 설계통합DB를 통한 구조설계프로세스.
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| KR1020180158912A KR20200071895A (ko) | 2018-12-11 | 2018-12-11 | 3d캐드기반 단일 설계통합db를 통한 구조설계프로세스 |
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