[TOP - DOWN] 하향식 설계 개념

• 3D 설계 방법3D 설계 방법은 크게 2가지방법이 있습니다. 방법이 있습니다. 상향식 설계(Bottom-Up Design), 하향식 설계 (TOP Down Design) 

• 상향식 설계(Bottom-Up Design) 방법 특징

1. 어셈블리와 별개로 독립적인 개별 부품을 설계합니다.설계된 요소가 올바르게 맞는지, 설계 기준을 충족 하는지를 수동으로 확인 합니다.
2. 부품은 서브어셈블 또는 Top-Level 어셈블을 구성 합니다. 또한 모두 상호간에 연관되어 있습니다.
3. 조립 위치 오류를 수동으로 확인하고 각 구성 요소에 대해 수정을 수동으로 조정하게 됩니다. 조립이 성장함에 따라, 이러한 불일치를 검출하고 상당한 시간을 소모 하고, 수정 하는데 많은 시간이 소요 됩니다.

       하향식 설계 (TOP Down Design) 방법 특징

1. 높은 수준의 위치에 중요한 정보를 배치하는 방법 입니다.
2. 제품 구조의 하위 레벨로 그 설계 정보를 전달 하는 방법 입니다.
3. 하나의 중앙 위치에서 전체 설계 정보를 저장 하고 있습니다

       참고

설계를 할때 당연히 하향식 설계 방법을 사용 합니다. 일반적으로 제품의 전체를 디자인 하고, 중요 부품의 위치를 정의 하고 -> 부품을 설계 합니다. 이러한 일련의 설계 과정을 풀어 놓은것이 Top-down 설계 방법 입니다.

그런데 CREO는 중요한 정보를 Skeleton에 저장 하고, 외부 형상 복사 기능을 사용 하여 부품에 정보를 저장 하여, 설계 수정을 쉽게 할수 있도록 하였습니다. 설계자들이 Top-Down 설계 방법을 사용 하지 않는 이유는 무엇일까요? 그건 CREO 교육 때문입니다. 교육은 기초 부터 받습니다. 기초 교육은 2D를 보고 3D 합니다. 그리고 조립을 합니다. 이 과정이 2주 정도 소요 됩니다. (연습과정 포함) 이러한 과정이 끝나면 TOP-DOWN 설계 방법을 배웁니다. 하지만 교육 과정을 못 받는경우와 교육은 매우 간단한 구조의 모델을 교육 받기 때문에 실제 업무에 적용 하는것이 어렵습니다.

그래서 실제 업무에 빠르게 적용하여 효과를 보기 위해 "설계 컨설팅"을 받는것 입니다. 그런데 돈이 많이 듭니다. 또한 교육 받은 설계자들이 퇴사 하면 꽝 됩니다. 가장 좋은 방법은 협력업체와 파트너 관계를 맺고, 계속해서 설계 방법을 개발 하고, 업무에 적용 하는것 입니다. 처음에는설계 방법이 실패할 수 있지만, 계속 하다보면 업무에 맞는 효율적인 설계 방법이 개발 될것이고, 이러한 것이 회사의 자산화가 됩니다.    

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하향식 설계 프로세스

1. 설계의도 정의
2. 예비 제품 구조 정의
3. 뼈대 모델 도입
4. 설계 의도 공유
5. 서브 어셈블 및 부품 설계
6. 부품 간의 상호 종속성 관리
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1 단계 : 설계의도 정의
           세부 내용 주소 (http://3cad.blogspot.kr/2015_05_01_archive.html

제품의 용도, 기능, 설계를 정의 하는 스케치, 개념, 제안서 및 사양서를 말한다. - 예비 계획
예비 계획은 솔계자가 제품을 명확히 이해한 상태로 제품, 시스템, 제품을 구성 하는 부품의
세부 설계를 시작 하는데 도움된다.

- 대부분의 회사에서는 공통된 양식을 사용 하지 못한다. 이유가 왜 일까?
- 표준화된 제품 개발 요청서 또는 사양서 포맷을 만들어 사용 해야 하지 않을까?

2 단계: 예비 제품 구조 정의
             세부 내용 주소 (http://3cad.blogspot.kr/2015/06/creo-30-lab-2.html)

예비 제품 구조란 어셈블리를 구성하는 계층적 구조를 정의 하는 것이다.
제품 구조는 형상을 생성 하지 않고도 서브 어셈블리와 부품을 생성 할수 있고, 또한 기존 어셈블와 부품을 제품 구조에 추가 할수 있다. 이러한 예비 제품 구조를 정의 하면 설계팀이나 설계자에게 관리가 가능한 3D 설계 업무를 활당 할수 있다.

- 표준 템플릿 구성 하기
- 생성되는 산출물들 어떠한 것이 있는가? ( 일정 관리 )

3 단계: 뼈대 모델 도입
          세부 내용 주소 (http://3cad.blogspot.kr/2015/06/creo-30-lab-3.html)

Skeleton.prt는 어셈블리의 3D 레이아웃 역활을 한다. 이것의 기능은 아래와 같다.
1) 부품의 공간 요구 사항 정의 - 대략적인 형상 크기 정의
2) 중요한 부품 설치 위치 정의 - 컴포넌트 간의 인터페이스 정의
3) 동작 표현 - 제품의 기능 정의
4) 서브 부품 사이에서 설계 정보를 공유 하거나 참조 (상호 작용)를 제어 하는 수단

경우에 따라서 Layout 기능을 혼합 하여 사용한다.


4. 부품 간의 상호 종속성 관리
       세부 내용 주소 (http://3cad.blogspot.kr/2015/08/creo-lab-5.html)

CREO는 여러가지 기능을 사용 하여 설계 부품간의 다양한 상호 종속 성을 체계적으로
관리 할수 있다. 상호 종속성을 관리하면 설계 데이터들 간의 다양한 컴포넌트를 공유하고 전체 어셈블리의 변경과 업데이트를 관리 할수 있다.

1) 글로벌 참조 표시기 (Global Reference Viewer)는 컴포넌트간 상호 종속성을 확인 한다.
2) 종속성을 제안(Reference Control) 하여 부품을 생성 한다.

5 단계 : 설계 의도 공유
            세부 내용 주소 (http://3cad.blogspot.kr/2015/08/creo-lab_29.html)

상위 레벨에 뼈대 모델의 정보를 필요에 따라 서브어셈블 뼈대 모델로 이들 정보를 분배 하여 3D 설계를 한다. 이렇게 함으로써 설계팀 구성원들이 상위 레벨 기준이 적용된 부품 설계를 할수 있고, 여러명의 설계팀 구성원들이 동일한 설계 정보를 참조 하면서 자신의 서브어셈블 또는 부품을 설계 할수 있으며, 설계자간 설계 업무를 맞추어 가면서 어셈블리를 개발 할수 있다. - 서브 Skeleton 정의
CROE에서는 형상복사 (Copy Geometry), 수축랩(Shrinkwrap)등의 다양한 데이터 공유 기능을 제공 한다.


6 단계 : 서브 어셈블 및 부품 설계 

데이터 공유를 통해 설계자는 서브 어셈블을 상세 설계 할수 있다. 설계자는 기존의 서브어셈블, 부품을 이용할수 있고, 새로운 부품을 생성 할수 있다. 또한 추가 설계 의도를 생성 할수 있다.

제품 설계완료를 위해 설계 업무를 진행 하다보면 일련의 작업을 여러번 수행 해야 한다.
Skeleton > Publish Geometry > Copy Geometry > 부품 생성 > Skeleton 변경 > Publish Geometry 변경> Copy Geometry 변경> 부품 수정  . . . .

• 참고

Top-Down Design 방식은 Pro/Engineer가 가진 가장 강력한 설계 정보 전달 수단이지만, External Reference가 발생하므로 불편하고 번거로운 경우도 많이 발생한다. 대표적으로는 Part간의 Relation으로 인한 Regeneration시간이 증가하며, Part를 다른 Model에서 사용하고자 할 때(Model Reuse) 어려움이 발생한다. 그러므로 Top-Down의 개념을 잘 이해하고 Bottom-Up방식의 Library와의 혼용을 통해서 잘 구성된 설계를 수행해야 한다.

실질적인 설계작업을 시작하면 상당히 다양한 변수들이 발생하므로 이론적으로 다룬 최선의 방식들이 종종 무시되고 오히려 장애가 된다. 그러므로 기본적으로 Layout Part나 Skeleton Part에는 조립 및 상호 체결, 간섭등에 관련된 정보만을 정의하고, Detail작업은 각각의 Part에서 Bottom-Up방식으로 생성하는 것이 바람직하다.

특히 Layout 및 Skeleton Part를 잘 구성하였을 때, 기존 Data들을 가지고 Pre-Assembly 및 기본적인 설계 검토를Concept단계에서 작업이 가능하므로 적절한 방식의 Modeling 기법을 각 환경에 알맞게 개발해야 한다.