▲ 자동화 컴포넌트 모델 추출 시스템은 자가 측정이 가능한 픽스처를 활용한다. 견고한 강체 가상점(Virtual-point) 어댑터에 가진기(shaker)와 가속도계가 상시 장착되어 있으며, 자동화 제어 장치가 앰프와 Simcenter SCADAS 프런트엔드를 거쳐 Simcenter Testlab이 구동되는 노트북에 유선으로 연결된다.

지멘스(Siemens)가 기계 부품의 소음과 진동(NVH) 특성을 분석하는 데 소요되는 시간을 기존 수일에서 수시간 이내로 단축하는 새로운 자동화 소프트웨어 및 하드웨어 솔루션을 발표했다. 이번 ‘자동화 컴포넌트 모델 추출(automated component model extraction)’ 솔루션은 국제표준인 ISO 20270에 따른 차단력(blocked force) 추출을 산업 현장에서 확장 가능하게 구현하며, 가상 프로토타이핑을 통해 정밀한 시스템 레벨의 NVH(소음·진동·불쾌감) 예측을 지원한다.

기존 부품 특성 분석은 수작업 비중이 높고 전문 엔지니어의 경험과 역량에 크게 의존해 왔다. 일관된 반복 측정이 어려워 측정 작업에만 며칠씩 소요됐으며, 이 과정에서 발생하는 불확실성은 후속 시뮬레이션과 시스템 통합 과정의 오차 요인으로 작용했다. 지멘스의 신규 솔루션은 측정과 데이터 처리를 제어된 자동화 워크플로우로 전환함으로써 작업자 숙련도에 따른 편차를 제거하고 데이터 신뢰성을 확보했다.

이번 솔루션은 지멘스와 보쉬(Bosch)가 공동 개발했으며, 보쉬의 특허 기술인 ‘predictiveVIA’를 기반으로 한다. 지멘스는 이 기술을 산업 현장에 적용 가능한 확장형 솔루션으로 제공하는 유일한 기업이다. 자동화된 테스트 벤치와 전용 소프트웨어를 결합해 다양한 파생형(variant) 부품에서 재사용할 수 있는 시뮬레이션 연계 고품질 부품 모델을 생성한다.

해당 솔루션은 수작업으로 인한 편차를 배제해 기존 방식 대비 주파수 응답 함수(FRF) 측정 시간을 93% 단축하는 동시에, 다양한 컴포넌트 파생형 전반에서 100%의 정확도와 재현성을 제공한다. 축적된 데이터 기반은 개발 초기 단계에서 디지털 트윈(Digital Twin) 기반의 가상 시스템 검증을 안정적으로 뒷받침해 물리적 시제품(프로토타입)에 대한 의존도를 낮추고 시장 출시 기간을 단축한다.

샘 마할링엄(Sam Mahalingam) 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 시뮬레이션 부문 총괄 겸 수석 부사장은 “자동화 컴포넌트 모델 추출 솔루션을 통해 고객은 전문 인력의 역량에 의존하던 복잡한 프로세스를 확장 가능한 엔지니어링 역량으로 전환할 수 있다”며 “자동화된 테스트와 시뮬레이션에 바로 활용 가능한 워크플로우 및 고품질의 소음·진동 데이터를 결합함으로써, 엔지니어들은 데이터 수집보다 데이터 분석을 통한 인사이트 확보에 집중할 수 있다. 이를 통해 개발 초기 단계부터 NVH 성능에 대한 신뢰성을 높일 수 있다”고 말했다.

크리스티안 슈페를레(Christian Sperrle) 보쉬 미국법인 차량 모션 사업부 제품 관리 디렉터는 “자동화 컴포넌트 모델 추출은 차단력 테스트를 산업 현장에 본격 적용하는 데 필요한 속도, 정밀도, 일관성을 제공한다”며 “전 세계 테스트 시설에서 자동화되고 반복 재현 가능한 측정을 지원함으로써 부품 공급업체와 OEM 모두에 디지털 NVH 엔지니어링을 위한 공통 데이터 기반을 제공한다. 그 결과 신속한 의사결정과 신뢰도 높은 가상 개발이 가능해지며, 개별 작업자의 숙련도에 좌우되지 않는 비용 효율적인 대규모 차단력 테스트 체계를 구축할 수 있다”고 밝혔다.

지멘스의 새로운 자동화 컴포넌트 모델 추출 솔루션은 Simcenter 물리적 테스트 포트폴리오의 일부로, Simcenter™ Testlab™ 소프트웨어, Simcenter™ SCADAS™ 하드웨어, Simcenter™ for Qsources™ 하드웨어를 포함한다. 가상 시스템 통합을 위해 전기 모터, 펌프, 컴프레서, 조향 시스템, 액추에이터 등 다양한 부품에 대한 테스트 기반 및 컴퓨터 응용 엔지니어링(CAE) 기반 모델 구현을 모두 지원한다.