3D 기반의 제품 개발 프로세스로 시장 경쟁력 강화

탑엔지니어링은  LCD, LED, OLED, 카메라 모듈, 반도체 장비 등을 개발, 제조하는 전문 기업이다. 생산성과 품질 향상을 위해 2D 설계에서 3D 설계로 전환한 탑엔지니어링은 CAD와 PLM을 활용해 BOM 관리에서 ERP와 연계한 발주까지 전반적인 설계 프로세스를 향상시킬 수 있었다. ■ 자료 제공: 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어 

1993년 설립된 탑엔지니어링은 LCD, LED, OLED, 카메라 모듈 및 반도체 장비 제조사이다. 뛰어난 품질의 제품을 생산하며 시장에 고급 장비를 제공한다. 탑엔지니어링은 품질을 높이고 고객의 요구사항을 충족하기 위해 연구 개발(R&D)에 집중 투자하고 있다. 종합 장비 회사로서의 행보를 이어가며 GCS(glass Cutting System), LCD용 어레이 테스터(Array Tester), MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Phase Depositions), 카메라 모듈 장비 및 반도체 장비 등으로 사업 영역을 확장해 나가고 있다. 

디스펜서와 LED, 테스트 장비는 고객 요청에 따라 맞춤형으로 주문 제작된다. 탑엔지니어링은 필수 자재를 수급하고 기타 원자재 수입을 결정하는 프로세스가 매우 복잡해 애프터서비스 및 유지보수를 통한 제품 관리에 어려움을 겪었다. 이를 해결하기 위해 모든 프로세스를 간소화하고, 제품 설계부터 발주까지 과정에서 발생하는 이슈를 추적하며 설계 리뷰로 품질을 조기에 검토할 수 있는 인프라를 필요로 했다. 

또한 사양 관리 품목을 관리하고, 국제 표준 규격에 맞는 제품 생산 요구사항을 반영할 수 있는 체계적인 시스템도 필요했다. 특히, 일본과 대만에 비해 국내에서는 디스펜서 등 액정을 미소 정량으로 토출하는 장비가 새로운 기술 분야였기 때문에 연구 개발에 더욱 집중해야 했다.

시장 경쟁력 위해 3D CAD와 PLM 도입

초기에는 사업 규모가 작아서 2D 기반의 설계를 진행했다. 이후 기존의 2D 기반 설계 환경에서는 품질 및 경쟁력 확보가 어렵다고 판단하고, 개발 초기부터 3D 설계로 장비 개발을 시작하고자 했다. 이를 위해 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어의 3D CAD 솔루션인 솔리드 엣지를 도입했다. 탑엔지니어링은 솔리드 엣지를 도입해 다른 기업보다 다양한 프로토타입을 생성함으로써 제품의 다변화를 꾀하고, 주문자 오더 방식으로 제품 생산 시 BOM(Bill of Material)의 정합성을 높이고자 했다. 

또한 디지털 수명주기 관리(PLM) 솔루션인 팀센터를 도입했다. 이는 솔리드 엣지의 설계 데이터를 회사의 자산으로서 체계적으로 관리하고, 제품 사양 변화에 따른 설계자들의 어려움을 지원하기 위해서였다.

탑엔지니어링의 김준영 상무는 “팀센터와 솔리드 엣지를 표준 설계 플랫폼으로 사용해 제조 전반의 프로세스가 개선되었다. 표준품의 구매 기준 프로세스를 정립했으며, 가공품의 리비전(revision) 관리를 구현해 전체적인 설계 품질을 향상시킬 수 있었다”고 말했다. 

지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어는 탑엔지니어링이 품목 및 라이브러리 관리 효율성을 높이기 위해 3D CAD을 사용하고 시스템을 구축할 때 데이터에 집중할 수 있도록 지원하는 단계별 전략을 제공했다. 또한, 탑엔지니어링은 지멘스의 솔루션을 통해 데이터와 라이브러리 관리로 프로세스를 간소화해 업무 효율을 높일 수 있었다. 지멘스 디지털 인더스트리 소프트웨어는 탑엔지니어링의 설계자들에게 다양한 맞춤형 교육도 제공했다. 

제품 개발 프로세스 향상으로 시장 우위 선점 효과

탑엔지니어링은 솔리드 엣지와 팀센터를 도입한 후 설계 생산성은 25% 높이고 설계 시간은 20% 줄이는 즉각적 효과를 거뒀다. 팀별 기술 경쟁력 향상은 설계 품질의 향상으로 이어졌다. 전반적인 업무 효율이 개선되며 특허 출원이 늘어났고, 제품 품질이 20% 향상되는 성과를 거뒀다. 이 모든 개선은 곧 제품 경쟁력 강화로 이어져, 탑엔지니어링은 디스펜서 장비의 글로벌 시장 점유율을 높일 수 있었다. 

탑엔지니어링은 솔리드 엣지로 설계한 데이터를 관리하기 위해 라이브러리를 만들었지만, 관리가 쉽지 않았다. 이를 해결하기 위해 솔리드 엣지가 제공하는 설계 데이터 관리 솔루션인 인사이트(Insight)를 도입했다. 그러나 계열사 및 사업 분야가 확장됨에 따라 다양한 제품군이 형성되었고, 탑엔지니어링은 이러한 변화에 발맞춰 나가기 위해 사양 및 양산 시스템 관리에 필요한 BOM을 효과적으로 구성할 수 있는 솔루션으로 팀센터를 도입했다. 

탑엔지니어링은 수주 사양서, 기술 동영상, 핵심 기술 문서 등 설계 데이터 이외의 콘텐츠를 팀센터에 등록함으로써 모든 개발 인력들이 공유할 수 있는 인프라를 구축했고, 유관 부서의 협업을 강화했다. 팀센터와 솔리드 엣지는 개방형 표준 기술에 기반하고 있어서, 탑엔지니어링의 레거시(legacy) 시스템들과 연계도 수월하게 진행되었다. 또한 개별 관리되었던 회사의 설계 노하우나 생산력 등 무형의 자산을 표준화된 프로세스를 통해서 관리할 수 있게 되어, 향후의 산업 변화에도 대응할 수 있는 기반을 갖추게 되었다. 

김준영 상무는 “데이터 정합성의 향상으로 제품 품질 확보에 많은 자신감이 생겼다. 제품 개발 및 발주 업무 효율이 20% 이상 향상된 것으로 판단하고 있다”고 전했다. 

• 과제
  • 고품질 제품 대규모 생산
  • 국제 표준에 맞는 제품 요건 준수 
  • 제품 설계부터 발주에 이르는 과정 추적 및 관리 
  • 제품 설계 프로세스 표준화
• 해결 방안
  • 3D CAD인 솔리드 엣지와 PLM인 팀센터 도입
  • 설계자 역량 강화를 위한 맞춤형 교육 제공 
  • 3D 기반 설계 환경으로 전환
  • 이슈 트래킹으로 제품 이력 관리
• 성과
  • 체계적인 데이터 관리 및 협업 설계 프로세스 구축 
  • 설계 생산성 25%, 품질 20% 향상 
  • 기술 역량 향상으로 특허 출원 증가

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정수진 sjeong@cadgraphics.co.kr

출처 : 캐드앤그래픽스 2020년 4월호