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사출성형해석 업계의 Technology Leader, 씨에이프로(주)

2023.02.02 | 조회 : 1363

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- 플라스틱 사출성형 분야 요소기술에 대한 깊은 이해와 신기술에 대한 무한한 창의력,

그리고 도전정신을 바탕으로 끊임없이 혁신을 추구

씨에이프로(주)(대표이사 이길호 www.caepro.co.kr 이하 씨에이프로)는 지난 2002년 일본 도레이(TORAY) 사와의 ‘3D TIMON’ 소프트웨어 대리점 계약과 함께 설립되었다. 그 당시 국내 사출성형해석 시장은 Mold flow가 거의 독점적인 점유율을 차지하고 있었고, 2D 해석이 일반적인 해석 기법이었다.

하지만, 3D TIMON의 개발사인 TORAY 사는 이미 1996년에 3D 해석 소프트웨어를 상용화해서 일본 내에서 판매 중이었고, 일본 굴지의 자동차, 전자 회사에서 사용 중이었다.

이에 씨에이프로는 플라스틱 제품(부품)의 디자인이 점점 복잡해지고 사용하는 소재도 다양해지고 있으며, 공정 또한 복합적으로 발전하고 있기에 사출성형해석의 기법은 향후 3D 해석이 표준이 될 것이라 생각했고, 그런 관점에서 3D TIMON은 가장 적합한 솔루션이었기에 도입하게 되었다.

씨에이프로는 이후 20여 년 동안 국내 사출성형해석 소프트웨어 보급 및 기술 발전과 인력 양성을 위해 노력하고 있으며, 해석 결과의 현장 적용이나 해석 정도 향상을 위한 국가 과제 등을 수행하며 사출성형해석(CAE) 전문 회사로 자리 잡았다.

더불어 씨에이프로는 사출성형해석의 정확도 향상을 위한 사출기 성능 정량화 과제를 진행하면서 알게 된 미국의 RJG 사와 대리점 계약을 통해 2014년부터 RJG 사의 교육을 포함한 모든 솔루션을 국내에 공급하고 있으며, 이를 위해서 RJG 공인 Trainer와 Master Molder를 보유하고 있다. RJG 사는 과학적인 사출성형을 위한 프로세서 기술 및 모니터링 기술을 보유하고 있으며, 미국에서 공신력 있는 사출성형 교육을 제공하는 회사다.

이처럼 씨에이프로는 단순히 소프트웨어와 센서를 판매하는 회사가 아니라, 사출성형만을 위한 소프트웨어와 모니터링 시스템, 그리고 교육, 컨설팅을 제공하는 사출성형기술 전문 집단이다.

씨에이프로의 주력제품 소개

3D TIMON(타이몬)은 일본의 대표적인 수지 메이커인 일본 TORAY 사에서 자사의 수지 제품 개발 및 고객 지원을 위해 자체적으로 개발한 사출성형 시뮬레이션 소프트웨어로서, 80년대에 개발되었고, 1996년에 이미 3D 성형해석을 상용화하여 판매되고 있다.

개발사가 소프트웨어 회사가 아닌 소재 메이커라는 점이 특징이며, 고객사와의 소재 개발이나 제품 개발 협업을 통해 얻은 노하우가 소프트웨어에 많이 반영되어 있다. 특히, 자동차 분야에서는 표준 개발 툴로 인정받아 여러 완성차 업체에서 사용 중이며, 경량화나 외관 품질 향상 등과 같은 과제해결을 위해 새로운 소재 및 프로세스를 고객과 함께 개발하고, 이를 3D TIMON의 기능에 포함하여 대응하고 있다.

최근에는 자사의 주력상품인 Carbon 소재를 이용한 SMC나 RTM 공법에 대한 해석 기능도 유럽의 자동차 메이커로부터 해석 신뢰도에 대해 인정받고 있다.

국내에도 지난 20년간 자동차와 전자 분야의 유수의 기업에서 3D TIMON을 도입했고, 특히 대형플라스틱 제품이나 초정밀 전자제품의 개발에 널리 이용되고 있다.

씨에이프로의 이길호 대표는 “단언컨대, 3D TIMON은 고객으로부터 모델을 입수한 후 가장 빠르게 해석 결과를 확인할 수 있는 소프트웨어이며, 해석의 신뢰도 또한 오랜 기간 시장의 검증을 통해 확인되었다”라며, “기본 구성에서도 동시에 4개의 해석을 실행할 수 있고, 운용에 필요한 컴퓨터의 사양이 높지 않아 중소기업에서 적은 투자로 최대의 효과를 낼 수 있는 장점이 있다”라고 전했다.

미국 RJG 사에서 개발한 eDART 시스템은 플라스틱 사출성형기술 분야에서 가장 체계적이고 강력한 프로세스 모니터링 및 컨트롤 시스템이다. RJG 사는 전신인 사출연구회를 시작으로 사출성형 프로세스의 표준화와 과학화를 구현하였으며, 이러한 과정에서 각종 센서를 통해 금형이나 사출기 내부에서 발생하는 현상을 모니터링하는 시스템을 개발하게 되었다.

eDART 시스템은 모니터링하는 대상에 따라, 금형에 설치된 압력 센서나 온도 센서를 통해 금형 내의 현상을 모니터링하는 ‘flx’, 사출기의 사출 압과 Screw의 거동을 모니터링하는 ‘conx’, 그리고 이 두 가지 모두를 모니터링할 수 있는 ‘apex’ 등 3가지의 상품으로 구성된다.

eDART apex 시스템을 이용하면, 데이터에 기반한 최적의 성형조건을 수립할 수 있으며, 예기치 못한 불량이 발생하더라도 이를 감지하고 관리할 수 있다. 이를 통해 불량품이 고객에게 전달되지 않게 자동으로 품질관리를 할 수 있다. 특히 의료부품과 같이 사람의 안전과 관련한 사출품의 경우 제품의 생산 이력을 모두 저장하여 관리함으로써 향후 발생 소지가 있는 분쟁에 대비할 수도 있다.

또한, 국내에서 금형을 개발하여 해외 생산공장으로 이관하고자 할 때도 성형 Template를 이용한 방법을 통해 기간과 비용을 획기적으로 줄일 수 있다.

마지막으로, 공장 내 가동 중인 이 기종의 사출기를 eDART 시스템을 통해 네트워크로 구성할 수 있고, RJG의 EDM Server를 통해 중앙에서 모든 사출기의 현황과 이력을 관리할 수 있다. 물론, 회사의 전사적 자원관리 시스템(ERP)으로도 공정데이터를 보낼 수 있다. RJG eDART 시스템은 공장자동화와 스마트팩토리 구현을 위한 가장 기본적이고 중요한 요소기술과 데이터를 제공해준다.

한편, 씨에이프로는 사출성형해석기술과 측정기술을 바탕으로 플라스틱 제품 개발의 중요한 인자인 금형(Mold), 사출기(Machine), 소재(Material)의 최적화를 구현하고 있으며, 이 모든 기술을 분석, 집행하고 관리할 수 있는 현장 인재(Man)를 육성하기 위한 전문교육 프로그램을 제공하고 있다.

사출성형해석 컨설팅은 검토단계별로 제품설계(Level 1), 금형 설계(Level 2), 성형성 및 품질검토(Level 3), 공정 최적 검토(Level 4)의 4가지 레벨로 구분하여 컨설팅을 제공한다. 특히, 최근 새롭게 제공하고 있는 제품설계(Level 1) 레벨의 컨설팅은 제품의 형상에 기인하는 변형을 제품설계 단계에서 검토하고, 변형을 억제할 수 있는 형상을 구현할 수 있게 함으로써, 전체 개발공정에 지대하게 기여할 수 있는 서비스다.

측정기술을 이용한 컨설팅은 우선 양산에 적용하고 있는 사출기의 성능을 점검하는 서비스부터 성형품의 문제 발생에 대한 원인 파악, 나아가서는 안정적인 성형조건을 Setup 하는 일련의 지원을 제공한다. 아울러, 해외로의 금형 이관이나 이전과 관련한 작업도 지원하고 있다.

국내외 CAE 및 센서 & 모니터링 시스템 시장현황과 전망

현재 많은 CAD 개발사에서 자체적인 성형해석 기능을 탑재하고, 다수의 CAD/CAM 대리점들이 CAE 소프트웨어를 판매하고 있고, 이로 인해 고객에게 다양한 선택의 기회와 경쟁으로 인한 가격 측면의 혜택이 있을 것으로 예상된다.

다만, 고객들이 전문성이 결여된 소프트웨어 대리점을 통해 구입한 경우, 도입 후 지원 미비로 인해 정착에 실패하는 사례가 발생할 수 있으므로, 도입 검토 시 소프트웨어의 기능뿐만 아니라 공급업체의 능력을 잘 검토해야 실패를 줄일 수 있을 것이다.

씨에이프로의 이길호 대표는 “사출성형해석(CAE)은 이제 관련 산업 종사자에게 그 효용성을 굳이 얘기하지 않아도, 적용의 필요성을 인식하고 있는 상황이다. 다만, 도입 시 투자비가 적지 않고 인력의 양성 및 유지에 많은 어려움을 느끼고 있다.

CAE가 CAD처럼 작업자의 조작 능력만 가지고 좋은 결과를 얻을 수 있다면 좋겠지만, 실제로 성형해석을 통해 제품 디자인이나 금형 설계, 성형에 이르는 공정에 대응하기 위해서는 조작 기술보다는 소재나 금형, 공정, 사출기 등의 사출성형 요소기술과 표준화에 대한 능력이 필요하다”라고 강조한다.

또한 국내 사출성형 모니터링 시스템의 경우 글로벌제조업체를 위주로 꾸준히 확대되고 있다. 본사의 기술표준에 의해 진행되는 만큼 수주 물량에 비례해서 공급이 늘어나고 있으며, 최근에는 해외물량뿐만 아니라 국내 공급 분량에도 적용을 확대하는 추세다.

이길호 대표는 “국내업체의 경우 원청의 요구로 센서의 설치가 이루어지는 경우가 많이 있다. 다만, 모니터링 시스템 적용을 위한 이해와 목표가 잘못 설정된 경우가 많은데, 프로세스의 최적화나 품질관리와 같은 본연의 목적보다 센서의 민감도에 연연하는 경향이 있다.

물론, 씨에이프로도 민감도 높은 센서를 제공하고 있지만, 사출성형에서 센서의 민감도는 지나치게 높을 필요가 없으며, 오히려 모니터링 시스템의 기능과 안정성, 그리고 센서의 경우에는 내구성과 가격이 우선 검토되어야 한다고 생각한다. 우리는 사출성형해석을 통해 적절한 위치에 적당한 사양의 가성비 있는 센서를 추천하고 있다”고 밝혔다

2023년 씨에이프로(주)의 목표 및 마케팅 전략

기나긴 코로나의 답답함으로부터 해방되는 2022년을 기대했지만, 여전히 우리 사회는 이 전염병에 대한 경계로 완전한 일상을 회복하지는 못했다. 2023년도 세계적인 인플레이션과 수출 환경의 악화로 인해 우리 기업의 경기는 힘들 것으로 예상된다.

이길호 대표는 “우리도 계획되었던 RJG Systematic Molding 교육이 취소되고, 성형해석 교육도 축소되는 등 어려운 환경에서 2022년 한 해를 보낸 것 같다. 반면, 모니터링 기술이 포함된 국가지원과제에 채택되는 등 우리의 기술력을 인정받는 한 해이기도 했다.

그리고, 새로운 사출성형해석 컨설팅 상품 체계를 구축하여 제품의 디자인 단계에서부터 사출기 특성을 고려한 최적 공정검토의 단계까지 전 공정에 이르는 해석 서비스를 제공할 수 있게 되었다”라며, “우리는 앞으로도 소프트웨어나 센서 판매회사 아닌 사출성형기술 전문 집단이라는 정체성을 기반으로 고객에게 사출성형 전 공정에 이르는 솔루션을 제공할 것이다.

고객의 문제를 시뮬레이션과 실제 측정을 통해 규명한 후 과학적인 기법을 통해 해결책을 제공하고, 이를 위한 각각의 솔루션을 판매할 계획”이라고 밝혔다. 더불어 자금이나 인력 문제로 솔루션 도입이 어려운 기업에는 적은 부담으로 R&D 연구소의 역할을 대신할 수 있는 서비스를 제공할 것이라고 덧붙였다.

지난 20여 년간 꾸준하게 고객들의 능력 향상과 발전을 위해 노력해 온 씨에이프로는 앞으로도 고객과 함께 발전하는 파트너가 되기 위해 최선의 노력을 다할 것이라 다짐한다.

www.caepro.co.kr

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