Virtual Product DevelopmentVPD 구현이미지(전체PLM 범위) Suppliers, Partners Logistics...

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Siemens PLM Software

Virtual Product Development

PLM Consulting

2007. 10. 19



Source: Giga / Stevens & Burley

Manufacturing Industry Average

제조업의 신 상품 개발 이슈

▶

▶



빠른 시간에 시장이 원하는 상품을 출시할 수 있는 개발 체계 구축빠른 시간에 시장이 원하는 상품을 출시할 수 있는 개발 체계 구축

상품기획 역량 강화를 통한

Right-to-Market

개발 리드타임 단축을 통한

Time-to-Market

신 상품 개발 체계 혁신의 목표



가상 제품 개발 체계(VPD)는 산업 및 제품 특성에 따라 정의될 수

있습니다.

VPD의 정의

가상 제품(Virtual Product)은 물리적 제품의 속성 및

특성치를 표현하는 디지털 모델로서 실제 제조 전에

생성하여 외관 디자인, 사용성, 기능, 성능, 안정성, 조립성 등을 시뮬레이션 혹은 검증하는데 사용합니다.

가상 제품 개발 체계(VPD)는 마케팅, 연구 개발 및 제조

부문간의 효과적이고 효율적인 협업을 가능케 하는 조직,프로세스 체계 및 CAX•PLM 기반의 디지털 응용

시스템기반을 의미합니다.



Right-to-Market 및 Time-to-Market 개발 체계 구축Right-to-Market 및 Time-to-Market 개발 체계 구축

상품기획 • 디자인 제품설계 • 검증 생산기술 • 생산

가상화 기능 서비스 • 디지털 개발 협업 • 전사 제품 개발 시스템 통합

가상 제품에 의한 고객경험 시뮬레이션

디지털 제품 개발 체계

제품의 디지털 설계 및구현 검증

forConfidence

forSpeed

Virtual Planning Digital Development

VPD의 비전



VPD 구현 이미지(상품기획~디자인 확정)

ValidationDB

ValidationDB

상품기획

상품기획

Multiple Styling Theme

Multiple Development Theme

DesignPortal

DesignFreeze

V.R.DB

V.R.DB

DesignWizardsDesignWizards

PlatformLibrary

PlatformLibrary

Line-upModel Planning 구현구현

VPD



VPD 구현 이미지(전체 PLM 범위)

Suppliers,Partners

Logistics

Customer, BuyerMarketing &

Sales

Styling Validation by VR

Engineering Validation for Feasibility

Communication with Virtual Product

Design for Manufacturing, Assembly & SCM

Sales, BuyerOrder Configuration

Production Planning

ManufacturingExecution

ERP•SCM

구현구현 생산생산

Rightto

Market

Timeto

Market

ValidationDB

ValidationDB

AdvancedDesign

PlatformEngineering

Multiple Styling Theme

Multiple Development Theme

DesignPortal

DesignFreeze

V.R.DB

V.R.DB

DesignWizardsDesignWizards

PlatformLibrary

PlatformLibrary

Line-upModel Planning

VPD

상품기획

상품기획



VPD의 변화 방향

▶ Point Solution ▶ Integrated Solution

▶ Difficult to Use, By Expert ▶ Easy to Use, By non-Expert

▶ Digital Prototyping for Engineering Validation

▶ CX Simulation for Marketing Validation

▶ Industrial Design & Engineering ▶ Manufacturing Engineering

VPD는 CAX, VR, cPDM 등 관련 IT 및 SW의 발달과 함께 변화하고 있습니다.



마켓팅•상품기획

디자인 센터

설계 개발

생산 기술•생산

금형 협력사

VPD 적용 범위

상품컨셉상품컨셉

Layout /부품설계Layout /부품설계

금형설계금형설계

공정설계공정설계

디자인디자인

제품 개발 프로세스 (상품기획▶개발계획▶개발구현)제품 개발 프로세스 (상품기획▶개발계획▶개발구현) 양산양산

공정구현공정구현

금형 고려 설계 및DFM / DFA 적용

디지털 디자인, 설계, 해석및 시뮬레이션 적용

Digital Manufacturing적용

VPD는 상품 기획에서 양산 이전까지의 전체 개발 프로세스에 적용됩니다.



고객요구

제품사양

부품사양

부품형상

공정/생산

VOC

Market Trend 상품컨셉, 제품

특성

외관디자인

기본설계

상세설계

고객경험

검증및

Mockup Test

조립

품(시

작금

형)

시험

평가

공정 안정성평가

부품

(시작

금형

) 측

정시

험평

가

공정 구현

부품

구현

조립

품(양

산금

형)

시험

평가

부품

(양산

금형

) 측

정시

험평

가

공정설계

상품 기획 및 개발 계획상품 기획 및 개발 계획 개발 구현개발 구현

VPD 구축은 제품 개발 프로세스에서 수행되는 단위 업무의 흐름을 분석하여

기능 솔루션을 적용하고 데이터 관리 체계를 구성하여야 합니다.

VR, CAE, SimulationTool 적용

Styling Tool, CAD 적용

실물검증

DigitalMFG’ing 적용

DFM / DFA적용

VPD 구축 방안



VPD 구축 범위

디자인 및 설계재사용 라이브러리 구축

디자인 및 설계 데이터를 축적하고 재사용할 수 있는

라이브러리 구축을 통하여 빠른 시간에 디자인 및

설계가 가능한 디지털 개발 환경을 구축합니다.

마케팅, 디자인, 개발 및 제조의 조직 부문간 평가 및

검토 협업 프로세스를 정의하고 이의 실행을

지원하는 VPD 시스템 환경을 구축합니다.

부문간 협업 프로세스 정립및 시스템 지원 환경 구축

엔지니어링 지식 기반의설계 자동화 및 Wizard 구현

제품 설계 및 공정에 대한 엔지니어링 지식을시스템에 축적하고 VPD 기능과 연동하여 설계

자동화 및 Wizard 기능을 구현합니다.

VPD 구축을 통하여 실질적인 개발 생산성을 향상하기 위해서는 프로세스

정립, 데이터 구축 및 자동화 기능 구현이 동시에 수행되어야 합니다.



VPD Framework

VPD Framework

Strategy

Process

Technology

People

Management Metrics & KPI to measure performance and make continuous digital innovation

Strategy aligned with overall business process innovation strategy and vision

Formal process that clarifying ownership, input & output, timing or due date

Information technology that support digital product development and collaboration

Training program and organization alignment for concurrent process

Strategy

Process

Management

People Technology

VPD 추진 Framework



Metrics•Time per Task•# Late Changes•% Reuse

Solution Suite

Process

People / Culture

Technology•Concurrent•Continuous Improvement

•Training•Teams / Proj. Mgr.•Change Management

•PLM•PDM•CAx•CAM•Interfaces•Infrastructure•3rd Party Apps.

Strategic/Operational Initiatives•Faster to Market•Innovation•Compliance•Resource Optimization•Globalization

Desired Business Goals•Top Line Growth•Improved Margin

Process Initiatives

Best Practices

DesiredEnd State

Which Results in

Which are implemented by

Achieves

Determine

Driving theImprovement of

Determines

•User•Function•Infrastructure

•New Product Develop.•Value Chain Synchro.•Enterprise Data Mgr.•Commonization & Reuse

•Knowledge/IP Mgr.•Regulatory Compliance•Production Efficiency•Systems Engineering

Improves

Golden-Thread Methodology



Access Control & Role based UI

VPD Process (Planning-Design-Engineering-Manufacturing)

Visualization Communication Validation

VPD Data Management (Information Integration)

Legacy Integration

Authoring System/ToolAuthoring

System/ToolCollaboration

SystemCollaboration

SystemMgmt

SystemMgmt

System

Product Planning Designer Engineer Other Org.

(Sourcing, Mfg.)

VPD MaturityVPD MaturityVPD ArchitectureVPD Architecture

Logical Systems

Data

Function

Process

Single &

SharedDB

Ad-hoccollaboration

&Mutual

Validation

Formalcollaboration

&Synchronous

Validation

VPD의 구조 및 성숙도



설계자

디자이너

디자인data1

디자인Data 2

디자인Data 완성

설계 Data1

디자인Data 변경

설계 Data 2

Data 전체제공

변경프로세스부재

설계요구사항

불명확

요구사항프로세스부재

설계 Data 완성

디자인Data 검증

설계및후공정필요검증미흡

디자인data1

디자인Data 2

디자인Data 완성

디자인Data 검증

설계요구사항

설계자

디자이너

설계Data 1

설계Data 3

설계Data 완성

설계Data 2

오류에따른디자인변경제거

설계 Data 완성시점단축

완벽한검증을통한후공정오류제거

설계필요정보추출

디자인의도왜곡

더빠른시점에설계Data 생성가능

단축

명확하게정의된 VPD기반개발협업프로세스

설계에필요정보만제공

명확한요구사항전달및변경관리

As-Is

To-Be

VPD 기반 협업 프로세스 정립 방향성



Ideation Management

Portfolio Management

Program Execution

REQ. ManagementSystems Engineering

ChangeManagement

Issue Management

Lifecycle BOM

SRM

ComplianceManufacturingManufacturing

SimulationValidation

Modeling

Electro-MechanicalSoftware Management

Sketch/ Morph

RequirementsManagement

LogicalDesign

FunctionalAnalysis

PhysicalDesign

Test

Integration

ValidationTest Compliance Matrix


LogicalDesign

FunctionalAnalysis

PhysicalDesign

Test

Integration



LogicalDesign

FunctionalAnalysis

PhysicalDesign

Test

Integration


Problem IdentifiedChange Opened

Problem AnalyzedSolution Identified

Solution ApprovedFunds Authorized

Detail Implementation PlannedEffectivityCommitted

Implementation CompleteResults Validated

Results ReleasedChange Closed

Thinnest Areas

Thinnest Areas

Thickness Analysis Results

Rendering

VPD 기능 단위 솔루션

Issues Issues



통상적인 엔지니어링 VPD 기반의 엔지니어링

양산 시점

설계

변경

횟수

VPD 구축의 효과

VPD 기반의 엔지니어링 프로세스를 적용함으로써 통상적으로 개발 후반에

발생되는 문제점 및 이슈들을 개발 초기에 미리 검토하고 해결합니다.

설계

변경

횟수

양산 시점



EOS 10D EOS 20D

Higher Image Resolution

Faster Image Processing

More Ergonomic Design

Development Approach for the Faster Time-to-Market▶ Model the entire EOS 20D camera in NX▶ Tap NX’s RPT (Rapid Prototyping Technology) to quickly evaluate multiple

interactions▶ Communicate design intent to manufacturing through NX models

EOS 20D Marketing Concept▶ Targeting a demand digital camera segment of advanced amateur and professional

photographers on an accelerated development schedule

Cannon 사례EOS 20D DSLR development



Industrial Design

Engineering

Manufacturing

Share & Communicatewith NX 3D Model Data

Key design issue:Designer: Design the grip thinner than previous model for ergonomic design needEngineer: Decide the shape of multi-controller and location within the camera body

Generated design variation easily and quickly with CADfunction and evaluated 12 to 13 variant designs

3 times rapid prototyping with 3D data to decide the shape and location of the multi-controller

More smoother communication between design division and manufacturing based on 3D CAD Data

Improved communication prevented redoing number of times mock-up




Lesson learned - Success factors of time & cost reduction

Sharing and communication with 3D data improved design for manufacturability

Build and evaluate more numbers of design alternatives

Engineering validation with full 3D before design freeze

Prevent design & engineering change through accurate communication from early stage of development

Easy and quick generation of design variation & evaluated design alternatives with full 3D model & RPT

Cut off Development time & Hard mockup cost

Design freeze

Design variants & Engineeringvalidation with full 3D model & RPT

Sketching & Renderingto set design concept

Design, Engineering & Manufacturing communicationfrom initial design stage

with full 3D data

Validationwith hard mockup

Create entire 3D(initial stage of design)

Fast & accurate communication with 3D


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