시속 200마일(320km) 이상의 속도로 경쟁자를 추월하는 레이싱에서 정확성과 정밀성은 모터스포츠 드라이버에게 없어서는 안 될 필수 요건입니다. 최고의 성능을 발휘하려면 모든 실린더가 점화되고 연료 라인이 공급되며 러그 너트 홀더, 라디오 박스, 호스 종단/호스 커플러를 위한 덕트까지 모든 세부 사항이 완벽해야 합니다.
이러한 자동차 기술 벤치마크를 달성하지 못하면 사소한 불편함만 겪는 것이 아닙니다. 이는 재난, 즉 부상 또는 그보다 더 심각한 상황을 의미할 수 있습니다. 좀 더 냉정하게 말하자면, 레이스의 승패를 가르는 것은 밀리 초일 수도 있습니다. 이것이 바로 프로 모터스포츠에서 품질 관리가 중요한 이유이며, 디지털 리얼리티 솔루션의 글로벌 리더인 FARO가 품질 관리 혁명이라고 할 수 있는 것을 가능하게 돕는 이유입니다.
최근 FARO는 RFK Racing의 소프트웨어 및 분석 이사인 Kevin Kidd와 이야기를 나눴습니다. RFK는 경쟁적인 자동차 스포츠에서 품질 관리의 중요성에 대해 논의하기 위해 NASCAR와 제휴한 미국의 프로 스톡카(stock car) 조직입니다. 그리고 더 나아가 광범위한 자동차 기술 산업에도 영향을 미치고 있습니다.
품질 관리란 무엇일까요?
가장 기본적인 수준에서 품질 관리는 용어에서 알 수 있듯이 생산되는 부품의 품질을 보장하는 것입니다. 또한 여러 부품이 함께 작동할 때 출력은 허용 오차 범위 내에 있어야 합니다. 이를 위해 좌표 측정기(CMM), 휴대용 좌표 측정기(프로빙 포함 또는 미포함), 레이저 스캐닝 시스템, 광학 측정 장치 또는 기타 고급 장비 등 다양한 3D 측정 도구가 사용됩니다.
자동차 기술 애플리케이션의 품질 관리란 무엇인가요?
경쟁이 치열한 레이싱 세계에서 품질 관리는 두 가지 주요 기능을 수행합니다. 설계 및 엔지니어링과 테스트 및 검증이 바로 그것입니다.
- 성능
- 내구성
- 극한 상황에서의 안전
- 궤도 주행
- 풍동
- 동력계 - 엔진, 섀시, 롤링 로드용(롤러에서 바퀴가 회전하도록 하여 주행 조건 시뮬레이션)
- 시뮬레이션 기반
설계 및 엔지니어링
계획/청사진 단계는 전산 응용 설계 도식 또는 CAD 모델을 만드는 것으로 시작됩니다. 이는 콘셉트 차량의 초기 초안을 디지털 방식으로 스케치하거나 데이터를 처리하는 정교한 소프트웨어 프로그램으로 증강된 실제 부품을 스캔하거나 프로빙하여 CAD 모델을 생성할 수 있습니다. 모델을 기반으로 새 부품이나 개선된 부품을 제작한 후에는 다시 스캔하여 의도한 설계와 일치하는지 확인하거나, 테스트를 거친 후 더 개선할 수 있습니다.
"스포츠에서 최고 수준의 자동차를 제작하고 조직 내에서 효율성을 높이기 위해서는 세계적 수준의 도구와 소프트웨어에 액세스하는 것이 핵심입니다." Kidd는 FARO와 RFK Racing이 최근 발표한 파트너십과 관련하여 새로운 FARO 기술 센터와 회사의 'Tek Alliance' 멤버십이 포함된다고 말했습니다. "우리의 파트너십은 우리 회사가 스포츠 분야에서 최고의 '테크' 팀으로 두각을 나타낼 수 있게 하는데 아주 적합합니다. 지속적인 성공을 위해서는 품질 관리가 필수입니다."
테스트 및 검증
이 테스트 및 검증 프로세스는 차량 조립 과정과 이후 실제 주행 시나리오에서 이루어집니다. RFK와 같은 레이싱 팀은 부품과 시스템을 분석하여 공기역학, 핸들링, 파워트레인 성능 및 전반적인 차량 역학을 평가합니다.
테스트에는 다음이 포함됩니다.
FARO Technology: '클러치' 결정
하드웨어에 있어서는 FARO Technology의 자동차 기술이 경쟁업체를 압도합니다. 이는 피스톤과 실린더 헤드와 같은 소형 부품부터 전체 차체와 섀시 프레임과 같은 대형 부품까지 모든 크기의 자동차 부품을 최적으로 측정하도록 설계된 다양한 품질 관리 검사 도구를 제공하기 때문입니다.
최고의 유연성, 확장된 도달 범위
Quantum S Max FaroArm과 3개의 핫스왑 가능 LLP는 모든 측정 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다. 극대화된 유연성, 확장된 암(Arm) 도달 범위, 이중 키네틱 LLP 마운트를 채택한 재설계된 엔드 이펙터는 가치와 생산성을 30% 이상 극대화합니다.
이를 통해 RFK는 개별 부품과 완전히 조립된 차체에 대한 정밀 검사를 수행하고 3D 스캔을 생성할 수 있습니다.
대형 부품 품질 관리
Vantage E6 Max 레이저 트래커는 섀시, 대형 차체 패널, 바닥 부품을 포함한 대형 부품의 전반적인 품질 관리에 사용되며 이벤트 전 차량 설정에 사용되는 주요 도구가 될 것입니다.
이와 같은 도구를 사용하면 자동차 기술의 현장 측정을 빠르고 효율적으로 수행하여 검사 주기 시간을 최대 75%까지 줄일 수 있습니다. 레이저 트래커는 사용자가 측정 대상 개체의 한 지점에서 다른 지점으로 이동시키는 대상을 추적하여 3D 좌표를 측정합니다. 측정 결과를 몇 초 안에 명목 CAD 데이터와 비교할 수 있으므로 작업자가 데이터를 기반으로 조정 작업을 수행하거나 다음 단계를 확신을 갖고 진행할 수 있습니다.
또한 두 하드웨어의 자동차 기술 기능을 결합하여 RFK 팀은 필요할 때 여러 대의 Quantum Max FaroArm을 사용하여 기록적인 시간 내에 품질 검사를 수행할 수 있습니다.
초고속 소프트웨어
작업을 자동화하고, 방대한 양의 데이터를 분석하고, 다른 프로그램과 작업자 간의 커뮤니케이션을 지원하는 소프트웨어는 기업과 개인이 더 높은 수준의 효율성과 생산성을 달성할 수 있도록 지원합니다. 하드웨어 패키지가 특정 소프트웨어 제품과 결합된 경우 특히 그렇습니다. 자동차 기술 관점에서 볼 때, FARO의 CAM2 소프트웨어와 RevEng 소프트웨어는 하드웨어와 소프트웨어의 시너지 효과를 보여주는 훌륭한 예입니다.
CAM2가 제공하는 이점
빼놓을 수 없는 FARO CAM2 소프트웨어는 이러한 제품들의 중추 역할을 합니다.
실시간 추이 및 통계적 공정 제어(SPC) 분석을 통해 반복 검사 루틴을 관리하는 데 적합한 CAM2는 모든 FARO 휴대용 좌표 측정기(CMM)에 사용할 수 있도록 설계되어 작업자가 측정 작업을 정확하게 수행할 수 있습니다.
RevEng으로 레벨 업
마지막으로, 기록적인 시간 내에 3D 스캔을 CAD 모델로 전환할 수 있는 RevEng 소프트웨어의 기능을 통해 RFK는 필요한 부품을 신속하게 리버스 엔지니어링할 수 있습니다.
"소프트웨어 및 분석 책임자로서 저의 임무는 차량, 자동차 기술 및 차량 역학에 대한 전문성과 열정을 활용하여 레이싱 운영의 속도, 안전 및 지속 가능성을 향상시키는 혁신적이고 경쟁력 있는 솔루션을 만드는 것입니다."라고 Kidd는 말합니다. "Quantum Max와 CAM2 및 RevEng의 조합은 이러한 목표를 달성하는 데 도움이 됩니다. 이 강력한 소프트웨어 툴 없이 작업하는 것은 상상도 할 수 없습니다."
빠르게 변화하는 산업을 위한 빠른 솔루션
품질 관리의 가장 큰 적용 범위는 개별 레이싱용 자동차가 아니라 무엇보다도 부품보다 사람을 우선시하며 빠르게 발전하는 자동차 기술 산업입니다.
하지만 그러기 위해서는 부품이 완벽해야 합니다.
이 모든 것은 NASCAR가 "차세대 자동차" 또는 "Gen-7"이라고 부르는 것으로 거슬러 올라갑니다. 목표는 레이싱용 자동차 디자인을 현대화하고, 트랙에서의 경쟁을 강화하고, 팀의 비용을 절감하고, 제조업체와 팬들과의 관련성을 높이는 것입니다. 당연히 이로 인해 레이싱 산업 전반에 걸쳐 더욱 발전된 경쟁 환경이 조성되었습니다.
이제 그 어느 때보다 더 높은 수준의 정확도와 정밀도로 각 부품을 검사해야 합니다. 부품에 대한 이러한 세분화된 이해는 성능 향상과 NASCAR 규정의 엄격한 준수로 이어집니다. RFK와 같은 기업의 경우 멀티바디 차량 시뮬레이션, PLM 이력, 레이싱 트랙별 완성 차량 어셈블리 최적화 등 다른 중요한 프로세스에도 활용할 수 있습니다.
"오늘날과 같은 NASCAR 시대에는 모든 면에서 최고 수준의 디테일이 우리 팀의 레이스와 챔피언십에서 경쟁하고 우승하는 능력을 좌우합니다."라고 Kidd는 덧붙였습니다. "차량 안전과 최고의 차량 성능을 보장하는 품질 관리가 없었다면 프로 레이싱도, NASCAR도 없었을 것입니다."
자동차 산업이 품질 관리와 관련된 하드웨어 및 소프트웨어 기술을 통해 어떤 이점을 누리고 있는지 자세히 알아보고 싶으신가요?