전기 회로 도면과 연계한 3D 하네스 설계

반도체 장비 설계에서 많은 시간을 차지하는 하네스(harness) 도면은 복잡한 반복 작업으로 진행되어 왔다. 이 프로세스를 개선하면 정교하고 정확한 하네스 설계를 통해 제품 품질을 높일 수 있다. 이플랜의 EPLAN Harness ProD(이플랜
하네스 프로디)는 하네스 제작에 최적화된 솔루션으로, 전기회로 도면과의 연동과 3D 데이터를 활용하여 반도체 장비에서 필요한 하네스 설계 환경을 제공한다.

반도체 장비 설계자는 설계 시간 중 많은 시간을 하네스(harness) 도면을 작성하는데 할애한다. 커넥터를 지정하고, 케이블의 종류를 선택하고, 2D 평면 상의 기구 도면을 활용하여 길이 역시 예측해야 한다. 하지만 매번 이러한 노고를 거쳐 만들어지는 하네스 설계 결과를 실제 장비에 적용했을 때 현실과 큰 차이를 마주하게 되는 경우가 많다. 예를 들어 도면과 실제 필요한 케이블의 길이가 큰 오차를 가지거나, 커넥터의 접속 번호가 잘못 연결되어 있는 경우가 빈번히 발생하게 된다.
항상 있는 일이지만 매번 이러한 작업을 반복적으로 수행하고 있다. 특히 매 프로젝트마다 다양한 파생 설계가 이루어지는 반도체장비 산업에서는 일반 양산 산업군처럼 미리 제품의 시제품을 만들어서 잘못된 오류를 정정한 후 현장에 납품하는 것이 현실적으로 불가능하기 때문에, 이러한 부정확성은 종종 현장에서의 품질 하자로 이어지게 된다.
이러한 부정확성의 문제는 부정확한 2D 평면 상에서 설계가 이루어진다는 것과 이러한 설계 업무를 전적으로 설계자의 수작업에 의존하는 데서 발생한다. 회로 도면과 연동되어 연결 관련 정보가 자동으로 반영되는 3D 환경에서 하네스 설계를 수행할 수 있다면 이러한 오류를 혁신적으로 줄일 수 있을 것이다. 특히 미리 시제품을 만들어 보지 못하는 한계 역시 간섭 체크, 하네스 외경 확인 등 가상 3D 환경에서의 사전 검토를 통해 어느 정도 극복할 수 있다는 것이 큰 장점이 된다.
이플랜이 제공하는 EPLAN Harness ProD(이플랜 하네스 프로디)는 하네스 제작에 최적화되어 전기 회로 도면과의 연동과 3D 데이터를 활용하여 반도체 장비에서 필요한 정교하고 정확한 하네스설계 환경을 제공한다.
먼저 EPLAN harness ProD의 장점은 EPLAN Electric P8(이플랜 일렉트릭 P8)과 커넥터, 케이블과 같은 부품 데이터를 공유하여 서로가 가진 부품 정보를 교환하고 업데이트할 수 있는 기능을 제공하는 것이다. 부품 정보를 공유하면서 가지는 장점은 전기 회로 도면에 사용한 부품을 3D 공간상에 설계하는 Harness ProD와 동기화하여 상호 공통으로 별도의 재작업 없이 사용할 수 있게 된다는 것이다.

그림 1. 부품 동기화

또한 Electric P8에서 설계한 회로 설계 데이터 자체 역시 Harness ProD로 전달할 수 있다. Electric P8을 이용하여 <그림 2>의 왼쪽과 같은 전기 도면을 작성하는데 여기에 커넥터 부품과 심선의 굵기, 색상 등이 지정된 케이블 혹은 와이어 부품을 함께 지정할수 있고, 이러한 설계 데이터는 바로 Harness ProD에 전달되어 설계자가 바로 활용할 수 있게 지원한다. 작성된 회로 도면의 정보를 Harness ProD에서 사용할 수 있도록 Electric P8에서 지원하는 장치 정보와 케이블의 접속정보 내보내기를 이용하면 Harness ProD용 데이터를 생성할 수 있다. 이러한 데이터를 Harness ProD studio를 이용하여 불러오게 되면, Electric P8에서 가져온 데이터는 <그림 2>의 오른쪽과 같이 커넥터 정보와 접속정보를 가져온 것을 확인할 수 있고, Electric P8 에서 생성한 커넥터의 프로젝트 구조까지 그대로 가져올 수가 있다.

그림 2. 회로 도면 정보와 Harness ProD 정보

이렇게 가져온 커넥터 정보와 접속 정보는 이미 Harness ProD의 부품 라이브러리와 연동이 되어 있기 때문에, 해당 커넥터를 마우스로 끌어 오면 연동된 부품 라이브러리에서 자동으로 커넥터 정보를 불러와 3D 공간에 간단히 배치할 수 있게 된다. 또한 접속 정보와 케이블 정보까지 Electric P8에서 이미 지정을 했기 때문에 따로 연결해 주고 케이블을 선정할 필요 없이 바로 도면에 연결된 커넥터에 설계에 사용된 케이블을 이용하여 자동으로 정확하게 연결해 주게 된다.
설계자가 수행해야 할 일은 Harness ProD의 경로 지정 기능을 이용하여 3D 공간 상에서 커넥터와 커넥터 사이 케이블의 예상 경로를 만들어주는 것이다. 이것은 경로를 구성할 수 있는 몇 개의 지점에 경로 포인트를 마우스로 배치하는 것으로 손쉽게 이루어질 수 있으며, 이 때 이 경로는 하나의 연결선으로만 이루어진 것이 아니라 중간 분기도 이루어질 수 있게 된다. Harness ProD의 자동화 기능을 통해 커넥터들 사이에 연결된 케이블이 경로로 자동 배치되는데, 이 때
커넥터간의 연결 경로가 최적화된 경로를 이용하여 배치해 주게 된다.

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