3M 사례 연구

다니엘은 PTC Mathcad를 사용하여 많은 3M과 3M 고객 제품에 사용되는 폴리머와 접착제의 역학적 성질을 모델링하고 조작하고 관리합니다.

3M 로고미네소타주 메이플우드에 본사가 있는 3M은 지난 100여 년 동안 스카치(Scotch) 제품부터 마스크 용품, 재부착 가능한 기저귀 테이프, 청소용 패드, 샌드페이퍼 등 이제는 일상용품이 된 혁신적인 제품 개발로 명성을 얻고 있습니다. 이제 이 회사의 접착 제품은 항공기 개발, 수리, 유지관리를 포함한 수많은 산업 분야에서 없어서는 안 될 중요한 품목이 되었습니다.

배경 정보

3M의 항공우주 및 항공기 유지관리 부문은 군용 및 상업용 항공기를 위한 접착제, 코팅제, 밀봉제(sealer)를 생산하는 주요 공급업체입니다. 접착제는 항공기에 포함되는 수천 개의 부품을 조립하는 데 중요한 역할을 합니다. 접착제와 관련 재료를 선택하고 설계하는 데에는 중요한 평가와 계산이 선행됩니다. 3M 엔지니어는 설계와 엔지니어링 과정에서 계산을 추적하고 관리함으로써 검증된 계산을 재사용할 수 있어 오류의 위험을 줄이고 개발 기간을 단축하며 생산성을 높일 수 있었습니다.

3M에서 30년간 근무한 베테랑 수석 연구원인 마이크 다니엘(Mike Daniels)은 항공우주 및 항공기 유지관리 부문에서 접착제와 폴리머(polymer)를 연구 개발하고 있습니다. 항공기 외장재로 사용되는 재료는 500mph 이상의 풍속과 잦은 연삭 마모, 결빙 온도, 극도의 열기, 과도한 응력 등 극한의 조건을 견뎌야 합니다. 각종 접착제와 재료는 엄격한 테스트와 함께 복잡한 계산을 통해 미가공 데이터를 유용한 정보로 전환하는 특성화(characterization) 과정을 거칩니다. 계산과 이 계산이 도출된 논리적 근거는 워크시트에 문서화되므로 다니엘은 팀원들과 중요한 정보와 계산의 근거를 쉽게 공유할 수 있어 원활한 정보 흐름이 보장됩니다.

"각 계산은 접착제를 개발하는 과정에서 필요에 따라 실용적인 용도로 전환할 수 있는 필수 데이터입니다. 따라서 각 계산을 효과적으로 저장하고 시각화할 수 있어야 합니다."라고 다니엘은 설명합니다.

계산 관리를 통해 원활한 협업

"계산을 문서로 작성하여 체계적으로 관리하면 동료와 원활한 협업이 가능하다"고 다니엘은 덧붙여 말합니다.

지난 10년간 다니엘은 기술 계산과 응용 수학 분야에서 국제 표준으로 인정받고 있는 PTC Mathcad를 사용해 왔습니다. 현재 이 소프트웨어는 전 세계 150만 명 이상의 엔지니어들이 애용하고 있습니다. 다니엘은 PTC Mathcad를 사용하여 많은 3M과 3M 고객 제품에 사용되는 폴리머와 접착제의 역학적 성질을 모델링하고 조작하고 관리합니다. PTC Mathcad 고유의 자동 문서화와 라이브 수학 인터페이스는 폴리머와 접착제가 다양한 온도에서 장시간 동안 응력과 변형에 노출될 때의 반응을 결정하는 복잡한 계산 작업에 유용합니다.

PTC의 시각적 화이트보드 설계 환경은 엔지니어가 계산을 기록, 적용, 관리하는 데 매우 편리합니다. 사람이 읽을 수 없는 코드로 계산이 감춰 있거나 스프레드시트의 셀 이면에 공식이 숨어 있는 다른 프로그램과 달리 PTC Mathcad는 엔지니어가 계산이 도출된 논리적 근거를 쉽게 교환할 수 있어 설계 품질이 보장되고 검증이 간편할 뿐 아니라 자주 사용하는 계산 루틴은 바로 재사용할 수 있습니다.

계산 이면의 논리적 근거 시각화

"PTC Mathcad는 제 작업에서 매우 중요한 역할을 합니다. PTC Mathcad를 사용하여 새로운 계산을 산출하고 이 계산의 논리적 근거를 시각화할 수 있으므로, 폴리머를 테스트하고 평가하는 모든 작업이 빠른 속도로 간단히 처리됩니다."라고 다니엘은 강조합니다. "PTC Mathcad에서는 시간 온도 중첩 방법(time-temperature super position method)을 사용할 수 있어 마스터 커브(master curve)를 생성한 다음 바로 작업을 문서화할 수 있습니다. 변수를 쉽게 변경하고 테스트하며 전체 모델에서 그 효과를 확인할 수도 있습니다. 3M과 같은 글로벌 제조업체에서 방대한 계산을 관리하고 저장하는 데 매우 효과적이라는 사실을 금방 알 수 있을 것입니다."

3M 정보

3M은 일상 생활 곳곳에서 혁신적인 솔루션을 제공하는 세계적인 기술 기업입니다. 이 회사의 고객들은 언제 어디서든 3M이 고객의 삶을 편리하고 윤택하게 만들어 줄 것을 믿고 있습니다. 전 세계 200여 개국에 고객을 확보하고 있는 이 회사의 67,000명 직원들은 뛰어난 전문성과 기술, 글로벌 강점을 활용하여 생활용품과 사무용품, 광고 그래픽 관련 제품, 전기, 전자, 통신 관련 제품, 보안, 보호, 안전 관련 제품, 의료 제품, 산업 및 교통 관련 제품 등 주요 시장을 선도하고 있습니다. 최신 제품과 기술 소식 등 자세한 내용은 www.3M.com을 참조하십시오.