3D CAD
3D Computer-Aided Design
정의
입체 모델로 설계하는 도구. 간섭 검토·중량 산출·해석 연계가 가능하며 도면 중심에서 모델 중심(MBD) 설계로 진화하고 있다.
자세한 설명
3D CAD는 부품을 입체 모델로 만들고 이를 조립(어셈블리)해 제품 전체를 컴퓨터 안에 구현하는 설계 도구다. 2D 도면으로는 확인이 어려운 부품 간 간섭·조립 순서를 화면에서 검증하고, 재질을 지정하면 중량·무게중심이 자동 산출되며, 모델이 그대로 CAE 해석·CAM 가공·3D 프린팅 데이터로 이어진다. 설계 변경 시 모델을 고치면 연관 도면이 함께 갱신되는 파라메트릭 방식이 주류다.
효과를 좌우하는 것은 모델링 표준이다. 부품 템플릿·재질 라이브러리·표준 부품(볼트·베어링) 라이브러리를 정비하고, 어셈블리 구조를 BOM 구조와 일치시키는 규칙을 세워야 모델이 조직의 자산이 된다. 최근에는 도면 없이 3D 모델에 공차·주기를 직접 담는 MBD(Model-Based Definition)로의 전환이 진행 중이지만, 협력사 대부분이 2D 도면 기반인 국내 중소 제조 환경에서는 3D 모델+2D 도면 병행이 당분간 현실적이다.
실무 예시
2D CAD로 설계하던 판금 가공 중소기업이 3D CAD 전환 후 조립 간섭을 화면에서 사전 검증하게 되면서, 시제품 조립 단계에서 발견되던 간섭·볼트 체결 공구 진입 불가 문제가 크게 줄었다. 전개도 자동 생성 기능으로 레이저 가공 데이터 작성 시간도 단축됐으나, 초기 1년간 모델링 표준 없이 개인별 방식으로 작업해 파일 재사용이 안 되는 시행착오를 겪은 뒤 템플릿·명명 규칙을 표준화했다.
실무 포인트
- 도입 초기에 템플릿·명명 규칙·표준 부품 라이브러리를 정비해야 모델이 재사용 자산이 된다.
- 어셈블리 구조를 BOM 구조와 일치시키는 규칙을 세우면 BOM 추출 자동화가 가능해진다.
- 간섭 검토는 정적 간섭뿐 아니라 가동 범위·공구 진입 공간까지 확인한다.
- 협력사의 도면 수용 환경(2D/3D)을 확인해 배포 포맷을 정한다. 3D 원본 유출 방지 규칙도 함께 정한다.