AUTOMOTIVE

Local Motors의 오픈 소스 자동차

Rapidform XOR이 3D 스캐닝 기술로 수 십년 만에 미국 자동차 신생업체인 Local Motors의 자동차 출시 시기를 앞당겼다.

1900년대 초반에 헨리 포드의 옆자리에 앉아 그가 우리 모두가 살 수 있을 만한 자동차를 생산하는 미래 제조 라인에 대한 비전에 대해서 이야기하는 것을 듣고 있다고 생각해보라. 혹은, 전쟁 후 폐허속에서 페르디난트 포르쉐와 앉아 그가 더 가볍고 날렵한 섀시와 폭스바겐의 구성품들을 토대로 자동차 마니아들을 위한 차를 머릿 속에 그려보는 것을 듣고 있다고 상상해보라. 아마도 Local Motors의 직원들과 이야기하는 것 역시 이와 비슷한 경험이 될 것이다. 이 선구자들이 자동차의 대량 맞춤 생산 작업에 가진 열정은 포드나 포르쉐 박사가 당시 가졌던 열정과 비슷할 것이다.

Local Motors는 일반 맞춤형 생산 자동차를 뛰어 넘어, 디자이너와 제조업자 그리고 자동차 팬들을 한데 모아 새로운 자동차에 대한 비젼을 공유하는 커뮤니티를 개발한다. 맞춤형 생산이 단순히 아버지 자동차의 세이지 그린색 인테리어 옵션이라고 생각하는 것은 곤란하다. 커스톰은 그것보다 훨씬 심오하다. Local Motors는 고객들이 매 달 자체 주관하는 디자인 콘테스트에서 엄선된 디자인 중에서 차체 스타일을 선택할 뿐 아니라, 동력 엔진, 구동렬, 심지어 연료까지 선택하도록 계획하고 있다. Local Motors의 첫 생산 모델의 이름은 Rally Fighter이다.

Local Motors의 제조 컨셉은 지역의 작은 제조 공정 셀을 택하고 크고 중앙 집권화된 제조 플랜트는 피하는 것이다. 구매, 제조 및 섀시나 구동렬 등의 공통 파트 조립에 있어서는 중앙 통제방식의 이점을 누리면서, 각각의 셀이 조립, 판매 및 후판매 서비스 등을 제공할 것이다. 웹 사이트에도 나와있듯이, 포드와 GM의 마케팅 기법이 자동차 제조산업의 1세대를 이끌고, 토요타의 린 프로덕션 시스템이 2세대를 이끌었다면, Local Motors는 세계 최초의 3세대 자동차 회사를 표방하고 있다.

Local Motors의 컨셉은 정말 급진적이다. 그래서 Local Motors의 디자인 프로세스 역시 전위적인 방식일 것이라고 기대하게 된다. 예를 들어, 모형 콘셉트 카를 만들 때도, Local Motors의 엔지니어들은 지난 시대의 기술에 안주하지 않는다. Local Motors는 Z Corporation의 3차원 ZS 스캐너를 사용하기로 결정했다. 3차원 스캐너를 사용해서 빠르게 규격 부품들을 스캔하고 가상으로 부품들을 조립해보고 잘 맞는지 확인하고 생산 공구 제작에 기초가 될 콘셉트 모델의 개략적인 형상을 파악하기 위해서 CAD 모델을 제작한다.

스캔 데이터를 편집 가능한 CAD 형식으로 변환하는 것은 처음에 생각했던 것보다 훨씬 까다로운 작업이었다. Local Motors는 우선 다른 역설계 소프트웨어를 구입했지만, 그것을 사용해서 만들어낸 NURBS 표면은 만족스럽지 못했다. 판매자는 파라메트릭 표면을 생성해줄 것이라고 했지만, Local Motors는 그보다 더 많은 기능이 필요했다. CAD 프로그램과 역설계 소프트웨어를 왔다 갔다 하지 않고 Local Motors의 공학 전문 지식과 스캐너에서 얻은 수치정보를 결합해 CAD 모델을 생성해야 했다.

시행착오를 겪은 뒤, Local Motors에 드리웠던 구름은 Rapidform XOR을 만나면서 활짝 걷혔다. Local Motors의 마이크 피자니(Mike Pisani)는 자신의 블로그에 XOR에 대해서 이렇게 남겼다. “이 소프트웨어는 엔지니어들이 스캔된 부분의 설계 의도를 파악할 수 있도록 도와주고 다채로운 형상들과 자유곡면들도 SolidWorks같은 CAD 프로그램에서 편집할 수 있도록 추출해준다.”

Rapidform의 리셀러인 JMR Systems의 짐 그린(Jim Green)은 다음과 같이 다른 역설계 공정들과 Rapidform의 차이를 비교했다. “Local Motors가 원래 사용했던 것 같이 표면 설계에 기반을 둔 프로그램들은 CAD로 파일울 내보내서 CAD 모델링을 하기 전까지 스캔 데이터를 빈틈 없는 메쉬 형상으로 만들고 그 후에 다시 서피스 모델로 만드는 과정을 거쳐야 했습니다. 하지만 XOR은 이런 작업없이 바로 CAD 모델 생성이 가능합니다.”

처음 스캐너를 사용한 작업은 아래 나온 내연기관 과급기 처럼 외부 공급자에게서 구입한 부품들을 CAD 모델로 작성하는 것이었다. 엔진 장치처럼 새로 디자인된 부분들은 제약된 경계 안에 부품들이 들어 맞는지 확인하기 위해서 실제와 같은 3차원 모델이 필요했다. 이 작업에 쓰이는 모델은 정밀하고 섬세할 필요는 없지만 서로 연관되어 있는 부분들이 유기적으로 수정되는 기능을 가지고 있어야 했다. Local Motors는 라피드 서피싱과 파라메트릭 모델링을 이용해 주요 부분의 편집가능 범위와 편집 불가능한 면을 표현해주는 파라메트릭 CAD 모델을 생성했다.

피자니는 말했다. “메쉬나 서피싱 작업을 배우는 것은 마치 새로운 언어를 배우는 것 같았습니다. 반면에, XOR의 인터페이스는 SolidWorks와 거의 비슷해서 아무런 불편 없이 스캔 데이터를 SolidWorks에서 인식되고 편집되는 모델로 전환할 수 있었습니다.”

그리고 피자니는 CAD에 기초를 둔 XOR의 역설계 공정이 가지는 3가지 주요 강점을 소개했다.

• 빠른 학습: 쉽게 사용할 수 있어 더 많은 팀원들이 즉시 자신의 업무에 스캔 데이터를 사용할 수 있다.
• 더욱 빠른 작업 속도: XOR을 사용하면 사용하지 않는 중간 단계의 모델을 만드느라 시간을 낭비할 필요가 없다.
• 더욱 정교한 모델: 스캔 데이터와 생성 모델 사이에 오차가 생기면 바로 알 수가 있다. 또한 모델이 어떻게 사용될지 혹은 각 부분이 얼마나 중요한 역할을 하는지에 따라서 작업 시간을 효율적으로 사용할 수 있게 해준다.

Z스캐너와 Rapidform XOR을 함께 사용해서 Local Motors 는 기대하고 있던 절감 효과를 얻을 수 있었고, 시장에 진출할 시기를 앞당길 수 있었다.

2011년 4월, 디자인 월드 매거진은 Local Motors가 3차원 스캐닝 기술을 사용한 것과 관련해 마이크 피자니를 인터뷰했습니다. 아래를 클릭하셔서 영상 Webinar를 보실 수 있습니다: