CAD/CAM의 역사적 배경

⑵ CAD 시스템의 구성

컴퓨터를 구성하는 요소로서는 크게 하드웨어와 소프트웨어로 나눌 수 있다. 하드웨어란, 컴퓨터 자체를 이루고 있는 기계적인 요소를 일 컬으며, 소프트웨어란 컴퓨터를 구성하는 하드웨어를 이용하여 실제 로 실무에 적용할 수 있는 프로그램을 가리킨다.

일반적인 CAD 시스템에서는 중앙 연산 처리(Central processing unit)를 중심으로 보조 기억 장치로는 하드 디스크 드라이브, 플로피 디스크 드라이브, 테이프 디스크 드라이브 등을, 입력 장치로는 키보 드, 테블릿, 마우스, 라이트 펜 등을 사용하고 있다.

입력 장치

제어장치

연산 장치

프로그램 프린터

출력 장치 RP/NC

주기억 장치

< 그림 34 >VON NEUMANN의 컴퓨터의 구조²⁰⁾

20 교육부, 앞의 책, p.216

(3) CAD 시스템의 적용 범위 및 이용효과

CAD 시스템의 적용방법에는 현재 퍼스널 컴퓨터를 이용한 그래픽 시스템으로 크게 대두되고 있는 것은 다음과 같은 세 종류의 것들이 있다.

① PERSONAL COMPUTER ANIMATION SYSTEM

② PERSONAL COMPUTER CAD/CAM SYSTEM

③ PERSONAL COMPUTER BUSINESS GRAPHIC SYSTEM

위의 세 종류 중 둘째 번 CAD/CAM 시스템을 디자인 프로세스에 대입하여 이용하게 되는데, 시스템의 사용 방법에 따라 다음의 세 가 지가 있다.

첫째, 개인용 컴퓨터를 중심으로 주변 기기를 접속하여 사용하는 퍼 스널 컴퓨터 스탠드-얼론(Stand Alone : 조작하는 데 있어서 다른 장 치를 필요로 하지 않는 장치 즉 전적으로 그 자신에 의해 동작) 방식 이다.

둘째, 다수의 개인용 컴퓨터가 서로 긴밀하게 연결된 로컬 에어리어 네트워크(Local Area Network : 약어는 LAN으로 다수의 독립적인 컴퓨터 기기들이 상호간에 통신이 가능하도록 하는 데이터 통신 시스 템으로 정의) 방식이다.

셋째, 회사 내 혹은 외부 대형 컴퓨터를, 전화선 또는 전용 통신 회선 으로 개인용 컴퓨터와 연결 사용하는 방법이다.

⑷ CAD 시스템의 적용분야

DESIGN DRAFTING

▶ PROCESSOR

▶ DESIGN/DRAFTING

COMPUTER WORK

COMPUTING

▶ DATABASE

▶ SCHADULE CHARTS

▶ BUSINESS CHARTS WORD PROCESSOR

▶ DOCUMENT PROCESSING

▶ TEXT + DRAWING

< 그림 35 >CAD시스템 구조

실제로 디자인에 컴퓨터를 이용할 때에는 관련 업무 종사자들 간의 데이터 교환이 원활하게 이루어질 수 있도록 장기적인 계획의 수립이 필요하다.

기획 설계

기본 설계

설계/해석/종합

상세 설계

설계- CA D 적용 범위

< 그림 36 >CAD의 작업흐름

설계에 이용되는 자료, 도형 정보는 필요에 따라 사용자에 의해 표 준화 작업이 된 다음 컴퓨터 내의 데이터 베이스에 축적되어 필요에 따라 재생, 추가, 소거, 변경할 수 있으며, CAD에 의한 최후 설계안이 확정되면 제조단계에 들어서는데, 이 때 관련된 기술이 CAM이다.

생산 설계 공정 설계 가공 정보 작성

생산 준비

가 공

조 립

검 사

생 산

CA M의 범위

< 그림 37 >CAM의 작업 범위

CAM의 응용인 NC(Numeric Control) 기술은 1940년대 말경 John T. Parsons라는 사람에 의해 개발된 공작기계용 천공카드의 이용이 시발이 되어 1948년 MIT에서 그의 이론을 근거로 최초의 평면절삭기 인 NC 밀링기계(Milling Machine)의 개발을 시작했다. 1960년도에는 상업용 레이저(Laser)가 출현되어 입체를 다루는 모델링 방식들이 바 로 고속 원형제작(RP: Rapid Prototyping)의 기초개념이 된다. 한편 가루상태(Powder-Based)의 재료를 기반으로 하는 RP분야에서는 DTM사가 선택적 레이저 신터링기법(SLS: Selective Laser Sintering) 을 1992년에 상업화시킨다. 1996년에는 3D System사에서 다중 분사 모델링(MJM: Multi-Jet Modeling)을 개발했으며. 이 방식은 잉크젯 프린터의 작동법과 유사한데, 일반 프린터와 다른 점은 잉크를 대신 한 열반응 수지를 사용한다는 점과 작업대(platform)가 z축의 아래로 이동된다는 점이다. 1994년경에는 FDM방식과 3-D Print시스템을 혼 합한 3-D Plotting 개념의 ModelMaker가 Solidscape(구 Sanders Prototype)사에 의해 발표되었고, 이 모델은 현재 PatternMaster로 국 내에 알려져 있다.²¹⁾

21 정용진, 조형논총, 국민대학교환경디자인연구소, 2001, p.261

⑸ CAD디자인 프로세스

주얼리 관련 CAD/CAM을 업체에서 많은 관심을 갖는 것은 사람이 제작하기 불가능하거나 아주 까다로운 형태들을 CAD에서는 어렵지 않게 작업 할 수 있다는 것이다

디자인 프로세스를 분석, 종합, 평가로 이어지는 순환적 프로세스로 볼 때, 분석, 평가 단계에서는 비시각적 문제에 대한 컴퓨터의 응용이, 종합 단계에서는 주로 시각적 문제 해결을 위한 응용이 이루어진다.

물론, 각 문제 해결에 대한 정보의 일관성이 있을 때, 컴퓨터에 의한 통합 작업이 가능함은 재론의 여지가 없다.

현재의 컴퓨터 기술 수준과 활용 범위를 감안한 컴퓨터 응용 제품 디자인 프로세스를 구성해 보면 해당 단계 및 세부 항목은 독립적이 고 순차적인 흐름을 가지기보다는 순환적, 부차적 프로세스를 가지게 됨에 유의하여야 한다.

‘분석-관념화-제시-설계·생산’으로 크게 구분된 각 단계와, 묘사적 프로세스의 세부 항목은 각 단계 및 항목별로 그 흐름과 활용 방법을 규정하였다. 특히, 분석 단계와 관념화 단계에서의 각 방법들은 상호 조합되어서 순환되어질 때보다 다양한 아이디어 및 형태 창출로의 접근이 가능하다.

즉, 디자인 개발을 위한 각종 정보의 분석과 그에 따른 방향의 설정 등 분석 단계에서의 모든 데이터를 다양한 아이디어 창출을 위한 관 념화 단계로 활용되어야 한다. 또, 위에서 말한 모든 과정의 작업 내 용을 최종 디자인 안을 결정 및 평가를 위하여 제시 단계에 즉시 활 용함으로써 보다 신뢰할 수 있는 디자인 품평이 가능해지며, 디자인 안에 대한 설계·생산 부문과의 상호 검토가 원활하게 구축되어, 과 거 디자인-설계 부서-생산 부서‘와의 순환적 프로세스로 하여 동시 설계(Concurrent Engineering)가 가능하게 하여야 한다.

동시 설계를 휘한 필요 조건으로 가장 중요한 사항은, 모든 부문의

설계가 3차원 지향의 동일 데이터 베이스를 이용하는 점에 있다. 2차