가상 제조 기술

한 가지 예로, 디자이너는 자동차 외관에 집중한다면, 가상 제조 전문가들은 그 디자인의 실현 가능성부터 생산 라인 작업자의 안전에 이르기까지 모든 영역에서 신경을 집중한다. Ford의 인간공학 전문가들은 제품을 도입하기 2~3년 전부터 필요한 프로세스를 프로세스 라인에서 가상 피실험자와 실제 피실험자를 이용하여 시뮬레이션을 실시한다.

가상 제조 기술로 작업 사고를 방지하고 생산 프로세스의 유효성을 조기에 입증할 수 있다.
가상 제조 기술로 작업 사고를 방지하고 생산 프로세스의 유효성을 조기에 입증할 수 있다.

이러한 시뮬레이션의 목적은 일반적으로 작업자의 피로도와 신체적 부하 그리고 부상 위험을 줄이기 위한 것이다. Ford는 새 모델을 생산하기 전에 평균 900회 이상의 가상 조립 절차를 시뮬레이션하고 평가하고 있다. 이를 위해 사용하는 가상 제조 기술은 세 가지 본질적인 핵심 엘리먼트가 지원한다. 모션 캡처는 작업자의 실제 동작에 관한 데이터를 전달한다. 피실험자의 팔, 등, 다리 그리고 상체에 위치하는 50개 이상의 모션 챕처 마킹을 통해 약 5,000개의 데이터가 파악하고, 근력과 관절 부하 그리고 신체 균형을 평가한다. 조립 공정 시 통상적인 수작업을 검토하기 위해서는 3D 프린터를 사용한다. 손 크기가 각기 다른 작업자들인 3D 프린터로 제작된 모델 공구와 모델 재료를 잡아 본다. 가상 현실은 동작의 흐름과 작업의 실현 가능성을 평가하는 데에 도움이 된다. Ford는 이러한 목적을 위해 23대의 카메라와 신체에 가까운 디스플레이를 포함하는 광범위한 시스템을 사용한다. “모션 트랙킹 기술은 이미 30여 년 전부터 노동 인간 공학 평가에 사용하였습니다.“(개리 샤이어만, Motion Analysis Corporation 응용 기술 엔지니어링 부사장).

가상 제조 기술은 새로운 Ford 머스탱에 사용하였고, 새로운 SUV 모델인 에지에도 사용한다. 이 가상 제조 프로그램에 투자함으로써 Ford는 작업 중 사고의 횟수와 심각한 위험성을 상당히 낮추었을 뿐만 아니라 조립하기 힘든 자동차 부품 등으로 까다로운 수작업 시 인간 공학적 문제도 90%까지 최소화할 수 있었다.