모바일 기계용 전기 파워트레인

이산화탄소 배출량을 결정적으로 줄이려면 무배출 파워트레인을 장착한 차량을 더 많이 만들어야 합니다. 이것은 도로 위의 차량만 의미하는 것이 아닙니다. 스타트업 기업인 SUNCAR는 모바일 기계용 모터의 전기화를 개척하고 있습니다. 고객의 요구에 신속하고 효율적으로 대응하기 위해 이 회사는 EPLAN 엔지니어링 도구를 사용합니다.

SUNCAR는 스위스 최고의 과학 기술 대학 중 하나인 ETH Zurich에 의해 2015년에 설립되었습니다. 회사의 슬로건 "최대 성능 - 최소 배출량"은 차량의 전기화를 통해 에너지 변환을 진행한다는 비전을 제시합니다. SUNCAR의 설립자이자 총책임자인 Stefan Schneider는 상대적으로 신생 기업이 나아가야 할 방향에 대해 분명한 철학을 가지고 있습니다. ETH에서 기계 공학 석사 학위를 받은 그는 일상적인 개발 작업을 위한 강력한 소프트웨어의 필요성도 알고  있습니다. 이것이 바로 SUNCAR가 전기 엔지니어링에 EPLAN ECAD 솔루션을 사용하는 이유입니다.

굴삭기용 전기 파워트레인 솔루션

현재 SUNCAR는 굴삭기용 전동 파워트레인 시스템의 대부분을 개발하고 있습니다. 이러한 전통적 디젤 구동 기계 중 오스트리아 투자자 Huppenkothen과 협력하여 처음으로 전기화되었습니다. 이 작업에서 얻은 지식은 이후 점점 더 큰 굴삭기에 전기 파워트레인을 설치하는 데 사용되었습니다. Schneider는 "지금까지는 메인 파워트레인과 실내 온도 조절 장치 및 팬과 같은 일부 보조 드라이브만 전기화되었습니다. 우리는 기계의 효율성을 더욱 높일 수 있는 방법과  유압 시스템을 보다 효율적으로 만들 수 있는 방법 또는 경우에 따라 완전히 전기적으로 만드는 방법에 대한 몇 가지 아이디어를 가지고 있지만 현재 기준으로 후자의 비용은 상업성이 없습니다. 유압 장치는 건설 산업에서 잘 활용하고 있으며 그 가치가 입증되었습니다. 내년에 우리는 ETH Zurich와 함께 유압 장치 없이 전기로 작동하는 2톤 굴삭기에 적용하는 프로젝트를 시작할 것입니다.”

3D 기능 성공적인 적용

프로젝트의 복잡성과 유연성으로 인해 정교한 전기 엔지니어링 설계 도구가 필요하다는 것은 분명합니다. Schneider는 “SUNCAR는 단 5명으로 시작했고 경험이 많지 않았습니다. “그래서 우리는 몇몇 고객에게 좋은 경험을 가진 ECAD가 무엇인지 물었습니다. 그래서 EPLAN을 알게 되었습니다. 유동성이 많지 않았기 때문에 라이센싱의 확장성이 마음에 들었습니다. 무엇보다 소프트웨어 사용이 매우 직관적입니다. SUNCAR는 학업 또는 업무 경험 중에 이미 EPLAN 설계 도구를 사용해 본 경험이 있거나 새로운 것에 빠르게 익숙해질 수 있는 젊은 엔지니어를 주로 고용합니다. 그 결과 도입이 순조롭게 진행되었고 많은 교육이 필요하지 않았습니다.”

SUNCAR는 전기 엔지니어링에 EPLAN Electric P8을 사용하고 3D 케이블링 및 와이어 하니스 구성을 위한 도구인 Harness proD를 사용합니다. Schneider는 "특히 Harness proD 도구의 직관적인 3D 환경 덕분에 굴삭기용 배선을 훨씬 쉽게 설계할 수 있습니다."라고 말합니다. “전체 개발 프로세스를 문서화하고 3D로 수행하는 것은 우리에게 매우 중요합니다. 이것은 프로젝트 작업에 대한 우리의 기본 접근 방식과 정확히 일치합니다. 신중한 디자인과 완전한 3D 문서화는 SUNCAR 작업의 일부일 뿐이며 고객에게 보여줄 수 있습니다. 배선을 위한 전기 회로도를 제시할 때 기계에 설치하는 방법도 포함됩니다. 이에 대해 처음에, 특히 대기업에서 약간의 이견이 있었지만 대부분 빠르게 사라졌습니다. 과거에는 물리적 프로토타입에서 이 프로세스를 직접 수행하는 데 익숙했습니다.”

도구 간의 완벽한 상호 작용

Harness proD의 또 다른 주요 장점은 SolidWorks와 같은 3D CAD 도구에서 기계 엔지니어링 데이터를 가져올 수 있다는 것입니다. SUNCAR는 고객으로부터 3D 구성 데이터를 받습니다. 즉, Harness proD를 사용하여 배선의 디지털 트윈을 매우 빠르게 표시하고 최적화할 수 있습니다. 그런 다음 회사는 Electric P8을 사용하여 제어 시스템과 전기 부품에 대한 논리적 연결을 설계하고 필요에 따라 차폐 위치를 지정합니다. 3D 공간에서의 실제 배치를 위해 설계자는 Harness proD의 지원을 받습니다. 설계자는 구성 요소와 커넥터를 차량에 배치하고 회로도에서 연결 정보를 전송합니다. 이러한 방식으로 와이어 하니스가 라우팅되고 올바른 지점에 연결됩니다. 따라서 올바른 와이어 길이는 설계 단계에서 이미 결정되어 결국 재료를 절약하고 와이어 하니스를 정밀하게 사전 제작할 수 있습니다. 라우팅이 완료되면 시스템은 유효성 검사를 수행하여 조기에 문제 지점을 감지합니다. 예를 들어 케이블 연결을 위한 특정 지점에 충분한 공간이 없는 경우 설계자에게 경고합니다. 이렇게 하면 설계 단계에서 오류의 원인을 줄이는 데 도움이 됩니다.