[CATIA V5] 10. Piping Design의 Setup 10 - 3D Piping Part 등록하기1

Piping Design의 핵심은 3차원형상의 Piping Part 들을 미리 구축해 놓고 이를 필요한걸 빨리 배치해서 설계하는 것입니다.

이로써 배치하려는 Piping Part들의 전 3차원 모델링이 들어 있어야 합니다. 물론 배치되는 3차원 모델의 속성값두요.

모든것을 전부 등록하려면 한개의 대표모델을 만들고 이를 Parametric 방식으로 변경되도록 하는것이죠.   이 대표모델을 Template으로 만들어 놓고  Parametric을 구동하는 방법은 Design Table의  개별 configuration으로 조절하는 방법을 취하면 될 것입니다.

Piping Part를 등록하기전에 2가지 파일이 PRM에 등록되어 있어야 합니다.

그림10-1

그림10-2

그림10-3

먼저 Piping Part에 대한 Parametric 모델링을 준비합니다.  

실제 Piping Part에서는 아주 상세한 모델링은 불필요 합니다.  각각의 제품들은 이미 시중에서 판매되고 있고.  대표적인 치수들은 표준에 의거해 제작되니까요.

그러므로 외곽형상에 필요한 치수들만 Parametric 으로 표현이 되면 됩니다.  

Valve같이 복잡한 제품들은 Symbolic 표현을 사용하는 모델로 대신하셔도 됩니다.

3D형상에서 이건 Globe Valve이고 이건 Butterfly Valve이고 이건 Check Valve이구나 하고 구분이 가면 됩니다.  상세한 건  해당 모델에 속성값으로 들어가 있을 터이니 까요.

아래그림10-4에서는 Piping Elbow의 template 모델을 보여줍니다.  실제 모델에 필요한  Parameter는  좌측에 트리에 속한 것 외에는 불필요할 것 같습니다. 물론 모델링에 조금더 상세한 표현을 하고 싶다면 말리진 않겠습니다만.  실제 설계시 필요하지는  않을 것 같고 설계이후에 Marketing용이나 필요하겠죠.   하지만 대용량의 설계 작업을 할 때에는 PC의 메모리에 부담을 줄 수도 있으니 권장하지는 않습니다. Elbow같은 경우는 별로 그런 경우는 없으리라 보는데  Valve의 경우는 상세표현을 하고자 하는 경우도 있을 것 같습니다.

( 이 경우 Representation의 설정으로 CASE별로 만들수 있습니다. )

그림10-4

이 Template 모델에서는 외곽관경과 원점에서부터의  다른 제품과 연결되는 면까지의 거리 , 그리고 면과 면이 이루는 각도를 설정하면 모양이 변경됩니다.

이제부터 PipingPart의 등록을 위한 Parametric 모델을 제작합니다. .

Piping Part는 CATfct에 등록된 Class를 선택하여야만 합니다. 따라서 만들어진 Parametric PipingPart는 해당 CATfct에 의존적인 파일이 됩니다.  fct를 바꾸면  다시제작하여야 한다는 의미가 되지요.  

먼저 Design Table에 해당하는 그림10-5와 같은  Table을 먼저 준비합니다.  

Elbow일 경우 PartNumber,NominalSize,Schedule,Thickness,OutsideDiameter가 있어야 할것 같군요. Template에서 만든 모델에서는 CenterToEnd와 CuttingAngle이 있으니 Table에 있으면  여러가지 사양을 동시에 만들수 있어 좋겠죠.

그림10-5

그림10-6과 같이 ‘Build Piping Part’를 누르면 두가지 방식의 Parametric Piping Part를 등록할 수 있습니다.  1번 방식은  실제 빈 DATA를 하나 만들고 직접 모델링부터 할 수 있는 방식이고 2번방식은  Template파일을 불러와서 만드는 방식입니다.  

그림10-6

2번방식으로 가 봅니다.

그림10-7번처럼 등록하려는 Piping Part의 Class를 먼저 선택하고 그에 맞는 Template파일을 불러옵니다.

그림10-7

그러면 그림10-8번과 같은 형상이 나타납니다.

그림10-8

우선 OK를 눌러 종료해 주세요.  그리고 다시 ‘Build Piping Part’를 실행하려면 반드시 그림10-9처럼 트리를 더블클릭해서 Active상태를 변경시키고 실행을 해 주어야 합니다.

그림10-9

그리고 한번 더 트리의 해당부분을 클릭합니다.

그러면 그림10-10번 처럼 Menu가 다시 나타납니다.

그림10-10

나머지는 실제 필요한 상황이 되었을 때 설명드리기로 하고 그림10-10번의 1~4번까지의 기능을 설명하도록 하겠습니다.

그림10-11

그림10-11처럼 1번기능은 등록하려는 부품의 속성값 중에 영구적으로 고정하려는 값을 설정하고자 할 때 사용합니다.  이는 굳이 Excel이나 Text를 이용한 Design Table로 적용할 필요가 없으나 속성값은 들어가야 할때 고정적인 값을 설정할 때 사용합니다.

그림10-12

2번 항목은 Excel이난 Text파일를 Design Table용로 등록할 때 사용합니다.  기 존재하는 Table을 연결하려 할때 원래 가지고 있던 속성(Parameter)과 같은 이름의 Table Header가 존재하면 자동으로 연결을 시도하려 할 것입니다.

그림10-13

그림10-13은 자동으로 이어진 속성들의 List를 보여줍니다. 빠진 List는 Associate Tab을 통하여 추가적인 연결을 시도합니다.

본 작업을 시도하기전에  번거롭다고 생각할지 모르겠지만. 그림10-14번 처럼 OutsideDiameter는 다른 table Header명으로 복제하는것이 좋겠습니다.

그림10-14

OutsideDiameter는 원래 PipingPart의 속성에 존재하며 자동으로 table과 연결됩니다. 이속성을 나중에 사용시에 검색조건으로 사용될 수 있습니다. 굳이 OutsideDiameter를 검색으로 사용할 필요가 없다면 Link를 끊어버려도 되겠지만 그럴필요는 없다고 봅니다.

이때  실제 3D형상을 Handling 할 수 있는 Parameter가 없다면 문제가 될 수 있기 때문에 3D DATA에 있는 Parameter를 연결할 Table column  이 하나 더 있는게 좋겠습니다.

그림10-15

그림10-15처럼 CATIA화면의 트리상  “PartNumber”  Parameter를 클릭하면 창내 List의 Parameters  ListBox에서 해당 Parameter가 선택되고 column listBox의 Parameter와 Associate해주면 Design Table 연결항목에서 연결이 됩니다.

그림10-16

같은 방법으로 그림10-16번에 서 보이는것처럼 추가적으로 생성한 PipeDiameter column과 모델링내의 TubeDiamter와 연결하고 wallthickness 끼리 연결합니다. A column과 CenterToEnd 파라미터값을 의미하는것 같으니 이것도 연결합니다.

사실 Parameter의 이름과 Column이름을 보기와 똑같은 필요도 없고 굳이 필요하지 않을 경우 만들지 않아도 됩니다. 우리가 원하는 것은 사양이 다른 Item을 선택하면  그에 의거해서 모델의 형상도 그 크기에 맞게 변경되었으면 좋겠습니다. 그리고 그에 맞는 속성이 적용되었으면 좋겠습니다.   라는 전제만 만족하면 되겠습니다.

그림10-17

불필요한 List라면 굳이 연결하지 않아도 됩니다.  애초에 만들지 않아도 되지요.

그림10-18

Design Table 기능의 configuration Tab를 선택해보면 연결된 List가 보일 것인데 configuration 번호를 바꾸어서 적용해보며면 ( Update해보아야 합니다. )  그림10-18번의 아래 그림처럼 모델링 규격에 따라 변경되는 것이 보일 것입니다.

글의 분량이 너무 많으니  나머지는 다음시간에 설명하겠습니다.

[CATIA V5] 02. Piping Design의 Setup 2 --- 구축 순서

이번시간에는  Piping Design의 구축 순서를 소개해 드리겠습니다.

CATIA에서는  Piping 설정을 하려면 아래와 같은 순서대로 만들어야 합니다.

가장 먼저 환경변수에   PRM(Project Resource Management)을 관장하는 경로 폴더를 설정하여야 합니다.   환경변수명은  “CATDisciplinePath” 입니다.

여러분들의 CATIA의 환경 파일에는  “CATDisciplinePath” 에는 값이 할당되어 있지 않을 것입니다.

이 값에 특정 폴더의 경로를 설정하고  경로 가 가리키는 위치에  Project.xml 파일과  Project.dtd 파일을 가져다 넣습니다.

Project.xml 파일의 원본은 아래 경로에 들어 있으며...

C:\Program Files\Dassault Systemes\Bxx\OSname\startup\EquipmentAndSystems\ProjectData

Project.dtd 파일의 원본은 아래 경로에 들어 있습니다.

C:\Program Files\Dassault Systemes\Bxx\OSname\reffiles\disciplines

( 물론 Bxx의  x 에는 숫자가 들어갈 것이며 , OSname에는 intel_a 나 win_b64가 들어갈 것이라는 것을  눈치 채신분이 많이 계시겠지요.

사실 OSname에는  aix_a, hpux_b, solaris_a  이런 것도 있습니다.  일반 사용자들은 보지도 못하는 희귀한 OS용 Code 일 것입니다.  )

그리고 이 Project.xml 파일을 편집하여 여러분이 앞으로 구축하는 “CATALOG 파일”들이나 “경로” 그리고 “text 파일” 등을 지정할 수가 있습니다.  

Piping Design WorkBench에서   Tools → Project Management → Select/Browse..  에 들어가보면  CNEXT외에  다른  List 가 나타날  것입니다(그림 2-1) 참조.   이건 파일명에 따라 나타나므로 여러개를 만들어 상황에 따라 다른 환경도 만들 수가 있습니다. ( 그럴 일은  거의 없을 것이나  

TEST를 하기위하여 복제하여 조금 환경을 다를게 TEST해보고 원본에 적용해 볼 수 는 있을 것 같습니다. )

그림 2-1

CNEXT는 CATIA에 내재되어 있어 아예 하드코딩한 것 같습니다.  Customize가 불가능 하며 없앨수도 없습니다. ( 있는지는 모르겠습니다. 찾다 포기하였습니다. )

project는 내가 사용할 환경에 맞는 환경을 설정한 파일들을  지정해 주는 List입니다.  

Unix 나 Linux의 OS들은  기본적으로 내부에 운용되는 프로그램이나 하드웨어에 대한 정보등 시작 환경에 해당하는 모든 정보를  Text로 어딘가에 보관해 놓았는데  Windows는  레지스트리에 넣어관리 하죠.  CATIA의 Equipment and Systems를 전체적으로 관리하는 파일이라고 생각하시면 될 것 같습니다.     

두번째 단계로    Piping 관련한 CATfct 파일을 생성합니다.  

CATfct의 편집은  Equipment and Systems의 라이선스를 하나라도 가지고 있어야  Workbench가 나타나고 Feature Dictionary Workbench에서 편집할 수 있습니다.  그림2-2는 Feature Dictionary workbench를 열었을 때의 모습니다.

그림2-2: Feature Dictionary Workbench

CATfct 파일은  파이핑 관련 ITEM들의 Class 정의를 하고 해당 Class에 어떤 종류의 속성을 정의해 놓을 것인가를 정해 놓은 파일입니다.

Piping을 사용하려면  3가지의 Fct 파일을 생성 관리해야 하는데  Piping , Equipment , Multi Discipline 의 3가지 입니다.  ( 실제 설정은 나중에 설명하도록 하겠습니다.  )

세번째 단계로

Standard를 정의 합니다.  

Standard를 정의한다는 것은   Catalog 파일을 한 개 만들어 놓고 그 안에 내가 원하는 Standard  ( KS,JIS,ISO,ANSI) 의  표준 List 들을 엮어 놓아야만 합니다.

이것도 상세한 내용은 나중에 설명합니다.   

네번째 단계로  

Design Rule을 정의 합니다. 실제 설계에 있어서의 공통적인 Rule을 정의해 놓는 기능입니다.

이것 역시  Catalog 파일을 설정하고   Compatibility, Automatic Part , Functional Physical Mapping , ISOGen 관련한 것들을  정의 후 사용해야 합니다.

참고로  Piping 설계의 최종 산출물 중의 하나가  Spool 도면인데 이게 업계의 표준 비슷하게 정해져 있어서  IRun (아이런) 이란 제품을 탑재하지 않으면 Spool 도면이 생성되지 않습니다.

아래  그림2-3은  Spool 도면의 사례를 참조 한 것입니다.

그림2-3 : Spool 도면  참고.

다섯 번 째로

2D Diagram용  Contents ( Symbol 들 ) 과  3D Part ( Piping Part ) Contents를  정의 해야 합니다. ) 실제 Diagram에 사용하는 기호들과  3D에서 표현될 형상을 만들어야 하는 과정입니다.

물론 3D만 사용하실 분들은 2D Diagram용 은 굳이 안 만드셔도 됩니다만  반쪽짜리 설정환경이 만들어 지겠죠.

2D Diagram용 Contents는  Detail Component 의 형태로 만들고 , 3D Part용 Contents는  CATPart 나 CATShape의 형태로 생성합니다.

역시 CATALOG를 만들어 해당 CATALOG에 등재를 하여야 합니다.

여섯번 째로

Specification을 정의 합니다.

역시  CATALOG에다  Specification에 대한 기본 정의와 Specification 에서만 나타날 ITEM을 등록합니다.

Specification이란  예를 들어  고압 파이프 라인일 경우  해당 파이프 라인에 들어갈 부품 들은  고압을 견뎌야만 하는 제품들만 사용되어야 할 것입니다.  따라서  해당  LineID에 정의된 Specification에 맞는 ITEM만 찾을 수 있도록  Filtering 된 Part들을 등록해 놓고 해당 Part들 만 골라 사용하겠다는  방식입니다.

일곱번째로

Insulation Specification 입니다.

고온 Pipe나 극저온의  Pipe등은  온도를 유지하는 목적 또는 현장 관리자들의 안전을 위하여  보온용 Insulation을 장착합니다.   이에 대한 사양을 등록하는 과정 입니다.

역시 CATALOG를 만들어서  해당 사양을 등록합니다.

마지막 여덟번 째로

LineID입니다.

위에서 말씀드린 것 같이  LineID는  기본적인 3개가 포함되어 있지 않으면 등록이 되지 않습니다.

역시 CATALOG로 저장하고 LineID를 등록합니다.

등록방법은 사용중에  1개씩 등록하면서 사용하는 방법이 있고  여러개를 미리 xml 파일로

만들어  한꺼번에 등록하는 방법이 있습니다.

이렇게 Line ID까지는 등록을 하셔야 Piping Design을 사용 하실 수가 있습니다.   

Line ID의 경우 프로젝트가 시작될 때 각 자 정의해서 사용할수가 있지만 사용자들이 너도나도 Line ID를 만들어 버리면 문제가 될 소지도  때문에 관리자가 생성권한을 제한할지 말지는 프로젝트에 따라 정해야 합니다.

본 구축 순서를 요약하자면 그림2-4 처럼 해야 합니다.

그림2-4

사실 Setup에 대해서는 Online Document 내에 내용이 적혀 있습니다. 하지만 어느것부터 어떻게 차근차근 구축해야 하는가에 대한 내용이 없고  내용이  마구마구 산재되어 있어서 잘 파악할 길이 없습니다.   파고가다보면  Piping 뿐만이 아니라 Equipments and Systems 전반에 대한 내용으로 바뀌곤 합니다.   대부분의 내용이 비슷해서 이기도 하지만  막상 정작 시작해보려고 하면 답이 없습니다.

 

설명의 순서가 조금 바뀐것 같긴 하지만

Setting후에  실제 사용하는 프로세스는 아래와 같으니 참조 하시기 바랍니다.

그림2-5

Setup행위를  하지 않으시면  CATIA가 Sample로 제공한  ASTM 표준만 사용하실수 있고 또한  일부 구축된 Piping Part만 사용하실 수 있습니다.

 

[CATIA V5] 01.Piping Design의 Setup 1 --- 기본적인 소개

이제부터 Piping Design에 대한 구축 개념에 대해 설명 하고자 합니다.

사실 필자도 Plant 관련 산업을 잘 모릅니다. 따라서  특정 내용에 따라서는 잘 모르는 부분도  있을 수 있습니다.   이 글은 Blog 형태로  쓰여지는 문서이기 때문에 나중에 새로운 내용을 알게 되면  글을  수정해서 올릴 수가 있다는 장점이 있습니다.  따라서 이 분야의  산업에 대해 잘 아시는 분이 계시면 첨부 글에 조언을 해 주시면 감사 하겠습니다.

먼저  Piping Design이 무엇인지 부터 시작 해 보도록 하지요.

어떤 유체가 장비 A로 부터 장비 B로 흐르는 구조를 가지고 있다고 합시다.  예를 들어 장비A는  우리집 옥탑방 위에 있는 물탱크이고  장비 B는 우리집 화장실의 욕조라고 합시다.

우리는 이를 단순하게 Diagram으로 아래와 같이 표현합니다.(그림1)

그림 1

  여기서 장비 A와 장비 B를 연결하는 선을 우리는 Piping Line이라고 표현합니다.  물리적으로는  Hose로 연결하던  Pipe로 연결하던  물이새지 않도록 온갖 수단을 동원하여 수밀조건을 만족하는 관을 만들 것 입니다.

CATIA V5에서는  Hose를  Piping이 아닌 Tubing에서 다룹니다. 따라서 본 글에서는 무대 뒤로 보내도록 하겠습니다.  

순전히 Pipe만을 가지고 수로를 배치하려면 Pipe를 내마음로 구부러뜨리기 힘들기 때문에 Pipe들을 연결하는 여러가지 부품들이 필요할 것입니다.

  이 부붐들을 나열해 보면 파이프와 Pipe를연결하는 Flange가 있구요. ( Flange는 대형장비나 가스관외엔는 일반 수도용부품으로는 잘 사용되지 않죠. ) , Pipe와 Pipe를 연결하는 Connector , 중간에 관을 분기하는  Tee, 직관의 경로를 변경하는 Elbow, 흐름의 양을 제어하는 Valve등이 있습니다.  

실제 산업용의 Piping의  부품에는 Pipe, Elbow, Flange, Gasket, Tee, Reducer 등등  이밖에도 많은 종류의 부품들이   존재 합니다.

각각의 부품에 대한 이해를 돕기 위하여  그림2를  첨부 하였습니다.

그림 2 : Piping Part

사물에 관심이 많은 분들은  집을 건축할 때나 수리할 때  배관공들이 사용하는  관을 자르는 공구와 관에다 나사홈를 만드는 장비를 보신적이 있을 것입니다.  작업하시는분은 여기에 수밀을 하기위하여 Pipe에 나사홈을 내고  여기에  실을 감고 뭔가 액체를 바른 다음에  파이프렌치로 조그만 Elbow같은 부품들을 연결하는 행위를 본적이 있으실 겁니다.

역시 사물에 관심을 많이 가지신 분 중에는 Piping용 Part는 나사가 안쪽에 있는 암나사 형 부품이 많은데  Tubing용 부품은 주로 수나사 모양의  부품들이 많다는 것을 눈치 채신 분들이 계실 것 입니다..   이는 Pipe 들은 주로 강한 Solid 재질이기 때문에  Pipe의 외곽에 나사를 만들기가 쉽고.  Piping Part는 나사가 있는 형태로 구매하여   Pipe들은 길이에 맞춰서  그때 그때 작업하기 때문에 쉬운쪽으로 표준화 된 것입니다.

반면 Hose형 Tubing 제품은  유연성을 가지고 있어서  Tubing 제품을 연결하는 Fitting 부품을 을 끝에 달고  다시 Tubing용  Part를 연결합니다. ( 직접 연결하기 도 하지만.)    Fitting부품에   Hose같은 Tube를 연결할 때는 밀봉을 위하여 강한 Tie 같은걸로 묶죠..

일반적으로  유체를 이송하는 장비에는 유체가 들어오고 나가는 유입구가 존재하고  이 유입구는 다른 Piping 부품과 연결될수 있도록 표준화되어 있습니다.

장비의 유입구의 관경(Nominal size)이  50mm 인데  80mm 짜리 배관을 연결할 수는 없겠죠.  물론 Reducer 부품을 붙여 장비 끝에서 맞출 수는 있겠지만  본래의 장비의 성능을 발휘할 수 없다는 문제가 생길수 있겠죠  기본적으로 그렇게 설계하지는 않을 것 입니다.

되돌아가서  

옥탑방의 물탱크에는 상수도의 물이 들어오는 입구와 집 곳곳으로 물을 배출시키는 출구 두개의 연결구가 있습니다.

물탱크에는 상수도의 물이 물탱크가 차면  넘치지 않도록 하는 Control Valve가 내부에 붙어 있구요 우리는 흔히 부레처럼 생긴   Floating Valve를 물탱크에서 볼수 있죠.

그리고 물탱크에서  욕조나 싱크대로 Piping Line이  오는 동안 관이 굽어지는곳은 Elbow를 붙이고 물길이 갈라져야 하는곳은 Tee를 붙이고 마지막에 욕도로 들어오는곳에 수동 Valve인 수도꼭지를 배치하죠.

2차원 개념도에 해당하는  Piping  diagram 에서는 선 내부에 Elbow를 전혀 표현할 필요가 없습니다.  또한 Tee를 붙여야 할 부분에는  선을 한 개 그어서 선의 중간에 있기만 하면 됩니다(그림3 참조).  그리고 그 선들에다가 선의 특성을 글자로 표현해줘야 합니다. ( 얘는 수도관이야 , 얘는 하수도관이야 등등)

그림 3

Valve같은 부품은 특별한 역할을 하기 때문에  diagram 내에 심볼로 표현해 줍니다.

그림 1의  diagram을  3차원으로 표현하려면   먼저 옥탑방 지붕에 위에   “장비A”인 물탱크를 배치하고, 건물의 화장실, 부엌등에  “장비B”  이하를 배치합니다. 그리고 여러분은 물의 흐름이 지나가는 경로인 “Run”을 정의합니다.  ( Run은 아래쪽에 설명합니다. )

CATIA V5 에서는 Run을 정의하기전에 먼저 Line ID를 먼저 선택합니다.  ( 상수도용 경로인지, 하수도용 경로인지를 먼저 목적을 부여하는 목적이 랄까요. )

보통 관경, 용도 , 압력, 온도 범위등의 속성을 부여한 가상의 Piping용 Line ID를  정의하고  이 중 한 개의 Line ID을 선택해서 Run을 그립니다.  그러면 Run은 Line ID가 가지고 있던  속성값을  상속받아 갑니다.

2D Diagram에서 그린 녀석을 3D로 바로 가져가서 사용할 수도 있고 ,  3D로부터 바로 Run을 그릴 수도 있습니다.  

Run은 허공에서 부터 그릴수도 있고, 장비의 유체 출입구로부터 그릴수도 있습니다.

CATIA의  System Routing에서 먼저 Run을 생성할 때에는 Line ID를 선택하지 않고 그릴 수도 있습니다.  ( Piping Design WorkBench에서는 싫으나 좋으나 Line ID를 하나 선정해야 합니다.)

유체용 시스템에는 “흐름”이란 것이 있습니다.  보통 유체자체 자중을 이용한 배관(가정용 수도관)이 있는가 하면  강제적인 힙(압력)을 가하여 일정경로로 흐르게 하는  배관시스템이 있습니다.  후자의 경우 통상 Pump라는 장비를 시스템 내에 배치하여 강제적인 흐름을 유지하게 합니다.  

어떤 경우에는  유체에  Pump가 가동하지 않더라도  역류를 하지 못하도록 하는 Check Valve를 장착하는 경우도 있습니다.

CATIA에서는 Piping Setting을 할 때 흐름의 방향성을 정의하고 이에 대한 검증을 할수 있는 방법도 제공하고 있습니다.

모든 Piping Part들은 기본적으로 주문생산을 하지 않습니다. 실제로 구매하고 싶은 곳에 제품이 없다면 주문을 해야 겠지만  이러한 제품으로 만들어주세요라고 만드는게 아니란 의미입니다.  표준제품이기 때문입니다.    ( 하지만 장비는 주문생산을 하는게 많죠.  )

거의 모든 Spec.들이 표준으로 정의되어 있고 해당 표준품을 제작하는 부품업체에 부품구매를 합니다.  물론 고압용 부품들은 믿을수 있는 회사제품을 사용해야 겠죠.   (  가격이 2 ~3 배씩 나가는 고급품들도 있답니다. )

CATIA의 Piping Design 에서 Default Sample로 제공한 것을 적용하시려면 많은 제약 때문에 실제 프로젝트에서는 사용이 어렵습니다.  우선 구축되지 않은 제품들이 많고 내 마음대로 변경 설정을 하기 어렵기 때문입니다.

따라서 Piping Setup을 할 경우에는 우리회사가 자주 사용하는 표준을 바탕으로 미리 구축을 해 놓아야 합니다. .

다시한번  부연 설명합니다.

CATIA에서 Piping 설계를 하려면 먼저 Equipment (장비)를  배치하고  장비의 Nozzle간에   Pipe가 지나가는 경로를 만듭니다.( 이를 CATIA에서는 Run 이라 부릅니다. 기억하고 있도록 합시다.)  그리고 이 경로에다  Piping의 부품들을 배치 합니다.

그림 4: CATIA V5 의  RUN

그러면  경로가 바뀌면 여기에 붙어 있었던 Piping 부품들도 경로를 따라 바뀌어야 하고  Pipe같은 경우에는 자동적으로 길이가 늘어 났다. 줄어 들었다  합니다.

사실  Run은  CATIA Equipment And Systems의 이곳 저곳에서 사용됩니다. Piping에서 사용되고 Tubing에서도 사용되고 HVAC(공조)에서도 사용되고 심지어 전장에서도 사용됩니다. (Wiring harness Installation에서는 사용되지 않습니다.  이쪽은  자동차나 항공기 쪽에 국한된 분야라  자동차의 바닥에 카펫 아래 지나가는 Wiring선들의  Path (Run)를 먼저 정하려면 오히려 설계시  더 복잡해지기 때문에  이 컨셉을 적용하지 않았습니다. )

Run(path) 을 생성하고 나면 해당 Run 위에  각각의 Piping Part 들을 붙여 나갑니다.

90도나  45도로 꺾여 있는 Run의 절점 위에는  Elbow를 붙일수 있고 , Pipe가 분기되는   Branch 형상에는 Tee를, 조립공정상 나누어서 제작해야 한다든지  또는 Maintenance 가 필요하다고 판단되어 중간에 Pipe를 분리하기 위한 곳에는 Flange 를 붙입니다. 또는 내부 매질(액체 또는 기체)  경로의 양이나 어떤 인자를 조절하기 위하여  관경(Nominal Size)을 변경해야 할 때 는 Reducer라는 부품을 끼우기도 하고 , 매질의 흐름조절을 위한 Valve를 삽입 할  수도 있습니다.  그리고 Pipe는 맨 마지막이 삽입합니다.

실제 물리적으로  배관을 조립할 경우에는 Flange사이에 Gasket 도 있고 Pipe와 Pipe 또는 Pipe와 Flange간에 이음매를 붙이기 위한 용접도 있습니다.   이것들을 모두 포함하여 설계 도면에 빠르게 표현하기 위해  Piping  Design을  이용한다고 볼 수도 있습니다.

CATIA V5 에서  Pipe를 맨 마지막에 삽입 하는 데  이유가  두 가지 있습니다.

첫번째 이유는 Run의 절점 위치에서는 때에 따라 Run자체의 반지름이 표현되지 않을 수도 있고  특정 규정에 의하여  Run 중심축의 반지름이  특정값으로 정해질 수 있습니다.   절점 위치에서의  이 특정 값이 규격품  Elbow의 반지름 보다 크거나 작을 수 있습니다.   

만일  Run축중심의 의 반지름보다 Elbow의 반지름이 작을 경우에 Straight Pipe를 먼저 삽입하고 Elbow를 나중에 추가할 경우에는 실제 삽입된  Elbow와 Pipe가 만나지 않고 간격이 벌어 질 수 있습니다  (그림 5 참조 ).  반대의 경우에는 간섭이 생길수도 있지요.

그림 5

그림 5의 두개의 그림은  Run(Path)를 두가지 모습으로 보여준 것  뿐입니다.  (하나는 입체적으로 표시하고 하나는 선으로 표시한 것 입니다. )

두번째 이유는  Pipe를 삽입할 경우에는  “Automatic Part”라는 특정  Rule에 의해서 자동으로 삽입하는 Item을 추가 할 수가 있습니다.  예를들어  Flange는 Flange의 넓은 면쪽에  Gasket이 들어가야 하고  Gasket의 다른면에는  똑같은 규격의 Flange 가 Gasket에 대칭으로 들어가야만 합니다.  “Automatic Part” 기능을 사용하면  ( 물론 규정은 설정하는 사용자가 어떻게 규정해 놓느냐에 따라 작동을 합니다만. ) Flange를 하나 삽입해 놓고 Flange의 큰면 쪽에  Pipe를 삽입하면  “Automatic Part”라는 규정에 의해  자동으로 Gasket과 나머지 쪽 Flange가 자동 삽입됩니다(동영상 1참조).   따라서 이런 편리한 기능을 사용하지 않는다는 것은 사용자의 입장에서 보면  커다란 손실이라고 봅니다.  Pipe를  맨 마지막에 넣는 다는  것을 잊지 마세요.

동영상 1 Automatic Part 

여러분은 실제 CATIA로  Piping 설계를 수행 할 때 실제 Piping Part를 넣는 것은 아주 손쉽게 할 수 있습니다.  그 전에 Run의 편집을 하는 방법을 알아야 합니다.  Piping의 Run(Path)를  내 마음대로 조정 할  수 있다면  설계의 반은 한 것입니다.   

Run Routing은 또 다른 영역이므로 교육이 가능한 곳에서 배우시던지 다음에 기회가 되면  소개를 해드리고자 합니다.

 

그런데  원하는 규격사양의 Piping Part 가  들어 갈 수 있도록 Run을 만들려면   Piping Design 워크벤치에서는  Line ID를 설정해야 합니다.  그런데 CATIA V5에서  Line ID를 만들려면  기본적으로 Nominal Size, Standard, Specification 의 최소 세 개 항목이 정해야 합니다.  그렇지 않으면 Line ID를 생성하지 못하게 되며  그에 준하는 Part를 가져오지 못합니다.    

Piping Design을 사용하려면  Piping 설정을 모두 구축 해야만 합니다.  아니면 CATIA에서 Default로  제공하는 sample 설정을 사용 하시던지요. Sample 설정은  일부분의 Library 가  포함되어 있고 ASTL 표준만 들어 있습니다.   ( 사실 지구상에 존재하는 모든 Piping 제품의 Library를 모두 포함하는 건 무리가 있겠지요.  따라서 사용자가 자기 환경의 Library를 구축하는 것이 가장 바람직한 일입니다. )

사실 CATIA는 어느 특정 산업군에서 사용하는 Library를 잘 제공하지 않습니다.  대부분 이부분의 상세한 결정은  해당 산업군의 전문가들에게 맡겨 버립니다.

그릇만 제공하고  내용물은  거기다 술을 담든  물을 담든 알아서 하라는 식 이지요.

이것을 역으로  생각해 보면  이 부족한 부분들 때문에   Business 를 할 수 있는 길이 열려 있다고 볼 수도 있습니다.