국내 CAD/CAM/CAE의 효시를 들자면 1980년대 초 한국과학기술연구소(KIST)와 공업입국을 주도하여 왔던 중공업 및 자동차 분야에서부터 시스템이 시험적으로 도입되기 시작하였던 것이 효시이다. 도입 초기에는 CAD/CAM/CAE 시스템에 대한 지나친 기대와 운영 및 경험의 미숙으로 산업체의 기대를 충분히 충족시켜 주지 못하였고, 그 결과 시스템 도입을 실패로 인정하는 기업들이 늘어나기 시작 면서 한때는 작업자들로부터 외면 받기도 하였다.
도입 초기의 이러한 시행착오 경험은 후발 업체들에게는 중요한 교훈이 되었으며, 그 결과 현재 산업체에서 CAD/CAM/CAE 시스템 이 일정 부분 만족할 만한 성과를 올릴 수 있는 계기가 되었다.
① 1980년 : 국내건설분야의 호황을 바탕으로 1983년 한양주택에서 CADAM을 도입하였고, 현대건설이 GDS 시스템을 도입함으로써 AEC 분야에서 CAD/CAM/CAE의 보급이 시작되었다.
이 시기는 건설업이 해외시장에서의 최고조 호황과 국내 APT 개발등으로 대형의 물량을 지니고 있었던 시기로 CAD는 주로 APT 설계나 해외공장에서의 설계에 적용되었다.
주로 대형건설업체를 중심으로, 활용하게 되었으며, 적용 업무영역에서는 아파트나 해외용 도면, 프리젠터이션용 등으로 CAD가 이용되었으며, 기존의 엔지니어링 업무와의 연계도 추구하게 되었다.
② 1980년 후반 : 해외 건설경기의 퇴조와 국내 건설시장의 호황으로 새로운 전개조건을 형성되었다. 1988년 오토캐드 R10의 보급과 AT PC, 386등의 컴퓨터 등장으로 인하여 PC용 CAD의 급격한 확산이 이루어질 수 있는 계기가 마련되어, 1989년을 정점으로 PC용 CAD가 광범위하게 확산되기 시작하였다.
이 시기의 사회적인 특징은 1980년대 후반 민주화 요구에 의한 급격한 임금상승으로 기업체는 임금압박의 가중을 벗어나기 의한 방편으로 활발하게 CAD 시스템을 도입을 추진하게 되었다. 그 결과 도면 제도 작업에 주로 치중하게 되었으며, 제도작업을 중심으로 한 CAD 운영은 제도분야에서의 기능 개선과 커스터마이징 등으로 치중되었다.
⑵ 국산 CAD/CAM/CAE 개발 프로그램
국산 캐드의 시작은 삼성에서부터 시작되었으며 매직캐드가 국내 기술로 개발된 최초의 캐드라 볼 수 있다. 매직 캐드는 유닉스 베이스의 캐드이어서 대중성에 있어 한계성을 느껴 PC 기반의 캐드로 전환하게 된다. 이외에도 FineCad, ISCAD, WooreeCAD, HMCAD 등의 캐드 프로그램 개발이 이어졌다.
국내 최초의 캐드 프로그램인 매직캐드는 삼성이 1990년도 CAD 엔진 개발을 시작하여 Royalty 없는 순수국산 CAD를 개발하자는 취지 아래 수년간 현장적용을 통해 검증된 국내 최고의 CAD개발 기술을 기반으로 그동안 UCAD를 개발 보급하여 왔었다.
2003년 초에 발표된 MagicCAD Ⅴ4는 새로이 기능이 향상된 메뉴 및 기능, 사용환경의 AutoCAD화 와 안정성 그리고 다양한 인터페이스 제공 등 사용자의 요구사항을 최대한 수렴하여 심혈을 기울인 결과물로서 응용프로그램을 원활히 활용할 수 있는 국산 캐드 프로그램으로 시장에서 호평을 받고 있다.
CAD/CAE 국산 솔루션 개발에 박차를 가하고 있는 대표적인 기업으로는 큐빅테크를 들 수 있으며 자체 개발 및 상용화에 성공한 대표적인 CAM 프로그램으로는 Z-Master, OMEGA, 3D-Pro, Cubic DNC 그리고 Z-Master와 OMEGA의 기능을 통합한 I-Master 등으로 국산 CAM 프로그램의 위상을 떨치고 있다. 그 특징을 간단히 서술하자면,
① Z-MASTER : Tool Path Generation 전용 CAM System 과 NC Data 검증 및 최적화 System(Veri-Master)의 통합 Solution
② OMEGA : 모든 명령어들을 아이콘화 시키고 대화창 방식을 사용함으로써 사용의 편리성을 증대시키고 초보자라 할지라도 쉽 게 적응할 수 있도록 만들어져 있다. 사용자의 숙련도나 곡면의 복잡성 작업계획도 등을 고려하여 아이콘 방식, 명령어 방식, 편 집기 방식 등의 다양한 입력방식을 채택함으로써 사용자들의 만 족도를 극대화하였다.
③ 3D-Pro : 경보정 (G41, G42) 코드를 이용하므로 보유한 공구의 공구경을 정확히 반영할 수 있다.
④ Cubic DNC의 특징으로는
▷ 생산성을 향상 및 업무 개선 효과
- 기계메모리의 무제한적 사용
- DNC 검증기능을 통한 불량률 최소화
- LAN을 이용한 현장 작업 진행현황 모니터링
- 재가공 및 스케줄전송으로 기계가동 효율화
- 한대의 PC로 다수의 장비를 관리 (1:1, 1:2, 1:4, 1:8 지원)
▷ 강력한 시스템으로 확장
- 생산공정관리 시스템으로 전환
- 원격제어를 통한 무인자동화추진
- 인건비 절감, 설비 가동률 증가
⑤ I-Master : 제조 환경이 2차원 CAD가 아닌, 3차원 CAD (SOLID MODELLING)로의 변화추세에 맞추어, CAD 모듈 (I-CAD)과 CAM 모듈(I-CAM)의 분리화를 통해 산업현장의 변화 를 적극적으로 수용한 통합 Solution으로, 모델링 System 과 Tool Path Generation 전용 CAM System, NC Data 검증 및 최적화 System 을 통하여 변화되어 가는 환경에 가장 최적화된 Solution을 제공하는 특징을 가지고 있다.
CAE 부분도 자체 개발한 주조공정해석에 전문화된 Casting Process Simulation Software인 Z-cast, 판재성형공정 시뮬레이 션에 전문화된 Sheet Metal Forming Simulation System인 Z-stamp, 단조 금형의 설계 검증과 단조 공정 개발을 위한 툴로써 개발된 AFDEX( Adviser for Forging Design EXp ert )와 사출성형 전용 시스템 CAPA( Comput er Aided Plastics Application)등이 시장에서 좋은 평가를 받고 있다.
⑶ 대기업 위주로 본 CAD/CAM/CAE 개발 및 시스템 도입 동향
㈎ LG전자 : LG전자는 2002년 6월부터 약 4개월간 협업적제품상거래(CPC) 프로젝트의 솔루션 공급자 선택을 위하여 PTC코리아, 한국IBM, EDS PLM 솔루션즈, 매트릭스원 등 4개 주요 캐드캠 업체를 대상으로 벤치마크테스트를 통해 PTC를 최종 선정한 것으로 알려졌다.
"LG전자 프로젝트는 전자제품 개발 및 생산 과정 전반에 걸쳐 기존에 부서별 제품정보관리(PDM) 수준에 머물렀던 분산된 시스템을 통합 함으로써 부서간 정보를 공유하기 위한 것으로 전체 사업 규모만도 200억원에 육박하는 것으로 알려졌으며, PTC코리아는 LG전자에 최소 500카피 이상의 CPC솔루션인 윈칠을 공급하게 되었다."(전자신문 2002년 11월 24일)
현재 전사적인 차원은 아니고 LG전자 창원공장에서는 유니그래픽스, 프로엔지니어, I-DEAS 등 다양한 툴을 사용하고 있으나, 컨설팅을 통해 3차원 캐드를 다시 정비하자는 논의들이 이루어져 캐드에 대한 재검토에 들어간 것으로 알려지고 있다. 검토 결과에 따라 LG전자는 CAD 및 CPC 부문에 많은 투자가 이루어질 것으로 보인다.
㈏ 대우자동차 : GM대우의 공식 출범으로 PLM 중장기 플랜을 새롭게 마련될 것으로 보인다.
GM대우의 CAD는 현재 카티아 버전 4.2.1 상태에서 업그레이드를 잠정 중단하고 향후 개발 예정인 모든 차종에 대해서는 유니그래픽스로 가져 갈 것으로 보인다. 이는 GM의 스탠다드가 유니그래픽스를 베이스로 하고 있기 때문이다.
당분간은 일단 CAE 부문에 보강이 이루어질 것으로 보이는데 슈퍼컴등 컴퓨팅 파워를 확보하면서 투자 미비로 인한 인프라를 보강하는 쪽으로 방향을 잡고 있다.
㈐ 삼성전자 : 2000년 5월부터 CPC 추진계획을 수립하고 윈칠로 1단계『4개 GBM에 대해 시범 적용으로 외부 인트라넷과 연결하는 모듈을 개발하고, 협력업체와 데이터 교환 체제를 갖추는데 작업』 프로젝트를 마쳤으며, 2단계『전사적으로 확산해가면서 협력업체 및 해외 현지공장까지 협력하는 글로벌 설계 환경을 구축하는데 중점을 두는 프로젝트』 작업에 들어갔다.
개발자들이 하나의 워크벤치 같은 곳에 들어와 데이터를 공유할 수 있는 환경을 만드는 엔지니어링 포털을 구현할 계획으로 있으며, 여러 개로 나뉘어 있는 IP들을 관리하여 한 한 곳에서 통합해 볼 수 있도록 해 나갈 계획을 가지고 있으며, 올해는 편집설계 시스템을 강화하고, 지난 해말 새롭게 도입한 슈퍼컴퓨터를 활성화해 나가면서 증설해 나갈 계획이다. 기계분야의 해석 외에도 전자파 장애, EMI 등 전자파 흡수율에 대한 각종 규제가 높아지면서 회로 부분의 CAE의 중요성이 강조되어 이를 적용해 나가는데 많은 노력을 기울일 계획으로 알려져 있다.
㈑ 현대-기아자동차 : 연구개발 부문의 강화에 나서 2003년 연구개발 투자비를 2002년 보다 49% 증가한 2조 2500억원으로 책정했다. 매년 4~5개의 신차를 개발하고 품질을 2005년까지 도요타 수준으로 끌어올려 세계 톱 Ⅴ(Five) 자동차 메이커 대열에 조기 진입하겠다는 것이 전략이다.
현대자동차의 CAD/CAM/PLM 부문은 CAD와 PDM 두 가지 방향에서 움직이고 있다. CAD 부문에서는 아직까지 카티아 V5를 검토하고 있는 단계이다. 또한 기존에 연구소를 지원하는 연구소 정보기술센터가 새롭게 출범되어 현대, 기아 연구소를 총괄하는 본부가 새롭게 생겨나게 되면서 좀더 빠른 의사결정과 R&D 지원이 가능해질 것으로 보인다.