수천 명의 사용자가 새로운 콘택트렌즈 모델에서 시야 흐림을 보고했으며, 이 대규모 결함으로 인해 제조사들은 첨단 계측학에서 답을 찾게 되었습니다. 연구 결과, 하이드로겔의 사출 압력이 연마된 강철 금형을 단 2마이크론 변형시키는 것으로 밝혀졌습니다. 이는 인간의 눈으로는 감지할 수 없지만 렌즈의 광학 출력을 변경하기에 충분한 편차였습니다. 해결책은 물리적인 캘리버가 아닌 금형의 디지털 트윈에서 나왔습니다.
SolidWorks 및 GOM Inspect를 활용한 압력 시뮬레이션 및 광학 검증 🔍
엔지니어링 팀은 SolidWorks Mold Flow를 사용하여 금형의 디지털 트윈을 구축하고 사출 중 하이드로겔의 흐름과 압력을 시뮬레이션했습니다. 시뮬레이션은 렌즈의 베이스 커브 영역인 금형 캐비티에서 구조적 변형이 발생할 것을 예측했습니다. 이 데이터를 확인하기 위해 Keyence 시스템으로 실제 금형을 스캔하고 GOM Inspect를 사용하여 원본 CAD 모델과 실제 부품을 비교했습니다. 광학 계측 소프트웨어는 기하학에서 2마이크론의 편차를 감지하여 시뮬레이션이 예측한 바를 정확히 검증했습니다. 디지털 트윈과 현실 간의 이 피드백 루프를 통해 추가로 수천 개의 불량 부품을 생산할 필요 없이 근본 원인을 파악할 수 있었습니다.
광학 예측 도구로서의 디지털 트윈 ⚙️
이 사례는 디지털 트윈이 단순한 정적 3D 모델이 아니라 시뮬레이션, 측정 및 수정을 통합하는 살아있는 시스템임을 보여줍니다. 미세한 변형과 시야 선명도 손실 간의 상관관계를 통해 엔지니어는 이제 단 하나의 부품도 제조하기 전에 금형 형상을 조정하거나 사출 매개변수를 수정할 수 있습니다. 1마이크론이 완벽한 시력과 대규모 클레임의 차이를 의미할 수 있는 의료 기기 산업에서 금형의 가상 복제본은 최고의 품질 보험이 됩니다.
디지털 트윈을 사용하여 콘택트렌즈 금형에서 단 2마이크론의 편차를 어떻게 식별할 수 있었는지, 그리고 이 사례가 의료 기기 제조의 공차 검증에 어떤 교훈을 남기는지 궁금합니다.
(추신: 제 디지털 트윈은 지금 회의 중이고, 저는 여기서 모델링을 하고 있습니다. 그래서 기술적으로 저는 두 곳에 동시에 있는 셈입니다.)