基于云端的设计制造与工厂规划

2016/03/28 - 周维棻

全球制造产业正迈向一个新的年代，产业人士正打破既有规则，并重塑产品设计与制造的方式。全球3D设计、工程及娱乐软件领导厂商的欧特克公司(Autodesk, Inc.)，针对未来智造、智能化工厂设计等议题，提出「产品创新平台 (Product Innovation Platform)」，藉由云端技术满足使用者从CAD到CAM和PLM的设计和制造需求。

设计与制造的变革——未来智造(Future of Making Things)

以目前台湾大部分制造业而言，其现有业务可简化为5个关键要素——「概念」、「设计」、「生产」、「销售」、「营运」。在设计阶段，概念将条理化并形成一种可以制造出来，让公司稳定获利的产品。现在，已有许多客户藉由我们的产品达到此目的，利用欧特克3D建模软件就能确保这些条理化的概念，不但品质高而且富有竞争力。完成设计后，客户将会开始生产和制造产品以准备上市销售。

有时客户会自己负责制造加工，前提是客户有能力负担工厂设备所需的极大投资；更多情况下会分包给供应商，特别是在需要专业生产技术时。接下来，该产品通常会透过传统销售管道进行行销推广和销售。最终，产品到达消费者手中。消费者使用产品，直至产品生命周期结束并被淘汰。这个过程通常被称为「传统产品生命周期」。

传统产品生命周期存在什麽样的问题呢？它会让制造业者陷入固定产品价值的困境。这意味着，无论此过程多麽有效率，也绝不可能让产品卖出比投入成本与利润之和更高的价格。身为制造业者，在这种情势下，可能会做出以下选择：第一，杀价竞争，追求成本领先战略，试图降低产品的成本，并把产品定位为市场上最便宜的一款产品；这是有风险的，因为同一时间只有一个供应商可以做到这一点。第二，追求差异化战略，尝试透过一些特定的功能或品牌价值保持竞争优势，做市场领头羊，或者试图以他人无法复制的方式创新；同样地，除非竞争对手无法复制您的核心竞争力，否则很难维持这种优势地位。欧特克力求帮助客户避免这类问题，并在这些过程的每个阶段提供相对的应解决方案，协助制造业者实现业务转型。

未来智造的关键——产品创新平台(Product Innovation Platform)

欧特克发表了「产品创新平台 (Product Innovation Platform)」，利用这个整合平台，除了能够构建完整的产品模型 ，包含几何设计和类比数据，还有与需求和销售相关的市场信息，甚至还有全球数十个国家/地区的客户使用产品后回馈的性能特性。这种包含丰富信息的产品创新平台有着极高的商业价值，对于想要在未来市场中保持竞争力的客户而言，它将是迈向未来智造的关键所在。

在「概念」阶段，我们希望客户个性化其产品。要做到这一点，目前最受瞩目方法是产品「量身定制」，批量订制、大量定制化产品。在「设计」阶段，欧特克提供了Fusion 360及产品设计套件(Product Design Suite)，协助并加强客户协同设计。在「生产」中，我们希望客户变得更灵活，让他们能像我们先前所讨论的那样，在需求之际制造并充分利用线上外包生产服务。我们还希望藉由 Spark 3D打印平台等技术投资，协助客户发展3D打印。透过基于叠层制造的技术，我们的客户可以先小批量生产产品，然后在可盈利水准实现前面讨论过的批量定制，而不必追求与规模经济相关的传统方法。

我们不希望客户固守「制造产品 - 工厂出货 - 消失不见」这条成本固定的老路，而是希望客户超越传统的产品价值，提供一组互连服务，让他们在能促进诸如预防性维护等服务机会的领域内与产品联系起来。利用Fusion 360，使用者能探索并快速地反覆实做从概念到生产的产品想法，还可提供专案各层面的背景有助于成员了解现况，并能透过使用A360让每位专案成员协同合作。

人们合作的方式变得更网络化，并能撷取所有的已授权专案信息与活动，为团队成员提供一个协同合作的中心平台。客户利用这些互连服务，提高上市产品的品质和可靠性，创造可再生的收入，使其超出传统产品的固定价值。自然而然地，制造业客户最终就形成了自己的产品即服务(Product as a Service)。这也是欧特克目前正在经历的业务模式转型，随着我们迈向未来智造，这种转型将变得轻车熟路。

以劳斯莱斯(Rolls Royce)公司为例，该公司已在为客户提供「按飞行时数(power by the hour)服务或飞行里程积分」，而不是单单销售飞机涡轮发动机实体。这种情况下，他们的客户将为固定的飞行小时数而不是实物产品付费。最重要的，制造者与购买者建立了稳定长期的关系，此良性循环下才能提高市场占有率且更能增加销售利润。

2D和3D工厂布局和优化解决方案——工厂设计套件(Factory Design Suite)

在因应未来智造下产品制做方式的改变，如何应对工厂规划，欧特克提供了提供数码化模型的各种优势，大大增强软件的功能，减少绘图时间，设计人员从而有更多时间来优化工厂布局。使用这个专门创建工厂的模块，从而设计最高效的布局。灵活且可交互操作的布局工作流和特定于工厂的内容，有助于提高设计效率、准确性并改善沟通。

针对现有厂房，藉由自动处理创建布局的平面图和剖视图等重复性任务，提高数码工厂的设计效率；透过使用镭射扫描仪器，直接将空间点云数据转换为3D实体模型，快速建置现有厂房模型，客户可节省产线规划时间。针对制造流程和分析，使用基于云的Autodesk Process Analysis 360产品，可对制造流程进行建模、研究和优化。找出从规划到布局整个过程中的各种瓶颈，最佳化生产效率。最后，基于云的3D资产发布、分享和存储，用户可弹性地管理其资产、开展协作并通过 DWF档格式与其上下游配合厂商在线分享布局设计。

业界达人常说「Work smart, don’t work hard !」巧思分析才能为您的企业赢得先机。未来的制造将拥有复杂、多种知识系统、物件彼此互连、以及改变中的消费者行为等多种特性，而欧特克正努力为大小型制造商提供能助其在市场上胜出所需的工具。在新的联网时代中，欧特克软件的输出将不仅止于绘图或3D模型，而是更佳的业绩成果。

欧特克将于4/7工厂自动化台南场、4/14工厂自动化台北场揭露基于云端的设计制造与工厂规划解决方案，透过自动化、连结化、智能化战略，为您阐释工业4.0的精神。欧特克与经销夥伴们诚挚邀请工作忙碌的您，共同参与讨论。让您从Work Hard转型为Work Smart，进而达到Work Easy，释放更多的活力。


图说：Autodesk Factory Design Suite是专为工厂配置和最佳化而建置的解决方案，可以用来建立工厂生产线的数码模型，帮助您设计出最有效率的配置，并且向客户说明设计理念。


图说：Autodesk Fusion 360，全球第一套专为融合绝佳美学设计与优异产品工程所打造的云端软件。


图说：Process Analysis 360是一款云端运算服务，协助工程师和系统设计师对制造流程进行建模、研究及最佳化。