Autodesk三箭齐发 掀动创新制造浪潮

台湾欧特克(Autodesk)资深技术经理 蔡进忠

细数现今制造业界热门趋势，台湾欧特克(Autodesk)资深技术经理蔡进忠通过「三支箭」来分享欧特克在创新制造的技术愿景，分别是云端开发(Cloud CAD/CAM/CAE)、数码工厂(Digital Factory)，以及积层制造(3D Print Spark)，期望有助于推动生产制造模式的创新，为世人带来更美好生活。

众所周知，当前工业4.0的浪潮，推动人类史上第四次工业革命；回顾上一次工业革命，主要精髓在于因应大量制造需求，将原本人工作业模式，转化为电脑数值控制，也就是所谓的自动化，此一变革，使得消费者能够享用高性价比产品，堪称重大进步。

然而伴随市场竞争态势愈趋激烈，时至今日，自动化已成为制造业重要基础投资，已非形塑差异化竞争优势的要素。而现今随着3D打印技术的崛起，可以预见的未来，制造业将朝向个人化、智能化发展，而主流产品型态，将转变为定制化；因此对制造业而言，「大量制造」不再是下一波工业革命的诉求，在个人化、智能化浪潮席卷下，举凡工具与商业模式，都将出现翻天覆地的变化，前述的三支箭，与此演进态势可谓不谋而合。

仅需三步骤  轻松进行3D产线布局

顺应产业演变，Autodesk从善如流，因应三股热门趋势，分别推出相对应的产品与解决方案。针对第一支箭、也就是「基于云端的产品开发」，Autodesk提供Fusion 360云端产品开发平台，可让创客免费或租用CAD/CAM等软件工具，继而藉由专案协同、云端共享的环境，进行产品开发，明显跳脱过去企业惯用的大规模开发型态，主要诉求于小众市场及协同创作。

欧特克的Fusion 360云端产品开发平台，环绕于设计、分析与制造产品，所有模块都强调易学易用，其功效等同于一般桌面应用的CAD/CAM，因此使用者可以游刃有余的用于建模、出图、结构分析等作业，甚至可以进行3D NC加工、3D打印等后段制造作业。此处所指的3D打印，系指3D模型打印输出前的前置处理作业，譬如解构产品的摆放方式、建立支撑以达成悬空部分的打印，以便于减少打印时间及避免实际打印时的风险。

针对第二支箭，Autodesk则祭出数码化3D智能工厂解决方案，旨在协助用户妥善因应小量生产需求，快速且机动地部署产线。不可否认，自动化生产线中的设备，往往排布交错，确实不易以2D布局方式适切表达，然而观察现实世界，当前仍有高达逾七成的自动化生产线设计，仅立基于2D布局，因而无可避免地面临诸多瓶颈。

瓶颈为何？主要源自三个罩门，包括2D的工厂设计可能忽略许多问题(譬如空间或梁柱的干涉或局限)，2D的传统提案方式难以胜出对手，以及规划与实作之间的落差，经常导致高昂的设计变更成本。

因此Autodesk提出仅需三步骤即可完成数码化的数码工厂解决方案，帮助企业得以加速迈向3D产线布局。首先第一步，用户可凭藉其所惯用的2D布局方式，规划厂房的墙、柱、门、窗、地板等工厂建物；其次第二步，则犹如堆叠乐高积木的方式，排布生产线所需的设备、生产动线，而此方案也一并提供云端图库资源，可支持超过3万种设备。最后步骤，直接进入数码工厂模拟，引领客户走进生产线进行虚拟参观，换言之，用户可如同进行3D游戏一般，参观初步布局完成的生产线。藉由上述三道步骤，使用者可以运用更直觉的方式，藉以建构或展现其3D生产线，俾使业主、主管或施工人员等协同成员，皆可清楚生产线的整体规划走向，不像2D布局需要额外的说明沟通。数码化产线，其拟真的效果，就好比拿着摄影机在现场拍摄，可以预见未来产线。

随着产品精密度愈来愈高，将更加讲求环境因素的配合，例如恒温工厂将成为基本的关键要素；除此之外，随着工安意识的高涨，业主有责任为操作人员提供更明确流畅的逃生动线，不宜再像过去一般全凭经验法则，透过Autodesk所提供的数码工厂模拟功能，即可预先模拟烟雾弥漫，便于精确设出高安全等级的逃生路径。

祭出SPARK开源平台  推动3D打印创新技术

归纳Autodesk数码工厂方案的特色，大致具备十大项目：1.生产线平衡分析及自动建模；2.积木式3D设备模型排布；3.人因工程模拟与作业研究；4.从设备标签串联物联网(IoT)；5.逆向建构已峻工之生产线；6.以4D模拟生产线建造时序；7.拟真的作业过程渲染动画；8.以热流分析规划恒温工厂；9.烟雾分析规划安全逃生路线；10.日照分析规划节能工厂。

欧特克的第三支箭，则以积层制造与开源平台因应。2014年五月欧特克提出SPARK开源平台，并提出百万美元创新研发奖助计划。深究此一3D打印开源平台，主要含括三大方向，分别是开源软件、开源硬件，以及新材料测试。

而现今透过SPARK平台所展现的具体实作案例，包括了Autodesk与微软联手推动3D打印标准；Autodesk透过SPARK Investment Fund投资1,000万美元，赞助Carbon3D公司研发颠覆性的CLIP 3D打印技术；Autodesk与Voxel8合力开发3D电子电路包覆打印；Autodesk与Local Motors合作开发3D打印大型零件…等等，可谓不胜枚举。