选定最适CAD工具 助制造业营造最大竞争动能
- DIGITIMES企划
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不可讳言，意欲使3D打印趋势更形壮大，唯有先从3D CAD技术开始着力；因此制造业不论诉诸3D打印、抑或传统CNC加工模式，很显然的，CAD软件都是不可或缺的利器。
有一则有关3D打印学习课程的招生文宣，它的介绍前言写道，其实学习3D打印可以很简单、也很有趣，只需利用免费却又功能强大的3D绘图软件，即可为每个人的创意做最实时的呈现，印一个机器人的零件、为自己的公仔加一件独有的装饰、iPod的支架、杯垫或你想像得到的创意上。
上述论点，套用于业余玩家或个人工作坊，可谓十分贴切，至于企业，念兹在兹的则是可长可远的稳健发展，固然仍应注重购置成本，但其赖以生财的工具，必须奠基在具备持续性更新、升级、维护、技术支持乃至专业服务之上；考量及此，慎选实用的CAD软件，对于制造业者而言，肯定至关重大、不容马虎。
一间从塑胶外壳模具CNC加工起家的上柜企业透露，早在90年代，当时同业仍不脱黑手思维，都习惯靠着资深老师傅来维持竞争力，所用的设计图档，都仅止于2D格局，当时其便决定另辟蹊径，斥资购进CAD/CAM软件，让客户的2D设计图档轻易转换为3D，再藉由CNC工具机进行加工，因而不论在于加工精度、生产效率，乃至于资源的有效性、可重复性等种种方面，都展现出异于同业的附加价值，因而搏得诸多大型电脑OEM/ODM厂商青睐，订单如滚雪球般激增，三两子就打挂一堆几十年淬炼成精的老师傅，为「工欲善其事、必先利其器」之最佳写照。
20年过去了，如今3D CAD软件依威力十足，已成为制造业不容或许的基本武器；尤其时值3D打印席卷之际，更需仰靠专业3D CAD软件的强大可视性，在设计阶段及早发现问题并除错，以维系好的设计品质，再利用优质的设计图档，佐以3D打印技术，产制出最精良的成品。
运用3D CAD 有助简化CAE分析难度
回顾制造业的CAD应用史，其实并不算短，甚至比起一些财会软件的应用历程来得长，但早期碍于CAD软件授权费偏高，不见得每家企业都能轻松负担，因此多从2D CAD工具开始用起，直至现今，采用3D CAD软件的情况才趋于普遍。
导入3D CAD软件之目的，即在于精确描述产品或零组件的几何特性及物理特性，所谓几何特性，即为产品或零组件的长、宽、高等外观尺寸，至于物理特性，就是模态、应力、强度及共振等信息。当然也许有人会问，2D CAD不也可以准确描述产品或零组件的几何特性？但事实上，这些特性的可视性并不强，而且难以借此建立一个具有效性的实体模型，影响所及，电脑辅助工程分析(Computer Aided Engineering；CAE)软件，自然无法从2D CAD所描述的几何特性，从中获取能对物理特性类比与分析的足够信息。
反观3D CAD软件，不但可以直观表达产品或零组件的几何特性，更令使用者备感受用的是，还可一并执行干涉分析，意即提前零件、零件群组与组件之间的干涉与间隙违规情形，不需等到后续装配时才进行分析。另一方面，藉由3D CAD所建立的模型，尽管未必可为CAE软件直接套用，但相对于2D CAD模型，仍具备相对可用的物理特性分析基础。
不可讳言，当然有不少企业认为，一旦导入3D CAD软件后，即可完全挥别2D CAD软件，此一观点并非不正确，但未必是定于一尊的硬道理，此乃由于，3D CAD应用的发挥空间或大或小，某种程度取决于加工设备的自动化程度，假使一间布满数值控制加工机床的工厂，即大可全然仰赖3D CAD软件，然而未必所有工厂的设备自动化程度，都是如此之高，既然如此，2D与3D CAD设计图档，就有同时并存之必要。
时至今日，绝大多数3D CAD软件，都可一并提供2D工程图档的产生模块，也就是说，工程师可善用这类型模块，轻易将以方便地将3D模型予以导入，尔后执行尺寸标注、打印出图等程序，然未必能符合预期的机械制图品质，因此不少企业仍倾向将3D CAD图档加以导出，再交由AutoCad等专业2D CAD工具执行相关处理。
数据整合非难事 企业无需限定单一工具
只不过，3D CAD工具百百种，其间亦不乏Pro/ENGINEER(Creo)、UG(NX)、SolidWorks或Solid Edge等知名产品，即使是同一系列产品，项下又涵盖了高中低端且具不同价位的子产品，许多企业，难免有所困惑，不知是否应该选定单一工具，让全体工程师一体适用？其实不必需要如此。
姑且不论厂牌，一般高端的3D CAD软件，往往适用于对曲面、加工或分析要求较为严苛的任务，假使企业内部各个产品开发团队，所执行的研发工作皆属于此类，那麽无庸置疑，企业只有咬紧牙关，投注至少2倍于中端产品的高昂授权金，为每位设计师分别导入一套3D CAD软件，即使所费不赀也无可奈何；反之，如果仅有少部分团队执行高端任务，其余团队的工作难度仅属一般，则企业即可同时导入高、中端产品，因应不同团队的实际需求，又可顾及投资成本的适切性。
当然，即使不同产品开发团队，彼此任务属性不尽相同，但相互之间的数据交换需求恐难避免，倘若如同前段所述，同一家企业引进不同3D CAD软件工具，又该如何整合？表面看来，这的确是重要且棘手的问题，但其实并不难解决，只因放眼3D CAD软件市场，不论厂牌为何、位阶高低，理应都能支持IGS、STEP等通用格式，以此作为中介桥梁，便可化异求同，让不同工具所产生的图档，转换成为有助于彼此沟通的一致语言。
综观大多数有关CAD工具的成功案例报导，明显可见，其与行业别的对应关系至为鲜明，此乃无可厚非之事。举例来说，生产厨房用品、咖啡机的厂商，产品涉及许多细致的曲面造型，因此此类业者对于3D CAD软件的要求标准，自然侧重于加工能力、数据库管理能力及曲面设计能力，从而倾向选用诸如Solid Edge等有限标的，来执行曲面建模工作；至于有些讲求模具设计能力的产业，往往期望运用简单方式，以建立分型线、设计分型面、执行干涉检查并建立实体模型，便可能青睐PTC Creo等不同选项。
此外，有些产业的设计师讲究无拘无束，希望无需一次完成整体组合件的设计，而可随时灵机一种插入不同零件，快速地进行各种概念试验，并在试验过程中反覆修正，直至磨出最佳设计成果为止，如此一来，标榜能适应多变概念设计能力，且迎合设计师偏好之作业惯性的众多变化的SolidWorks，无疑是不错选择。
但另一派人士认为，其实无需顾虑哪些3D CAD软件功能较强，或是该软件被广泛运用于哪些产业，这些因素，与企业自身最适合导入的3D CAD软件属性，未必有显着的关联性，只因为即便企业用尽心思，决定与客户或供应商取得最大公约数，因而采用被所属产业链运用频度最高的标的，但后续在进行数据交流时，仍无可能取得客户或供应商的原始设计图档。
在此前提下，企业宜先厘清自己产品的特徵，检视自身是否亟需复杂曲面设计，是否拥有大量的型面需要加工，又或者，是否实要经常执行模拟分析，据此界定明确需求，再依照这些需求条件，选择到最适合己用的3D CAD软件，才是相对务实的做法。
