3D设计结合人工智能 推进智能制造步伐

Autodesk资深技术经理蔡进忠。

工业4.0时代的智能制造，诉求的主要对像是采取少量多样定制化生产模式的业者，因此，如何高效率发展产品设计及规划产线，并且赋予高度的灵活性，成为智能制造的重要关键，而3D设计、虚拟实境(VR)、人工智能和机器学习等，就是实现智能制造的重要工具。

机械产业是Autodesk数码化设计制造整合方案的市场布局重点，「开发新的机器设备产品，需要进行强度、挫曲、疲劳等分析，此外还要针对后续加工发展CNC程序，过程极为繁复，若仅依赖2D图面，则可能出现沟通费时及重复建模的情况，」Autodesk资深技术经理蔡进忠说明工具机开发业者导入3D设计及虚拟实境工具的好处，「如果采用3D设计就可以加速设计、分析、制造的协同作业，后续更容易导出3D设备模型来制作虚拟实境展示。」

虚拟实境导入 解决工具机业者困扰

台湾有多家工具机业者长期采用Autodesk数码化设计制造整合方案，例如，星视野精密机械自2008年成立以来开始采用此方案，该公司的龙门式CNC加工中心机台设计就采用Autodesk智能分析衍生设计工具。台湾工具机领导业者友嘉集团采用Autodesk方案的时间更是已超过10年，「友嘉集团现今全部的CNC工具机、自动化设备开发，皆已导入3D设计及分析工具。」

Autodesk现已提供整合3D设计、分析、加工、工厂设计的制造业行业软件集，可以同时满足设计工程师、分析工程师、机械加工技师及产线规划工程师的需求。客户可透过租用固定期限授权的方式，以更具成本效益的方式使用Autodesk软件集。

值得一提的是，3D模型可以进一步制作虚拟实境，能为使用者提供新产品或新产线的深层设计体验，也就是说，有了虚拟实境，使用者或是客户可从鸟瞰角度检视大型机器及产线，甚至是进到机器内部检视。此外，要将庞大的机器设备运至海外参展，工具机业者常常需大费周章，有了虚拟实境，就能让客户一窥千里之外的设备新品及生产线建置等。

结合机器学习，产线智能化

更进一步的，3D设计与人工智能、机器学习的结合，能设计出更聪明的机械，也就是智能制造的一个重要角色——智能机械。「透过视觉、感知与经验大数据，让机器拥有学习能力，则机器自身就能弹性应对生产过程中的变异，这将能大幅提升生产效率及满足少量多样趋势。」更甚者，拥有机器学习能力的机械手臂可以透过视觉及人工智能，从一堆零件中挑出所需部件，进而组装出所需的成品。

为了要进一步发挥人工智能及机器学习的力量，欧特克多年前即在美国旧金山总部成立相关研究应用部门，现阶段已将人工智能运用于产品仿生结构及轻量化设计；机器学习也已运用于生产线及生产设备的自我学习等。从3D设计出发，一步步结合虚拟实境、人工智能及机器学习，欧特克协助客户从工业2.0跨至工业3.0，现在要更进一步迈向工业4.0时代。