3D設計結合人工智慧 推進智慧製造步伐

Autodesk資深技術經理蔡進忠。

工業4.0時代的智慧製造，訴求的主要對象是採取少量多樣客製化生產模式的業者，因此，如何高效率發展產品設計及規劃產線，並且賦予高度的靈活性，成為智慧製造的重要關鍵，而3D設計、虛擬實境(VR)、人工智慧和機器學習等，就是實現智慧製造的重要工具。

機械產業是Autodesk數位化設計製造整合方案的市場佈局重點，「開發新的機器設備產品，需要進行強度、挫曲、疲勞等分析，此外還要針對後續加工發展CNC程式，過程極為繁複，若僅依賴2D圖面，則可能出現溝通費時及重複建模的情況，」Autodesk資深技術經理蔡進忠說明工具機開發業者導入3D設計及虛擬實境工具的好處，「如果採用3D設計就可以加速設計、分析、製造的協同作業，後續更容易導出3D設備模型來製作虛擬實境展示。」

虛擬實境導入 解決工具機業者困擾

台灣有多家工具機業者長期採用Autodesk數位化設計製造整合方案，例如，星視野精密機械自2008年成立以來開始採用此方案，該公司的龍門式CNC加工中心機台設計就採用Autodesk智慧分析衍生設計工具。台灣工具機領導業者友嘉集團採用Autodesk方案的時間更是已超過10年，「友嘉集團現今全部的CNC工具機、自動化設備開發，皆已導入3D設計及分析工具。」

Autodesk現已提供整合3D設計、分析、加工、工廠設計的製造業行業軟體集，可以同時滿足設計工程師、分析工程師、機械加工技師及產線規劃工程師的需求。客戶可透過租用固定期限授權的方式，以更具成本效益的方式使用Autodesk軟體集。

值得一提的是，3D模型可以進一步製作虛擬實境，能為使用者提供新產品或新產線的深層設計體驗，也就是說，有了虛擬實境，使用者或是客戶可從鳥瞰角度檢視大型機器及產線，甚至是進到機器內部檢視。此外，要將龐大的機器設備運至海外參展，工具機業者常常需大費周章，有了虛擬實境，就能讓客戶一窺千里之外的設備新品及生產線建置等。

結合機器學習，產線智慧化

更進一步的，3D設計與人工智慧、機器學習的結合，能設計出更聰明的機械，也就是智慧製造的一個重要角色——智慧機械。「透過視覺、感知與經驗大數據，讓機器擁有學習能力，則機器自身就能彈性應對生產過程中的變異，這將能大幅提升生產效率及滿足少量多樣趨勢。」更甚者，擁有機器學習能力的機械手臂可以透過視覺及人工智慧，從一堆零件中挑出所需部件，進而組裝出所需的成品。

為了要進一步發揮人工智慧及機器學習的力量，歐特克多年前即在美國舊金山總部成立相關研究應用部門，現階段已將人工智慧運用於產品仿生結構及輕量化設計；機器學習也已運用於生產線及生產設備的自我學習等。從3D設計出發，一步步結合虛擬實境、人工智慧及機器學習，歐特克協助客戶從工業2.0跨至工業3.0，現在要更進一步邁向工業4.0時代。