第三次工業革命觸動設計流程變革

第三次工業革命觸動設計流程變革 2013/08/19-DIGITIMES企劃  

英國「經濟學人」雜誌在2012年指出，人類已進入第三次工業革命時代，將為傳統製造業的面貌和生產方式帶來巨大改變，將使得產品生命週期更趨短絀，如此一來，製造業勢將在產品設計方面，遭受前所未見的嚴苛考驗。


毫無疑問，3D列印技術肯定是2013年間炙手可熱的議題，不僅美國總統歐巴馬對此投以高度關注，頗具權威的英國「經濟學人」雜誌，也預言3D列印將成為引爆第三次工業革命的觸媒之一。

然而3D列印這個話題，並非人人都深表認同，如同台灣某電子業教父級人士，就曾直言3D列印不過是個噱頭，如果它真能引發第三次工業革命，那麼他的大名將倒著寫；主因在於，3D列印「中看不中用」，對於大量生產製造有相當困難，所以根本不具商業價值。



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儘管有重量級人士出言唱衰，但3D列印風潮依然不減，甚至外傳有某日系家電大廠，打算運用這項技術量產家電，而大陸的工信部也決定，今後將致力推動3D列印的產業化。

藉由相關訊息之密集湧現，身處台灣的製造業者，看出了什麼端倪？

補強設計瓶頸　已然迫在眉睫
3D列印技術的出現，意謂今後產品的設計到製造之間，只剩下一個「列印」按鈕的間隔！在此前提下，未來人人都可以用電腦設計產品，接著藉由3D印表機製造產品，也就是說，每個人都有可能成為「自造者」，無論各式天馬行空的創意，也都更有付諸實踐的可行性。

如此一來，今後絕大多數產品的生命週期，必將比現今縮短許多，亦可以達到零庫存的妙效，可說是一兼二顧、好處多多；於是乎，一些在過去未曾出現的小型、獨立「製造業者」，可能會如雨後春筍般逐一現身，而且個個都夾帶著不容小覷的競爭優勢，必將對於傳統製造業構成不小衝擊。

那麼，傳統製造業者，應當如何因應第三次工業革命所帶來的衝擊？深究台灣製造業過去賴以打出一片江山的優勢，正是來自於生產製造、供應鏈管理等環節的最佳化；但「3D印表機」這番創新思維，已使得產品的設計與製造之間，變得幾乎毫無界線，因此製造業者從前傲視群倫的優勢，著力的空間恐將愈來愈小，因此必須跳脫傳統框架，找尋新的出路。

首當其衝的，便是亟需儘速補強過往的設計瓶頸，只因未來在缺乏生產製造、供應鏈管理等能量庇蔭下，單單是產品開發設計這個環節，就很有可能是產業界優勝劣敗的關鍵；然而很不幸的，許多製造業者目前存在的設計瓶頸，其實還算不少。

有哪些設計瓶頸？首先最明顯的，即是仍無法有效縮短設計時程；其次，多數業者在處理延伸型產品或機種時，總得耗費大量時間；再者，從前每次要做CAD干涉點檢時，經常會發現眾多甚難處理的干涉現象，導致設計者迫於時程壓力，因而乾脆Bypass掉許多本該執行的檢查程序，終至釀成不少後遺症，對產品的品質與公司信譽造成不小傷害，所以當務之急，勢必得趕緊解決設計檢查不易的這道難題。

緊接著，製造業者往往需要拷貝其他機種的機構設計，也就是業界通稱的Second ID，然由於傳統CAD軟體走的是「參數式設計」法則，如果不能明確掌握拷貝對象的所有特徵與參考，就會讓整件事變得滯礙難行，亦可謂一項頭痛問題。

此外，「設計變更」對於多數製造業者而言，肯定是備感頭疼的難題，所以每逢「設變」即臉色大變，總希望此事能免則免，但因為近幾年來消費性商品競爭態勢轉趨激烈，導致客戶要求變更設計的頻度急遽升高，甚至已經到了朝令夕改、一日數變的狀態，在此情況下，過往奉行不渝的參數式設計模式就成了莫大阻礙，因為面對並非自己所設計的模型，在未瞭解其中的參數設計之前，往往難以修改，使得回溯修正的難度節節高漲，勢必需要加以克服。

另一方面，過往業者每當完成零件繪製，接著要根據繪製結果產出2D圖面，其過程往往可謂耗時費工、人仰馬翻，造成極為沈重的作業負荷，亟待有效改正。

一路看下來，想必不少製造業者都有所感觸，沒錯，設計瓶頸就是這麼多，而且個個都很棘手，但你以為已經結束了，其實未必！此處還可再舉出兩個難題，針對同一系列產品，經常都可區分為不可型號規格，所以都必須採用不同模組，例如某款機器所內建的硬碟，有的是300GB，有的為500GB，有的甚至上看1TB、2TB，如果業者在進行產品設計時，都需要將這些變數一網打盡，悉數納入產品組立結構的話，可想而知，作業複雜度必然急速增高，因此不少業者也正絞盡腦汁，研商如何妥善處理這檔麻煩事。

最後一項難題是，當產品設計進行到某一階段，有的時候，客戶可能提出一種未必會為定局的設計修改需求，也就是要求設計與製造的代工業者先試試看，如果改動的效果好，就接著繼續往下走，反之如果效果不如預期，即需重返原定路線，表面看來，此事似乎不會製造太多麻煩，但事實上製造業者為了修改就得更動3D模型，爾後若需要走回頭路，便是一項極為艱鉅的浩大工程

亡羊補牢　必須大破大立
面對上述這麼多存在已久的瓶頸，製造業者該如何「撥亂反正」？身處盤旋待變的非常時期，別無他法，唯有設法引進新一代的產品協同設計開發工具，藉以扭轉原本凡事倚重參數式設計的舊思維，取而代之的，將是一個由上而下溝通無礙的嶄新設計流程。

在全新的設計流程架構下，所有設計團隊成員不論處在哪一個位置，都能快速檢視並分析前一手傳承過來的2D或3D圖面，甚至不需要細究箇中參數為何，就能直接動手進行CAD建模；透過這個顯而易見的改變，則一關接著一關的轉折點之間，就不需要浪費過多時間做無謂的溝通，唯有如此，才能如願加快產品設計開發的速度。

打個比方，以2D圖面的製作為例，過去在缺乏較佳處理方式的前提下，總是需要耗費可觀的人力與時間，這還不打緊，在許多情況下，2D圖面確實很難全然表達其設計概念，導致圖面不清，因此光是上下游之間的往返溝通，就得另外耗去大把時間。

如何是好？不妨從新一代開發工具中，選擇一套可以支援3D附註(Annotation)方式的標的，直接把尺寸標註在3D模型之上，如此一來，身處上游的設計人員，就可以很方便地藉由尺寸分類的方式，將相關資訊清楚傳達給不同部門的同仁，甚至如果有其需要，也可將3D尺寸顯示在2D圖面上，這樣就不需要像過去一樣，礙於2D圖面不清，因而得花費冗長的溝通時間。

依循這個漸進式改善路徑，久而久之，製造業者必將明顯感受到，2D圖面製作的負擔可望大幅減輕，不僅有助於縮短設計時間，也連帶能實現無紙化目標，從而減少上下游溝通時間的浪費，更能有效規避因溝通不良而衍生的人為錯誤。


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