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第三次工業革命觸動設計流程變革

8/12/2014

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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。



放大


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。


DIGITIMES中文網 原文網址: 第三次工業革命觸動設計流程變革 http://www.digitimes.com.tw/tw/dt/n/shwnws.asp?CnlID=13&Cat=25&id=346697#ixzz3A9x22Vnu
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