自3D機械繪圖軟體起家的Solidworks,正式跨足CAM(Computer Aided Manufacturing,電腦輔助製造),而不再只是3D工程設計軟體。今年下半年將會發布的Solidworks 2018新版本首度內建CAM,讓Solidworks的產品版圖涵蓋設計繪圖至加工製造。

在Solidworks World 2017全球用戶大會上,Solidworks產品組合管理資深總監Kishore Boyalakuntla以四個生態圈來定調Solidworks未來的產品發展方向,其中一個就是設計製造的生態圈,另外三個則為資料管理、模擬驗證與IoT物聯網。

設計製造生態圈

在設計製造方面,Solidworks在設計繪圖軟體方面已有機械設計繪圖(MCAD)、電機電子設計繪圖(eCAD)、電路板設計繪圖(Solidworks PCB)及工業設計,可涵蓋產品設計的大多數需求。在製造方面,四年前已推出3D模型定義(Solidworks MBD)、二年前再推出製造成本分析(Solidworks Costing)、品質檢查(Solidworks Inspection)等軟體,隨著Solidworks 2018問市,Solidworks更進一步推出CAM,使其產品線終於涵蓋產品設計至加工製造。

Solidworks 2018新版最重要的功能當屬Solidworks CAM,這是整合CAMWorks公司的2軸與2.5軸加工製造軟體,未來Solidworks可以直接從3D模型檔提取設計資訊,依據精度公差、加工技術等要求,自動判斷加工策略,採取最適合的加工程序。過去這樣的工作是由工程師檢閱2D圖紙的設計規格,依據個人經驗判斷加工策略後,再將資訊輸入CAM製造軟體,如此不僅重複工作,缺乏效率,而且人工判讀工程圖容易發生錯誤。

在Solidworks支援CAM之後,Solidworks MBD將發揮更大的效益。MBD帶有3D模型的尺寸、公差、表面加工及技術要求等資訊,與CAM結合不僅免除重新輸入資訊的困擾,更重要的是可避免製造發生錯誤,進而達到更自動化的流程。

以盲孔加工為例,盲孔雖然是未貫穿的鑽孔,但是在2D圖紙上盲孔看起來跟貫穿的通孔無異,往往造成工程人員的誤判,而將盲孔加工成通孔,導致產品作廢。若是採用MBD,則3D PDF圖紙上可呈現立體模型,工程人員可輕易轉動圖型,很容易辨識未貫通的盲孔。

資料管理生態圈

在資料管理方面,Solidworks將隨著2018版本推出Solidworks Manage,基於既有的Solidworks PDM(Product Data Management),再增加專案管理與流程管理,將其產品資料管理的生態圈再擴大。

模擬生態圈

而在模擬方面,Solidworks將推出Simulation Engineer,這是整合達梭在雲端3D體驗平臺提供的Simulia模擬分析,讓Solidworks的用戶按個鍵就可以連結Simulia,取得更高階的分析功能,如複雜的非線性分析功、複合材料或橡膠等材料分析,而且是在達梭的雲端3D體驗平臺運作。目前Solidworks提供的模擬分析主要是結構模擬、模流分析及流體分析等,在Simulation Engineer推出之後,Solidworks用戶將可在相同的易用介面下,使用更多學科的模擬分析,而且達梭的3D體驗平臺可以提供更大量的運算能力。

Simulation Engineer的推出,代表著Solidworks要將設計與分析更緊密結合在一起,這樣的趨勢將會改變未來工程師的角色,因為工程師在設計階段就可以同時進行分析,立即驗證設計的可行性,這不僅會大幅提升工程師的效率,也將會改變整個工作流程與工程師的定位。

物聯網生態圈

在物聯網(IoT)方面,Solidworks其實已經布局多年。這幾年Solidworks從一個以機械設計為主的3D設計軟體,延伸至電子設計,去年又進一步推出電路板設計軟體,已可涵蓋IoT產品設計所需的機構設計(MCAD)、電子電路設計(ECAD與PCB),至於與物聯網雲端平臺連結的部分,則可整合與達梭有合作關係的Xively。

Solidworks 2018兩大重要功能:大型組件優化

Solidworks同時也預覽Solidworks 2018的幾個新功能,大體上重要的更新有兩方面,其一是對是大型組件的優化,例如遊艇這樣的巨大產品,由於眾多組件之間的相關性很複雜,一般要開啟這類大型產品的設計圖得花很長時間,而Solidworks 2018則針對這類需求採用新的作法。

例如遊艇設計工程師設計好第二層甲板後,先將它與遊艇裝配結合,以確認整體設計,此時匯入第二層甲板組件可以只讀取整個組件的圖型,而非所有組件的產品設計資訊,如此就可以加快匯入大型組件的速度,而一旦使用者要觀注組件的細節設計,再讀取相對應的設計資訊。

Solidworks 2018兩大重要功能:Topology Optimization

另一個重要的新功能是Topology Optimization,可視為是模型優化器,相較於傳統設計方法有很大的改變。一般而言,設計工程師在繪製設計圖之前,心中早就對產品該有的形狀、規格有明確的藍圖,然而Solidworks藉由Topology Optimization提出的新方法,則是一種演算法驅動的設計,利用軟體演算法計算,給予最佳設計建議。工程師不需要等到心中有明確的藍圖才動手,可以先畫出粗略的形狀,再設定產品該有的重量、強度、Topology等資訊,由設計軟體自動分析與模擬,產出建議的幾何圖型,工程師再依據建議的模型進行調整修改。


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