達梭系統（Dassault Systems）旗下3D CAD設計軟體公司SolidWorks日前在臺推出新版SolidWorks 2018設計軟體時，SolidWorks執行長Gian Paolo Bassi也來臺揭露了未來SolidWorks的3D機械設計的重要發展方向，也要開始結合AI與深度學習，可以針對產品設計自動提供設計輔助、產品模擬優化，甚至是打通設計到製造，實現高度自動化的設計應用，來減少人工操作，可以用來實現工業智慧設計。
Solidworks未來設計發展開始朝向自動化設計
Gian Paolo Bassi表示，產品設計的本質正在改變，過去由設計工程師自行繪製設計3D模型的作法，已經無法應付未來設計的創新要求，他表示，未來的3D機械設計軟體，不只是要提供繪圖設計工具，更要能夠主動提供設計建議，讓工程師有更充裕的時間，可以用於構思產品功能，而不是耗費時間設計產品的輪廓外型，改由設計軟體自動針對3D造型提供優化建議。
為此，Gian Paolo Bassi表示，SolidWorks未來的設計發展方向，將以自動化為中心，來提供不同用途的自動設計功能，盡可能來減少人工操作，他表示，未來自動化設計有3個重要發展方向，並可依據自動化程度高低分成：輔助（Assistive）、擴增（Augmented），以及高度自動化（Autonomous）。
以自動輔助設計來說，Gian Paolo Bassi表示，在設計功能上，主要是提供設計的輔助操作，可以運用在相較簡單，或是反覆性的設計作業，來減少重覆性的人為操作，例如，通過電腦輔助，來完成數個相同零件裝配設計的配置，或是自動產出工程設計圖及操作檔等資訊。
而在擴增設計方面，則是可以運用在模擬設計驗證時，自動提供產品設計優化的建議，讓工程師設計產品造型時，可以有更多的設計選擇，找出未知的創意點子，像是在新版SolidWorks 2018設計軟體中新增的拓樸優化功能（Topology Optimization），就可以提供此功能，只要給出一些設計條件，如零件輕量化、形狀強度等，電腦設計軟體會自動幫你計算出符合設計師構想或目標的幾何形狀，自動將產品設計進行優化。
最後在高度自動化部分，對於自動化操作則有更高的要求，Gian Paolo Bassi也以新版增加的SolidWorks CAM來說明，他表示，這次新加入的CAM功能，可以依據工程師提供的3D模型幾何形狀的資料，以及製造生產資料，並通過電腦模擬及演算法分析計算，給出這個零件該如何來加工的建議，來進行製造加工，他表示，透過這種自動產出的加工策略，可以有效縮短以往人工繪製的作業時間，從原來的數小時到數天，縮短到幾分鐘就能完成，「這也是製造業邁向工業4.0的基礎。」他說。
Gian Paolo Bassi表示，這3種未來嶄新的自動設計方式，背後也都採用了深度學習技術，依據不同的設計用途來建立分析預測演算模型，例如Assistive主要透過模式辨別（Pattern Recognition）方式，能依據設計者行為操作的分析來提供輔助設計，而Augmented及Autonomous這兩個自動設計功能則是在模擬分析及驗證上，加入更多預測性演算計算，可以提供工程師更為具體的設計建議和加工策略。
除了設計本質在改變外，在操作介面也開始有了不同的變化。例如，近來也開始有越來越多3D設計應用開始結合AR和VR來使用，Gian Paolo Bassi表示，目前SolidWorks的3D CAD設計軟體已經能夠支援絕大多數的VR或AR裝置來使用，可以將畫出後的3D設計模型，利用AR或VR裝置來呈現，例如可用於設計檢視或是員工培訓上。
雖然Gian Paolo Bassi十分看好VR或AR技術發展，不過他也坦言，不論是VR或AR技術現在都還不夠成熟，可以實際運用在3D機械設計。他解釋，原因在於目前AR或VR裝置在互動設計及操作反應上，還無法滿足完成3D機械動作設計時所需的高精準度要求，且在3D圖型呈現上，也無法提供更高品質的解析度影像，如4K高畫質等，以便設計工程師用來放大觀看整體設計細節，另外在裝置的重量上也過於笨重，且使用上大部分仍需與電腦相連才可使用。
Gian Paolo Bassi也表示，目前VR或AR技術仍在快速發展當中，他預期，或許再過5年之後，等到VR與AR技術成熟，屆時，VR與AR裝置很可能將成為設計師未來設計3D模型通用的標準配備，以取代現有的滑鼠和電腦螢幕操作方式。
新版SolidWorks 2018能自動優化產品設計，也整合CAM加工製造
SolidWorks 2018新增的Topology 設計優化功能，可以依據設計工程師事先畫出的粗略形狀來進行設計優化，只要設定基本設計要求，經過分析後，就能給出具體設計建議，並依據此建議來修改調整。（攝影／余至浩）
以3D機械繪圖軟體起家的SolidWorks近日在臺推出最新一款的SolidWorks 2018設計軟體產品，首次新增加兩大重要功能，分別是能結合深度學習演算法，來給予設計者最佳設計建議的拓樸優化功能（Topology Optimization），以及能直接取得3D模型內含的加工資料，自動進行加工製造的Solidworks CAM。
有別於前一版本釋出的SolidWorks 設計軟體，在設計模擬時，只提供基本的產品設計建議及成本預測，新版SolidWorks 2018推出時，則是首次新增加了Topology Optimization設計優化功能，可以依據設計工程師事先畫出的粗略形狀來進行設計優化，工程師只須設定該模型需要的重量、強度、定義製造控制（如對稱、厚度）及可允許變動的區域等資訊，就能夠由設計軟體利用深度學習演算法計算，產生建議的3D幾何造型，工程師再依據建議的模型來進行詳細零件設計，可以更容易用來創新產品設計。
不同於以往SolidWorks的特色多強調CAD設計，這次SolidWorks也跨足了CAM領域，在新版本中整合了SolidWorks CAM這個重要功能，最大的特色是可以直接從3D模型提取製造資訊，來進行後續加工的動作，透過SolidWorks的CAM搭配現有的MBD模型定義檔，可以直接讀取3D模型上的製造資訊，並依據精度公差、切削深度、表面粗糙度等加工要求，自動將最佳的加工策略，應用在零件加工，以符合3D模型設計的要求。
SolidWorks亞太區資深技術總監陳超祥表示，這項新功能也被SolidWorks視為是製造業邁向工業4.0的基礎，「打通整個設計到製造的核心，加速將現代工廠升級成為智慧工廠。」
除了提供產品優化設計及加入CAM功能外，新版也強化MBD功能，可以在3D模型內加入更多製造加工相關資訊，並也能夠將PMI產品製造資訊在更多其他CAD軟體上來使用，包括PTC Creo、Siemens NX、Catia V5及STEP 242等。另外，為了更易於管理從設計到製造流程產生的數據，也增加了一個全新Solidworks Manage管理系統，能用於專案管理、BOM表管理，及設計流程管理等，並可搭配現有Solidworks PDM產品資料管理系統。
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