FIND研究員:李啟榮
在工業設計領域中,電腦輔助設計(Computer aided design, CAD)扮演著關鍵角色,需要高精準度的工業製圖和3D建模。工業設計需要大量且精確的參數運算,藉由導入AI生成式內容(AI generated contents, AIGC),除了可實現更快速、更大量的製圖和建模之外,AI也能在繪圖過程中精準運算、分析設計缺陷,來減少開發過程中的失誤、預防運作使故,提升工業產品的耐用性、安全性與壽命。
【技術發展背景】
工業設計需要依靠CAD軟體來設計產品的雛型,也是「數位孿生(Digital twins)」的先驅,藉由工業製圖和3D建模,配合電腦模擬運算,模擬真實運作情境。坊間常見的CAD軟體,例如達梭CATIA、SolidWorks、AutoCAD等等,除了能打造出精美的3D模型之外,更考量了工業生產過程的實用性,讓產品既美觀又耐用,經得起考驗。
在ChatGPT展現自動寫程式的強大能力後,CAD軟體業者希望能借助AIGC的力量,以AI來撰寫工業製圖腳本、繪製3D模型,來提高CAD軟體的運作效率,減少工程師和設計師的工作負擔。
【技術介紹與應用現況】
達梭CATIA工業製圖軟體,藉由導入AI生成式內容,除了可以更快速地完成工業產品的雛型設計之外,也可進一步衍生到產品原料、產線,乃至於成本和財務控管;例如達梭的客戶雷諾汽車,實現在30天內從零開始投產汽車的高效率。
圖 1 達梭CATIA CAD示意圖
資料來源: 《鏡傳媒》盧佳柔, 2023
另一套CAD軟體SolidWorks,該公司的執行長(CEO)就醞釀開發模仿ChatGPT的專屬AIGC引擎,但關鍵字會針對工業設計的情境、運作邏輯與原料條件,來繪製工業製圖和3D模型;現在已經有YouTube實況主藉由ChatGPT,來撰寫SolidWorks腳本,並實現自動繪圖的功效。
圖 2 以ChatGPT自動撰寫SolidWorks腳本
資料來源:https://www.swtc.com/zh-tw/news/solidworkswithchatgpt
【未來展望/挑戰】
CAD除了刺激數位孿生的發展後,再藉由AIGC的輔助,CAD軟體可大幅提升繪圖和建模的效率和精準度;未來可進一步結合大數據即時監控,再配合AI分析和預測,如此可評估工業產品的使用壽命,實施定期保養與零件更換,減少事故發生後的修復成本,並列入下一世代產品的改良項目,讓工業產品跟上AIGC的發展腳步。
封面圖片來源: 123RF
參考資料:
1.郭又華. (2023年2月15日). 生成式設計的未來!SolidWorks CEO透露正在開發設計界的ChatGPT,用自然語言提出需求就能生出設計. 擷取自 IThome: https://www.ithome.com.tw/news/155532
2.陳念舜. (2023年4月19日). 網紅實測ChatGPT+SOLIDWORKS 實現AI輔助設計繪圖. 擷取自 Ctimes: https://www.ctimes.com.tw/DispNews-tw.asp?O=HK74J1KXV7SSAA00NO
3.盧佳柔. (2023年3月16日). 【AI掀工業革命】新車從無到有30天內投產 達梭生成式AI開發大會越洋直擊. 擷取自 鏡傳媒: https://www.mirrormedia.mg/story/20230314ind001/
4.盧佳柔, & 楊彩成. (2023年3月16日). 【AI掀工業革命1】ChatGPT不只會聊天 下對指令就能翻轉工業設計. 擷取自 鏡傳媒: https://www.mirrormedia.mg/story/20230314ind002/