2014年11月26日星期三

Autodesk預測雲運算及3D打印 重新定義創造物件過程


設計軟件廠商Autodesk以「創造物件的未來」(The Future of How Things Are Made)為題,北京舉行2014年中國Autodesk「大師匯」用戶大會,預測雲運算和流動設備,加上方興未艾的3D打印前景,將有深遠影響。

數月前,Autodesk公佈了推出3D打印機Ember,成立Spark開源計畫,作用類似Postscript語言,連接設計平台和打印技術,加速3D打印發展,又宣佈一億美元Spark投資基金,資助新興3D打印技術。

目前,3D打印應用開始應用於樣板生產和醫學用途,未來範圍無可限量。Autodesk全球行業戰略與市場行銷高級副總裁Andrew Anagnost說,未來產品從設計、生產、消費模式,將出現結構性轉變。而雲運算不單改變如何存取資料和運算能力,也改變軟件授權方式。從設計和創新,加上3D打印,啟動了一場新協作和經濟模式的變革。

Anagnost預計:「以後,生產和設計模式更分散,產品更加個性化,系統可參照設計理念,自動建議不同設計構思,通過軟件模擬和演算加以優化,自動設計更高效率、輕盈、耗材更少的產品,加上3D打印,產品可馬上打印出來。」

Anagnost在Autodesk「大師匯」上,展示了一款Autodesk軟件自動設計的「熱交換器」(Heat Exchanger),設計極為簡約;原來軟件不單設計交換器的外型,即使內部管道結構,液體和氣體溫度的相變過程(Phase change)也模擬出來,優化後設計,然後整部機器3D打印出來。

「3D打印也增加了消費選擇,針對個性化和個人要求;經網上微型集資(Microfinance),可小量投產,有助創意企業湧現。美國就有專門針對個人耳朵形狀,按生產的耳機聽筒,完全度「耳」訂造。」

Anagnost說,設計的生態系統更分散,並遠程協作分工;從設計、模擬、投產都可分散各地,不必集中於大型工廠。雲運算共享運算能力和3D打印設備,毋須坐擁大批設備,可自行創業小量投產。

「以蘋果電腦為例,蘋果銷售消費產品,卻不擁生產設施,設備都可跟其他人合作共享。」產品設計正改變不同行業,智能家居遠程操控家電操作,更個性化操作設備,直接衝擊傳統產業,優化設計則可減低成本。

新的設計流程甚至可套用於汽車業;類似Tesla主力開發電池研究,其他設計組件可大幅減少,再通過遠程監察和無線網絡,以手機監察控制汽車,甚至升級汽車軟件,發現問題主動更新,有如智能電話一樣。以汽車業而言,Tesla只是小車廠,但新經營模式已令傳統車廠忐忑不安。「一旦Tesla商業模式成熟,將變革汽車業。」

Autodesk在三藩市設立「九號碼頭工作室」(Pier 9 workshop),也設置了超大型3D打印設備,實驗以不同材料打印配件;以供設計師、工業美術、複合材料研究,配合Autodesk設計軟件,打印出不同構件,甚至整部汽車。「自動設計和3D打印,可快速打印不同剛度零件,馬上裝嵌。」

設計軟件顛覆建築業

Anagnost說,設計軟件也改變建築業未來。建築信息模擬技術(BIM)已廣泛應用於建築設計、結構和電機工程、甚至環境設計和環保。BIM預見了圖則設計

衡突,減少重造和廢料。Anagnost表示,未來BIM也加快建築施工,預裝部件標準和模組化,大幅節約成本。

他表示,BIM協作簡化建築流程,施工期大幅縮短,成本下降。一些沒有建築經驗的公司,以開始以工廠預裝方式建築,超短期內蓋好大廈,亦更打算以同樣技術,蓋建全球最高大廈。

BIM不單可減少建築和土木工程出錯,不少工序毋須於地盤完成,預製構件先通過電腦模擬,向不同廠商訂製投產,測試後運到地盤組裝。

迪士尼上海興建新主題公園,Imagineering建設部門副總裁和首席科學家Ben Schwegler博士,就是利用了BIM提高建築效率。Schwegler也是史丹福大學土木及環境工程顧問教授。

Schwegler分析:「從1964年開始,製造業生產力已增長一倍,建築業卻停滯不前。製造業改革,很大程度上減少了部件數量,零件標準化,容易裝嵌及連接,預製並有利自動化裝嵌;減少了零件數目,大幅降低成本。」

Schwegler博士表示,但建築業仍以傳統方法,組件無法標準化,生產力出現了巨大落差。上海迪士尼樂園H1酒店,全面利用BIM加上優化模式,借鑒製造業經驗,大幅減少了組件數量和成本。

本港建立BIM卓越中心

最近,Autodesk與Advanced Construction Information Development(ACID)成立香港首個BIM卓越創新中心(Center of Excellence)。馮樹堅是專業建築師,亦為BIM專家;曾任職香港鐵路及Aedas,現為ACID董事總經理。ACID剛在香港啟動BIM本地化計畫,不同範疇專業人士透過FLIP(Family Library Interchange Program)網頁,探討分享 BIM 應用構想。不少建築和木土工程詞彙,均本地獨有,Autodesk與香港ACID合作,也可建立Revit本地相應資料,統一不同環節,更輕易採用BIM。

「建築業邁進BIM可利用相應構件,減少浪費和加快過程。問題是各地的標準、量度、詞彙各異。全球不同組件,有不同標準,須採用符合本港法例和習慣,甚至不同量度尺寸。」

馮樹堅說:「採用BIM,建築可以組件化,建築有如Lego積木,可全球採購。預製構件不少可能從外地進口,但須符合本地建築習慣和符合法規,甚至是不同稱呼;行內構件極多;從電機、水電、冷氣、門窗,都有一定規格,FLIP網頁有助標準化採購構件。」

BIM配合定位於地盤應用

Anagnost表示,中國國內亦有技術夥伴開始啟動類似計畫,為旗下BIM產品Revit 加入本地化詞彙庫,可讓各方容易掌握,符合國家法律和建築要求。BIM可助建築設計、木土工程、結構工程,預見建築期的潛在問題,降低錯誤風險。Autodesk也致力擴展BIM到建築地盤,施工時馬上洞悉問題。

不少地區已認識BIM於設計流程的好處,甚至規定必須以BIM作工具。雲運算技術,加上流動設備,BIM資訊可即時對應地盤相應位置,回報安裝是否根據預定進行。

Anagnost說:「BIM配合了空間定位(geospatial)技術,再加上雲儲存和流動應用,可以推展到地盤內,成為建築過程的一部分,節省更多時間,減少建築和機電安裝出錯。」工程人員以iPad拍攝有關設備,就可從雲端取得相應位置BIM資料庫的資料,從iPad上Autodesk BIM 360 app,從地盤存取雲端的BIM資料核實,監察設計到安裝,甚至交付的質量,建築期更加準確。



沒有留言:

發佈留言