物联网需要设计模组化 PTC与美利达自行车打破传统设计

  

 

  物联网喊得漫天价响,但实际上的应用,产业的实际出货状况,市场目前仍有很多问号,好奇物联网的前景究竟会怎样走。在美国上市的PTC来台展示他们在3D设计模组领域中,把物联网虚实整合,和台湾知名自行车厂美利达合作打造Digital Twin这款物联网概念示范产品,跳脱传统设计思维,可说是工业 4.0 领域中一个很好的实作例子。

  PTC 这次在台湾派出了亚太业务资深副总裁 James Pappas 、PTC 服务生命周期管理事业群副总裁 Lee Smith、PTC 亚太区 CAD 事业群协理Greg Brown、台湾区总经理卓曾中,以及 PTC 台湾客户之一的群光集团资讯长张玉云、伸兴工业技术研发处萧文贤处长,用新的观点,告诉我们资讯科技如何帮助制造业、以及从传统走向设计模组化成功案例。

  跳脱传统的设计概念

  这种新型的设计概念是如何物联网整合,PTC 亚太区 CAD 事业群协理 Greg Brown 做了相当深入的解说。他强调,半导体科技这些年的发展,以及相关零部件的水到渠成,是物联网将开启新革命很需要的养分。最初,网络的世界和现实物体没有任何链接,但是未来的网络世界和现实世界会是一体两面。各种产品在过去几年之内变得越来越“智能”,且能够透过Wi-Fi连网。

  但这不是只要把产品通通加上 IC 芯片就好。事实上,本来在设计阶段所产生的 CAD 图,和设计完成产出的物品是两个独立分离的物体,怎样互动产生作用,除了产品构思的阶段就要费心神以外,对于成品的掌握度也是很多厂商困扰的地方。

  这时候物联网相关的技术就有发挥的地方,可以搭配芯片感应器和取得的资料,来做产品设计上的修正。

  而 PTC 推出的新技术让设计师能够直接在 3D 立体 CAD 图上,即时 (real time) 显示对应物体的状态。包括 Physical goods 和它的对应CAD 模拟会是一体两面,发生在现实物体上的资讯,将能够即时上传,并反映在 CAD 模拟图上。

  随着创新研发的竞争越来越激烈,设计者必须把握机会,推出最适合使用者的产品,将设计不良的机率降至最小。藉由在物品上装载感应器(sensor),使用者得以记录物品的活动历程,例如所受外来压力、速度、温度、时间以及地理位置改变等。对设计师与工程师来说,能将这些资讯传送至 PTC 打造的 ThingWorx平台上,做完整记录。

  

物联网

 

  Digital Twin即时读取ThingWorx平台,让测试端能够密切观察受测物体。

  并且还可以透过 PTC 最近并购的 ColdLight 大数据数据库进行分析,提供可靠、详尽的资料给设计端。换言之,PTC 的任务就是将产品周期的线性表现,转化为完整循环、回圈。

  和传统设计产品的流程不同,完整循环就会变成:Design→Sensors→Data→Big data→Actions→Design

  藉由装设感应器 (sensor),收集资料并汇集成大数据。管理分析所收集到的大数据之后,做出预测或评估,并针对所看到的问题、待改善之处提出对策。

  如此一来,产品的设计产出流程,由原先的设计完,出售,完毕,设计者和使用者完全没有任何链接。快速演变为现在的设计者在设计阶段就必须不断验证设计的正确性、可用性并进行各种测试。特别是利用真实使用者,接收他们的意见回覆,还有实际使用上碰到的各种数据资料收集。

  美利达的Digital Twin 之概念与运作方式

  在设备上,以自行车为例,装上感应器。感应器所收集到的资料会同步传送到 PTC 的 ThingWorx sever,并由公司的大数据分析 ColdLight进行资料分析 (analytics),就能够在分析资料中找到特定使用趋势。

  

 

  PTC亚太区CAD事业群协理Greg Brown分享Digital Twin概念应用。

  比如说,当有1,000台自行车装上感应器时,也许有许多自行车在经过特定路面时发生前轮静止但后轮转动的现象,观察人员立刻能透过即时资讯发现此问题,判定此路段有危险,并且给予警告。