利用 DELMIA 和 SIMULIA 推進積層製造技術 - Modelkey Corp. 茂鎧股份有限公司

這些工具在統一工作流程中的整合，消除了在不同軟體之間切換的需求，從而簡化了資料管理並提升了流程效率。這種無縫整合是一項獨特的市場優勢，透過提升生產效率並縮短上市時間，為使用者提供極大的價值。

積層製造與 3D 列印簡介

在不斷演變的製造業環境中，達梭系統（Dassault Systèmes） 一直處於最前線，利用先進技術徹底變革產品的設計、模擬和生產方式。積層製造（Additive Manufacturing），通常被視為 3D 列印（3D Printing）的同義詞，是該領域的一項關鍵創新。雖然這兩個術語經常交替使用，但積層製造通常指涉涉及複雜方法的專業級應用，例如金屬粉末床熔融（Metal Powder Bed Fusion）、材料沉積（Material Deposition）或電子束熔融（Electron Beam Melting）。相反地，3D 列印通常與使用塑膠列印機的消費級應用有關。達梭系統專注於前者，強調專業級的解決方案，以促進跨產業複雜結構與組件的創造。

SIMULIA 與 DELMIA：比較與互補性

達梭系統提供了一套能增強製造流程的工具，特別是透過 SIMULIA 和 DELMIA。這兩個解決方案彼此互補而非競爭。SIMULIA 提供先進的模擬功能，可預測並分析產品在各種條件下的性能。它在識別潛在問題（如列印過程中的變形或材料失效）方面發揮關鍵作用，允許在生產前進行設計修改。另一方面，DELMIA 專注於數位製造運作，包括零件準備（Part preparation）和生產排程。它們共同形成了一條連續的數位鏈，整合了設計、模擬和製造流程，以提升效率並減少人工介入的需求。

Infographic integrating DS DELMIA planning and SIMULIA physics simulation for Additive Manufacturing, highlighting digital build preparation and material failure prediction.

主要應用案例與統一工作流程的優勢

SIMULIA 和 DELMIA 在積層製造中的主要應用案例既獨特又相互關聯。DELMIA 主要用於零件準備和定義機台運作，確保組件能以必要的支撐結構（Support structures）和擺放方向（Orientations）準確地列印出來。SIMULIA 則評估已定義的製程，預測潛在的變形並優化設計，以防止生產過程中出現問題。這些工具在統一工作流程中的整合，消除了在不同軟體之間切換的需求，簡化了資料管理並提升了流程效率。這種整合是一項獨特的市場優勢，透過提升生產效率並縮短上市時間，為使用者提供顯著的價值。

統一工作流程的效益

效率： 消除不同程式之間的人工步驟和資料交換。
準確性： 為設計、模擬和製造提供單一環境。
成本效益： 透過在實體製造前模擬結果，降低生產中發生昂貴錯誤的風險。

積層製造與工業 4.0

積層製造在工業 4.0（Industry 4.0）典範中扮演極為重要的角色，該典範強調連結性、物聯網（IoT）和智慧製造流程。在這個架構下，達梭系統提供的工具實現了從設計到生產的無縫整合。3DEXPERIENCE 平台作為實體產品的虛擬雙生（Virtual Twin），允許互動式模擬和來自現場（Shop floors）的即時資料收集。這種連結性確保製造流程是敏捷、可適應的，並能夠利用即時洞察來優化運作。

與其他製造方法的整合

積層製造可以有效地與傳統製造方法（如機器人技術和機械加工）整合，以增強生產能力。例如，機器人系統常用於材料沉積技術中，以列印具有複雜幾何形狀的大型零件。此外，列印後經常採用機械加工來實現最終組件的精確度。這種將積層製造與傳統方法結合的混合方法（Hybrid approach），因其能高效生產高精度零件的能力而日益受到重視。

積層製造技術的類型與支援材料

積層製造的領域相當多元，涵蓋了各種技術，如粉末床熔融、指向性能量沉積（Directed Energy Deposition）、材料擠製（Material Extrusion）和電子束熔融。每種技術都有其優勢，並適用於不同的應用：

粉末床熔融（Powder Bed Fusion）： 非常適合製造細節豐富且複雜的金屬零件。
指向性能量沉積（Directed Energy Deposition）： 用於航太領域的大型零件。
材料擠製（Material Extrusion）： 常見於塑膠類的消費級 3D 列印。
電子束熔融（Electron Beam Melting）： 適用於高價值的金屬組件。

達梭系統的工具支援廣泛的材料，包括金屬、聚合物、陶瓷和複合材料。這種多樣性允許製造商為其特定應用選擇最佳材料，無論是用於消費品的輕量化聚合物，還是用於航太組件的堅固金屬。

結論與下一步

積層製造在生產傳統方法難以製造的複雜零件方面表現卓越，提供了其他方式無法實現的獨特設計機會。透過我們在積層製造領域的解決方案，製造可能性的邊界得以擴展。藉由將 SIMULIA 和 DELMIA 等工具整合到一個連貫的工作流程中，我們提供了一個強大的平台，支援從設計到生產的整個產品生命週期。隨著產業進一步邁入工業 4.0 時代，積層製造在創造永續、高效和創新產品方面的角色將只會更加成長。該領域未來的發展承諾將增強各項能力，提供更高的精確度、更多材料選擇以及與其他製造流程的整合，從而賦予企業在競爭激烈的市場中創新並脫穎而出的能力。

原文轉載來自: Dominique Galmel & Dr. Steven Ribeiro-Ayeh – Advancing Additive Manufacturing with DELMIA and SIMULIA