TWI897090B - 虛實整合產品開發及管理協作系統 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種虛實整合產品開發及管理協作系統，其包含實境伺服器、實境模組、資料庫、製造運算裝置以及產品分析裝置。實境伺服器利用擴增實境方式或虛擬實境方式顯示產品的3D設計圖檔，以供位於不同工作環境的多個使用者分別利用實境模組觀看或編輯3D設計圖檔。資料庫儲存3D設計圖檔及對應的歷史數據和產品設計規格資訊。製造運算裝置依據資料庫的資料以產生產品製造加工資訊，並儲存於資料庫及顯示於實境伺服器。產品分析裝置依據資料庫的資料預測生產狀況，以產生模擬生產報告。

Description

虛實整合產品開發及管理協作系統

本發明是有關於一種產品開發及管理的技術領域，特別是有關於一種利用智能化協作產品開發及管理的虛實整合產品開發及管理協作系統。

隨著科技的精進，對於產品的設計階段，需要以CAD系統輸出產品立體圖、或是直接以快速成型機輸出原型供客戶確認後，始能確定其規格，而進行生產，其所耗費的人力、時程極為可觀。如果再加上客戶確認及進行自動生產的作業的確認，前述問題將變得更為嚴重。因此，產品設計與製造時程冗長，導致在生產時程跟不上時勢需求，其可能造成公司之損失。

另外，隨著生產資料的愈來愈多，管理及整合應用成為很大的包袱；並且，現在階段的公司在數位化的技術還有很大的提升空間，例如建模、轉檔、共享、虛實整合、平台應用等。

綜觀前所述，本發明之發明者思索並設計一種虛實整合產品開發及管理協作系統，以期針對習知技術之缺失加以改善，進而增進產業上之實施利用。

本發明之目的在於提供一種虛實整合產品開發及管理協作系統，以改善前述之問題。

基於上述目的，本發明係提供一種虛實整合產品開發及管理協作系統，其包含一實境伺服器、一實境模組、一資料庫、一製造運算裝置以及一產品分析裝置。實境伺服器係配置以利用擴增實境方式或虛擬實境方式顯示一產品的一3D設計圖檔，以供位於不同工作環境的多個使用者分別利用實境模組觀看或編輯該3D設計圖檔。該實境模組係透過網路電性連接至該實境伺服器，其包含一實境顯示單元及一實境操作單元。資料庫係電性連接至該實境伺服器，該資料庫係儲存該3D設計圖檔及對應於該產品的一歷史數據和一產品設計規格資訊。製造運算裝置係電性連接至該資料庫及該實境伺服器。該製造運算裝置係依據該歷史數據及該產品設計規格資訊以應用電腦輔助設計系統的二次程式開發模組產生對應於該產品的一產品製造加工資訊以儲存於該資料庫，並傳送至該實境伺服器進行顯示。產品分析裝置係電性連接該資料庫及該實境伺服器，該產品分析裝置依據該歷史數據、該產品製造加工資訊及該3D設計圖檔，並利用機器學習演算法預測該產品的生產狀況，以產生一模擬生產報告；該模擬生產報告包含一分析資訊及一優化資訊係並傳送至該實境伺服器進行顯示。

較佳地，該虛實整合產品開發及管理協作系統包含一生產管理裝置，係電性連接至該資料庫及該實境伺服器。該生產管理裝置依據該產品製造加工資訊，以連接至對應於該產品製造加工資訊的複數個加工 站，以獲得各該加工站的一加工進度資訊，以儲存於該資料庫，並傳送至該實境伺服器進行顯示。

較佳地，該虛實整合產品開發及管理協作系統包含一模型建立裝置，係電性連接至該資料庫及該實境伺服器。該模型建立裝置係依據該歷史數據及該產品設計規格資訊自動生成該3D設計圖檔。

較佳地，該產品製造加工資訊包含一零件表。該虛實整合產品開發及管理協作系統包含一逆向工程裝置，係電性連接至該資料庫及該實境伺服器。該逆向工程裝置依據該零件表所對應的實品零件產生3D零件圖檔並儲存至該資料庫，該模型建立裝置將複數個該3D零件圖檔組裝至該3D設計圖檔。

以下將以具體的實施例配合所附的圖式詳加說明本發明的技術特徵，以使所屬技術領域具有通常知識者可易於瞭解本發明的目的、技術特徵、及其優點。

1:虛實整合產品開發及管理協作系統

10:實境伺服器

11:實境模組

12:實境顯示單元

13:實境操作單元

20:資料庫

21:3D設計圖檔

22:歷史數據

23:產品設計規格資訊

24:3D零件圖檔

30:製造運算裝置

31:產品製造加工資訊

32:零件表

40:產品分析裝置

41:模擬生產報告

42:分析資訊

43:優化資訊

50:生產管理裝置

51:加工站

52:加工進度資訊

60:模型建立裝置

70:逆向工程裝置

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對本發明實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面所描述的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本發明所屬技術領域中具有通常知識者來講，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

第1圖係為本發明的虛實整合產品開發及管理協作系統的方塊示意圖。

本發明的優點、特徵以及達到的技術方法將參照例示性實施例及所附圖式進行更詳細地描述而更容易理解，且本發明可以不同形式來實現，故不應被理解僅限於此處所陳述的實施例，相反地，對所屬技術領域中具有通常知識者而言，所提供的實施例將使本揭露更加透徹與全面且完整地傳達本發明的範疇，且本發明將僅為所附加的申請專利範圍所定義。

應當理解的是，儘管術語「第一」、「第二」等在本發明中可用於描述各種元件、部件、區域、區段、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、區段、層及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、區段、層及/或部分與另一個元件、部件、區域、區段、層及/或部分區分開。

除非另有定義，本發明所使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬技術領域的通常知識者通常理解的相同含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的定義，並且將不被解釋為理想化或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

請參閱第1圖其係為本發明的虛實整合產品開發及管理協作系統的方塊示意圖。

如圖所示，本發明的一種虛實整合產品開發及管理協作系統1，其包含一實境伺服器10、一實境模組11、一資料庫20、一製造運算裝置30以及一產品分析裝置40。

其中，實境伺服器10可為一電腦裝置或安裝置電腦裝置中的一應用程式，其係配置以利用擴增實境(AR)方式或虛擬實境(VR)方式顯示一產品的一3D設計圖檔21，以供位於不同工作環境的多個使用者分別利用實境模組11觀看或編輯該3D設計圖檔21。其中，該實境模組11係透過網路電性連接至該實境伺服器10，其包含一實境顯示單元12及一實境操作單元13。實境顯示單元12例如為擴增實境頭戴裝置(或眼鏡)或虛擬實境(或眼鏡)，實境操作單元13例如為可在擴增實境中或虛擬實境中進行操作或互動的手套、觸控板、操作桿或其組合等。另外，實境伺服器10可利用如通訊匯流排、有線或無線的網路傳輸或其組合的一資料輸入介面獲得3D設計圖檔21，當然地，亦在經由使用者的操作而建立一個全新的3D設計圖。藉此，可以該讓多個使用者在不同地點的擴增實境中或虛擬實境中協同操作。

其中，資料庫20可為設置於電腦裝置中的硬碟或設置於雲端的儲存空間等，其係電性連接至該實境伺服器10。該資料庫20係儲存該3D設計圖檔21及對應於該產品的歷史數據22和產品設計規格資訊23。其中，歷史數據22例如包含與產品相同或類似的過往產品的生產資料、圖檔、零件清單、碳盤資料、與產品相關的法規、相關人員的現場實務經驗建立的規定或條件等。產品設計規格資訊23例如為產品的功能、大小、電子元件防護、防水防塵要求或減碳要求等。

其中，製造運算裝置30可為一電腦裝置或安裝置電腦裝置中的一應用程式，其係電性連接至該資料庫20及該實境伺服器10。該製造運算裝置30係依據該歷史數據22及該產品設計規格資訊23以應用電腦輔 助設計系統的二次程式開發模組產生對應於該產品的產品製造加工資訊31以儲存於該資料庫20，並傳送至該實境伺服器10進行顯示。其中，電腦輔助設計系統例如以CATIA為例，其可利用.NET Framework的Windows Form程式、物件導向的高階程式語言VB與外掛於CATIA形成二次程式開發模組，以透過獲取欲生產之產品的規格與特性，整合知識工程自動進行相對應的模具、治具、產品參數設計，縮短整體交期與提升良率和減少浪費。

其中，產品分析裝置40可為一電腦裝置或安裝置電腦裝置中的一應用程式，其係電性連接該資料庫20及該實境伺服器10。該產品分析裝置40依據該歷史數據22、該產品製造加工資訊31及該3D設計圖檔21，並利用機器學習演算法預測該產品的生產狀況，以產生一模擬生產報告41；該模擬生產報告41包含一分析資訊42及一優化資訊43，並傳送至該實境伺服器10進行顯示。其中，在實境伺服器10例如可以圖表方式顯示生產時程、以模擬圖檔顯示產品的結構弱點及如何補強結構、以模擬圖檔顯示產品的在如射出成型時的問題及如何改善等。另外，產品分析裝置40可包含專家系統等，以產出實用性高的模擬生產報告41及其分析資訊42、優化資訊43。

較佳地，該虛實整合產品開發及管理協作系統1包含一生產管理裝置50可為一電腦裝置或安裝置電腦裝置中的一應用程式，其係電性連接至該資料庫20及該實境伺服器10。該生產管理裝置50依據該產品製造加工資訊31，以連接至對應於該產品製造加工資訊31的複數個加工站51，以獲得各該加工站51的一加工進度資訊52，以儲存於該資料庫20，並傳送 至該實境伺服器10進行顯示；其中，在實境伺服器10例如可以圖表方式顯示。藉此，工廠的生產、管理數據將變的可視化呈現，從而方便使用者快速的掌握情況。

另外，該虛實整合產品開發及管理協作系統1包含一模型建立裝置60，係電性連接至該資料庫20及該實境伺服器10，該模型建立裝置60係依據該歷史數據22及該產品設計規格資訊23自動生成該3D設計圖檔21。此外，該產品製造加工資訊31包含一零件表32，該虛實整合產品開發及管理協作系統1包含一逆向工程裝置70，係電性連接至該資料庫20及該實境伺服器10，該逆向工程裝置70依據該零件表32所對應的實品零件產生一3D零件圖檔24並儲存至該資料庫20，該模型建立裝置60將複數個該3D零件圖檔24組裝至該3D設計圖檔21。藉此，可便於產品的設計，且可在搭配數位增強(Digital Enhancement)的應用下，將實體產品、實體工件或實體零件等，以數位互動方式逆向回饋至虛實整合產品開發及管理協作系統1，以利於人才培訓及開發成本等。

本發明的虛實整合產品開發及管理協作系統，其能大幅減少在設計所需花費之時間及人力、成本損失，並可在平台追蹤生產相關之進度與狀況，以達成虛實整合體系。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1:虛實整合產品開發及管理協作系統10:實境伺服器11:實境模組12:實境顯示單元13:實境操作單元20:資料庫21:3D設計圖檔22:歷史數據23:產品設計規格資訊24:3D零件圖檔30:製造運算裝置31:產品製造加工資訊32:零件表40:產品分析裝置41:模擬生產報告42:分析資訊43:優化資訊50:生產管理裝置51:加工站52:加工進度資訊60:模型建立裝置70:逆向工程裝置

Claims (4)

1. 一種虛實整合產品開發及管理協作系統，其包含：一實境伺服器，係配置以利用擴增實境方式或虛擬實境方式顯示一產品的一3D設計圖檔，以供位於不同工作環境的多個使用者分別利用一實境模組觀看或編輯該3D設計圖檔，該實境模組係透過網路電性連接至該實境伺服器，其包含一實境顯示單元及一實境操作單元；一資料庫，係電性連接至該實境伺服器，該資料庫係儲存該3D設計圖檔及對應於該產品的一歷史數據和一產品設計規格資訊；一製造運算裝置，係電性連接至該資料庫及該實境伺服器，該製造運算裝置係依據該歷史數據及該產品設計規格資訊以應用電腦輔助設計系統的二次程式開發模組產生對應於該產品的一產品製造加工資訊以儲存於該資料庫，並傳送至該實境伺服器進行顯示，該製造運算裝置係透過獲取欲生產之該產品的規格與特性，整合知識工程自動進行相對應的模具、治具、產品參數設計，縮短整體交期與提升良率和減少浪費；以及一產品分析裝置，係電性連接該資料庫及該實境伺服器，該產品分析裝置依據該歷史數據、該產品製造加工資訊及該3D設計圖檔，並利用機器學習演算法預測該產品的生產狀況，以產生一模擬生產報告，該模擬生產報告包含一分析資訊及一優化資訊，並傳送至該實境伺服器進行顯示，該實境伺服器係以圖表方式顯示生產時程、以模擬圖檔顯示該產品的結構弱點及補強結構、以模擬圖檔顯示該產品的在射出成型時的問題及改善方式。
2. 如請求項1所述的虛實整合產品開發及管理協作系統，其中該虛實整合產品開發及管理協作系統包含一生產管理裝置，係電性連接至該資料庫及該實境伺服器，該生產管理裝置依據該產品製造加工資訊，以連接至對應於該產品製造加工資訊的複數個加工站，以獲得各該加工站的一加工進度資訊，以儲存於該資料庫，並傳送至該實境伺服器進行顯示。
3. 如請求項1所述的虛實整合產品開發及管理協作系統，其中該虛實整合產品開發及管理協作系統包含一模型建立裝置，係電性連接至該資料庫及該實境伺服器，該模型建立裝置係依據該歷史數據及該產品設計規格資訊自動生成該3D設計圖檔。
4. 如請求項3所述的虛實整合產品開發及管理協作系統，其中更包含一逆向工程裝置，其中，該產品製造加工資訊包含一零件表，該逆向工程裝置依據該零件表所對應的實品零件產生一3D零件圖檔並儲存至該資料庫，該模型建立裝置將複數個該3D零件圖檔組裝至該3D設計圖檔。