工程設計軟體的新挑戰

8年前，雲端運算開始為軟體廠商所重視，並且逐漸成為IT界的新顯學。這幾年間，不論是桌面軟體帝國微軟，或是搜尋引擎霸主Google，幾乎所有軟體公司都將雲端運算掛在嘴邊；就算是工程設計領域的專業軟體公司，如Autodesk、SolidWorks也不例外，Autodesk在2009年宣布大力發展雲端，在3D設計與機械設計亦屬一方之霸的SolidWorks也緊追在後，在2010年的全球用戶大會首度宣布支援雲端版本的計畫。

然而，在接下來的5年，SolidWorks卻隻字不提雲端運算，即便期間如Autodesk等競爭對手已經大張旗鼓邁向雲端，陸續發表多款雲端服務；甚至，就連SolidWorks的創辦人Jon Hirschtick也在2011年離開SolidWorks，創立一家純粹以SaaS雲端服務模式的3D設計軟體公司Onshape，但是SolidWorks卻一直沒有在邁向雲端上有大動作。

在SolidWorks消失5年的雲端

邁向雲端，讓使用者可以任意在桌上電腦、瀏覽器或平板、手機等行動裝置上來使用設計軟體，難道不重要嗎？

去年初SolidWorks發表的SolidWorks Industrial Design，其實已經可以看到雲端運算的端倪。這款SolidWorks首度由工程設計跨足工業設計的代表作，除了提供「自由曲線」等符合工業設計師繪圖風格的功能，同時也提供線上協同作業功能，讓設計師可以繪製不同版本的設計圖，而且其他的設計師可就他人的設計再予修改，產生新的版本，同時產品設計開發團隊成員可在線上針對這些不同設計即時討論，決定最後的完成品。SolidWorks Industrial Design的協同作業功能，其實是整合達梭系統的3DExperience雲端平臺的功能。但是，SolidWorks只強調協同作業，而不提雲端運算的特性。

去年底，SolidWorks推出的年度新版本SolidWorks 2016，首度提供可在瀏覽器上操作的版本SolidWorks 2016 Online，這個版本讓使用者不受制於電腦平臺，不論是Windows、Mac或是Linux電腦，只要有瀏覽器，只要能夠連結網路，即可使用SolidWorks 2016的完整功能，然而，SolidWorks仍避開時髦的雲端，他們只以「Online」稱之為線上版，甚至在發表會過程中完全沒有出現過雲端（Cloud）一字。

SolidWorks 2016 Online其實是採用雲端軟體虛擬化廠商Frame的技術，透過軟體虛擬化的技術實現在瀏覽器操作SolidWorks。

Frame的軟體虛擬化技術讓軟體可執行在雲端平臺，而使用者只要透過瀏覽器就能執行，事實上該軟體是在雲端平臺的資料中心執行，並非在使用者的電腦端執行，使用者端的電腦只是做為顯示及操作介面而已。

雖然說Frame標榜是雲端平臺廠商，然而SolidWorks卻不將雲端兩字放到其軟體名稱上。事實上，線上版的說法確實比較正確，因為SolidWorks 2016 Online版本是藉由軟體虛擬化技術，透過網路提供軟體服務，讓使用者由瀏覽器操作，所以使用者操作的仍是一套SolidWorks軟體，只是在遠端執行罷了。所以，從軟體架構來看，SolidWorks 2016仍是套裝軟體，它本身的架構尚未雲端化，並不是雲端軟體。

雲端的反擊：Xdesign

SolidWorks遲遲不上雲端，到底是他們上不了雲端，還是有其他更大的策略考量？對於未來軟體多樣性的發展趨勢，SolidWorks到底要怎麼因應？這個問題的答案，在今年的SolidWorks World大會有點眉目了。SolidWorks執行長Gian Paolo Bassi一口氣宣布好幾項產品，其中不只有雲端原生的設計軟體SolidWorks Xdesign，還包含3DExperience Xdrive、SolidWorks PCB、SolidWorks Visualize、SolidWorks Make及SolidWorks Apps For Kids等，橫跨雲端軟體、智慧製造、物聯網等領域的產品。

毫無疑問，SolidWorks已經開始在雲端CAD展開反擊，然而從這麼大陣仗的新產品策略來看，SolidWorks不只是解決CAD軟體上雲端的問題而已，它所要迎戰的更大挑戰，是未來萬物聯網、智慧製造，以及人人都可以是設計者、製造者的新時代。

「設計方式正在改變，」去年才剛由研發副總裁升任執行長的Gian Paolo Bassi說：「未來影響所及不僅僅是專案管理，而是連商業模式都會被改變。」在他的心中有一個藍圖，未來SolidWorks不會只是一套工程設計軟體，而是要成為讓客戶持續研發產品的創新平臺。

Gian Paolo Bassi坦言，只是提供更有效率、更有生產力的設計工具，其實並不夠好，他認為SolidWorks的未來不能只是一個繪圖速度更快的軟體工具，而必須轉型為設計製造的創新平臺，能夠為設計者處理掉瑣事，以專注於更有創意價值的工作；例如設計者其實不該把時間花費在幾何造形的最佳化，而應該把心力放在設計新產品的創意，或是改善既有產品。

言下之意，工程設計軟體必須讓設計師、工程師可以更專注在產品創新，而不是被軟體所侷限。隨著設計方式的改變，設計師與工程師未來不會只仰賴傳統桌面模式，而是能夠依工作所需在不同平臺間自由切換。為此，Gian Paolo Bassi表示，SolidWorks正在打造一個產品創新的平臺，讓使用者可以在Desktop（傳統桌面軟體）、Online（線上雲端服務模式）及Connected（以PC、平板、手機等終端裝置存取雲端服務）等三種模式中擁有最大的彈性。

這三種模式奠定SolidWorks未來發展的大方針，也代表著SolidWorks認為CAD的未來並非全面雲端化，傳統桌面CAD軟體的需求也不會消失，而是新舊技術同時存在，彼此互補的局面。Gian Paolo Bassi指出，在目前5百萬個SolidWorks用戶中，超過9成的用戶仍是使用桌面CAD軟體為主。其中確實也有一些使用者希望能在瀏覽器使用SolidWorks，不過主要是為了解決在異地使用軟體的困擾，並非想要把桌面軟體全面雲端化。

從SolidWorks 2016新版增加的功能，也能看出用戶對於桌面軟體仍有極大的需求。為了回應用戶的需求，SolidWorks 2016版本就增加了上百種功能與改進。此外，另一個有趣的事情是，SolidWorks 2016新版本為了提供更好的使用介面，將行之有年的操作選單全面更新，原本操作選單的圖示是以黃綠為主色，新版本則全換成更具現代感的藍白色系。新的設計理念一方面是讓使用介面換上現代軟體的風格，另一方面則是符合未來4K顯示、Windows 10介面風格，以及考量色盲者的使用便利性。然而，在調查使用者最想要的SolidWorks 2017的10大功能中，名列第一的卻是希望恢復舊版的操作介面。在在顯示，CAD使用者格外希望工作環境保持一貫性。

對於使用者想要改回舊版介面，SolidWorks也給予正面的回應，在接下來的更新版本就會讓使用者自由選擇操作介面的風格。Gian Paolo Bassi認為使用者應該有選擇的權利，SolidWorks也因此更新其軟體授權方式，其中既有的永久授權方式依舊不變，新增加的則是短期授權與線上授權模式。短期授權提供如半年期的授權，提供給工作量會因為季節性而變化的企業，在軟體授權採購上有更彈性的選擇。

對於其競爭對手Autodesk軟體已轉為訂閱授權模式，並停止銷售永久授權，Gian Paolo Bassi表示SolidWorks不會這麼做，仍將繼續提供軟體永久授權模式，讓用戶擁有彈性的選擇。

Xdesign更大的野望

既然大多數的SolidWorks用戶並未想要馬上轉進雲端軟體模式，那麼SolidWorks Xdesign雲端設計軟體的目的為何？

首先，令人好奇的是Xdesign特別的功能。截至目前為止，SolidWorks只在今年SolidWorks World 2016大會透露Xdesign的一些功能，然而光是其中自動化生成與設計指引的功能，就格外令人矚目。

SolidWorks以設計相機的三腳架做為實機展示，首先設計人員匯入相機的3D模型，接著定位出三腳架的著地位置、與相機的銜接點，以及相關的設計參數，之後Xdesign就會自動計算、繪製出三腳架的腳管，提供設計人員參考指引。接下來，若設計者希望三腳架下方要容納更大的空間，那麼就繪製一個立方體，將其移至三腳架的下方，Xdesign就會再重新計算腳架角度，自動調整腳管的位置。

除此之外，Xdesign還提供自動搜尋相似元件的功能。設計者只要繪製概略的外觀，Xdesign就能自動比對元件資料庫，提供造型類似的元件模型，讓設計者直接套用，或再予以小幅修改。

Xdesign同時還結合3DExperience Xdrive檔案同步分享，這是建造在達梭3DExperience雲端平臺的線上檔案分享服務，簡單來說就是CAD專屬的Dropbox雲端硬碟，讓設計人員儲存在電腦本機的3D模型檔案可同步至雲端硬碟，以利多人一起參與線上協同作業，同時也方便產品專案團隊成員利用手機、平板等行動裝置，隨時隨地檢視3D模型。此外，Xdesign也整合MBD（Model Based Definition），可提供3D數位製造相關的參數資訊，以利於數位製造所需。

這些Xdesign聰明的功能，勢必能吸引許多人的目光，也讓人對於CAD軟體有不同的見解。然而，在SolidWorks 2016新版本中，你卻找不到這樣的自動化設計與指引的功能。

為何屬於旗艦級的SolidWorks 2016，卻沒有雲端產品Xdesign的智慧功能呢？我們就此詢問Gian Paolo Bassi，他證實SolidWorks 2016與Xdesign是兩個截然不同的產品線，甚至是由兩個不同的產品開發團隊負責研發。

Gian Paolo Bassi表示，Xdesign是全新的方向，也是SolidWorks未來重要的方向，他們會以Xdesign開發全新的技術，讓用戶有更多不同的選擇。他說，以Xdesign的自動化生成、設計指引的功能來說，這對於目前興起的Kickstarter創業家而言很方便，因為這些創業家普遍不是經過專業訓練的產品設計師，可不會操作SolidWorks 2016這樣功能豐富的專業級設計軟體，他們迫切需要的是一個方便素人設計家使用，可以快速把心中的產品概念呈現出來的設計軟體。

Xdesign只要瀏覽器就能執行，不需要安裝任何軟體，對於素人設計師而言很方便；而由目前所透露的一些功能來看，其任務顯然是協助素人設計師快速繪製產品雛型，而不是專家級所需要的精巧複雜的設計。

Gian Paolo Bassi也說，對於已經熟於使用SolidWorks軟體的專業設計師而言，自動化生成、設計指引可能絲毫沒有助益，所以SolidWorks桌面軟體繼續成為最好的CAD軟體，而Xdesign則提供需要新技術的客戶。其實也就是其所定調的Desktop、Online、Connected等三大模式，讓用戶各選所需。SolidWorks Xdesign將在5月推出Beta測試版，預期在今年底推出。

從Xdesign的產品定位與發展方向來看，對SolidWorks來說這不僅僅是把設計軟體雲端化而已，Xdesign既是CAD新興技術的實驗部隊，也是搶攻更大新興用戶的搶灘部隊。

在Maker浪潮風行，3D列印的推波助瀾下，現在軟硬體都很容易取得，技術門檻與成本價格持續在降低，再加上設計軟體與3D列印製造，未來是人人都可以設計與製造產品的年代。可以肯定的是，CAD設計軟體的將來不會侷限於專業的產品設計師或製造工程師，當人人都想要設計製造產品時，可想見CAD設計軟體還有很大的機會。

然而，做為專業人士使用的設計軟體，與一般素人需要的設計軟體，勢必是截然不同的面貌。所以，未來的設計軟體應該是什麼樣的型態？這應該就是Xdesign正在因應的最大挑戰。

當兒童也能設計製造產品

其實，SolidWorks正在進行的另一個實驗性專案：SolidWorks Apps For Kids，也是在呼應上述的挑戰。隨著3D列印的普及，未來或許不見得是家家都有3D列印機，但處處都有3D列印站，就像現在常見的相片沖印站一樣，卻是極有可能的。再加上電子商務平臺也在積極布局未來3D列印製造的需求，把3D列印工廠與消費者串連在線上市集。可預期未來3D列印的方案隨手可得，屆時就算是兒童，只要會設計產品，也能製造自己的物品，而SolidWorks Apps For Kids就是要讓兒童也能使用3D設計軟體。

基於方便兒童操作使用的考量，SolidWorks選擇以平板App的型式開發兒童3D設計軟體，並將整個產品創意、設計與製造的流程分成6個獨立的App：

Capture IT：可以擷取圖像、影像、聲音，做為創意來源。

Shape IT：可以繪製3D立體模型。

Style IT：可以著色、彩繪，加上貼紙、圖片合成等等。

Mech IT：可以建立機械構造，讓物件可以移動、轉動等等。

Show IT：可以展示設計物。

Print IT：可以列印2D平面圖像，或是以3D列印製造實物。

SolidWorks Apps For Kids預計隨著今年的教育版推出。

Visualize：跨出SolidWorks的第一步

由此可見，不論是SolidWorks Xdesign或是SolidWorks Apps For Kids，在探索3D設計如何在雲端、App運作的同時，也在開創更大的3D設計新興族群。此外，SolidWorks今年還有一個舉動也是在擴大3D設計的使用族群，那就是SolidWorks Visualize，其前身是在汽車與工業界知名的視覺效果渲染軟體Bunkspeed。

Bunkspeed的強項是即時視覺渲染，在許多汽車或產品廣告中，那些我們以為是實際商品拍攝的照片，其實不見得都是以相機拍攝的，而是透過Bunkspeed這樣的視覺效果軟體所製作，以其近乎擬真的材質、光影效果，呈現出宛如真實的產品照片。

這家公司原本是被SolidWorks的母公司達梭系統所收購，然而在今年卻轉移到SolidWorks旗下，成為SolidWorks Visualize這套產品。

其實，Bunkspeed軟體所做的，就是在3D模型的表面貼上效果逼真的材質，例如汽車的鋼板，再藉由即時運算來處理光影的變化，以呈現逼真的效果。而它的獨到之處，則是利用一般電腦搭配GPU繪圖卡，就能即時處理光影渲染的效果，而且就算是光影效果最難擬真的鑽石光澤，也難不倒它。

Bunkspeed原本就是一套獨立的軟體，它支援諸多知名3D設計軟體的檔案格式，包括SolidWorks、Autodesk Alias、Rhino、SketchUp等等，所以當這套軟體納入SolidWorks旗下時，也成為少見能支援競爭對手的產品。

至於何以說SolidWorks藉助Visualize來擴大3D設計使用族群呢？因為只要企業擁有SolidWorks的合約授權，該公司的所有員工皆可免費使用Visualize標準版。SolidWorks認為這起碼對行銷部門非常有幫助，因為行銷人員可以自己嘗試不同的產品配色，或是廣告稿的呈現方式。例如為產品替換不同的配色、調整產品呈現的角度，或是更換不同的背景圖，一旦找到不錯的點子，可以立刻用照相機功能擷取畫面，做為討論溝通之用。

未來，SolidWorks Visualize也將支援非SolidWorks的用戶。這款產品在SolidWorks平臺可說是與眾不同，其所扮演的角色以及戰略意義，似乎透露著SolidWorks在嘗試有別於過往的策略。

物聯網的大挑戰

物聯網（Internet of Things），是繼雲端運算之後，能夠影響整個IT業界的大趨勢。根據思科（Cisco）的研究，預估2020年全球將有500億個連網裝置，屆時每個人平均都有6至7個連網裝置，其潛在的市場量可想而知。

伴隨著物聯網的興起，未來的產品都會強調智慧功能與連網的延伸應用。例如再普通不過的茶杯，都已經有能夠辨別內容物的智慧茶杯問市了，它能自動為主人計算熱量，甚至說不定還能提醒飲料是否要變質了；又如智慧雨傘，它會自動連上氣象網站，確認降雨機率，在你要出門時亮燈提醒帶傘。

從這些智慧連網產品，可以看出未來產品的共通特質：內建晶片、電路板、連結網路，也就是說，純粹只有機械構造，毫無電子、電機的產品可能會越來越少，那麼對於大多數從機械設計起家的CAD設計軟體來說，光是MCAD（Mechanical CAD）是絕對無法應付未來物聯網的時代。這也是為何SolidWorks在一年半前整合了電機（Electrical）設計之後，今年再往前推進一步，整合電子設計，將Altium公司的電路板設計軟體PCB Works整合為SolidWorks PCB，以提供涵蓋機械、電機與電子設計的完整方案。

SolidWorks將SolidWorks Electronic與SolidWorks PCB納入平臺後，可解決產品智慧功能方面的問題，然而智慧連網產品還有連結網路的營運問題，以及如何管理與分析使用者的資料，以提供進階服務等等的挑戰。在連網部分，SolidWorks提出的解決方法是與Xively合作，透過其IoT管理平臺來處理物聯網裝置的連線與營運，而資料分析的部分則是採用達梭的NetVibes平臺。

在邁向物聯網之際，企業除了會面臨軟體工具面的挑戰：設計製造軟體、物聯網管理平臺、分析平臺的整合之外，更大的問題可能在於企業組織的合作與溝通上。多數企業的部門設計也如同軟體工具一樣，機械工程師、電子工程師、產品設計師、資訊工程師，各在不同的功能性部門，過去只是產品外型與內部機構設計必須配合，解決溝通協調問題或許還算簡單，但未來的物聯網產品則是橫跨產品設計、機構、電子、電機及資訊系統，這些都得一起配合就是個超級大挑戰了。

效法生物學，以軟體技術改變未來的設計方式

這二十年來，隨著設計與製造需求的轉變，軟體不斷在改變；SolidWorks在二十幾年前還只是一個3D模型設計軟體，如今旗下有數十種軟體，涵蓋設計、製造、模擬、檢驗、產品生命周期管理等等的設計製造平臺，接下來還得持續面對未來新興設計族群興起、物聯網、3D列印與數位製造等等的挑戰。設計軟體確實因為使用者的需求，而有很大的轉變。

然而，達梭系統執行長Bernard Charlès說，接下來是軟體技術去改變設計方式的時候了。他說，二十年來設計產品的方式，從本質上來說毫無改變，雖然設計軟體等工具越來越先進，但是以飛機為例，這二十年來飛機的設計幾乎是一樣，難道這就是最好的設計了嗎？現在飛機的造形是最有效率的嗎？

Bernard Charlès有足夠的條件以飛機為例質疑設計的方式，因為他擁有機械博士學位，而且擔任達梭系統執行長超過二十年，而達梭系統最知名的CATIA工程設計軟體，則是源於由法國空軍獨立的達梭航太。而且，他也是與波音共同啟動全球第一架全數位化設計飛機——波音777的負責人。

Bernard Charlès表示，有些鳥類的飛行構造其實比現在的飛機還要有效率，為何飛機的設計不學習鳥類這樣的生物構造呢？

在過去，受限於運算與軟體技術，設計上要效法生物精巧的構造實屬不易，然而Bernard Charlès認為，現在大數據、雲端運算等軟體技術越來越成熟，未來的設計方式要利用軟體技術，從生物學找出更省能源、更有效率，有助於地球永續的產品設計。因為，地球只有一個，而且技術上我們將會做得到。

設計方式正在改變，未來影響所及不僅僅是專案管理，而是連商業模式都會被改變。——SolidWorks執行長Gian Paolo Bassi

20年來設計產品的方式絲毫沒變，在大數據與雲端技術成熟之際，未來可望效法生物學，徹底改變產品的設計。——達梭系統執行長Bernard Charlès

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