GenAI驅動之3D數位設計與國產控制器虛實整合製造技術

GenAI 生成 3D 圖檔繪製歷程技術

在傳統製造業的工廠裡，資深老師傅是工藝與經驗的活字典，然而，隨著時代變遷，他們深厚的知識正成為難以傳承的「無形資產」，當前製造業正共同面對著兩大核心痛點，分別為「經驗的斷層與流失」與「耗時費力的設計循環」，以下細部解析兩大核心面臨的產業痛點。

一、經驗的斷層與流失

1. 老舊經驗不易傳承：資深師傅的專業知識與設計決策邏輯，多半隱藏在個人記憶和習慣中，缺乏系統性的數位記錄與歸納，難以複製和邏輯化學習。
2. 人口老化與少子化影響：由於人口結構改變，導致製造業面臨經驗人才逐漸退休、新血補充不足的窘境，形成了知識傳承的巨大鴻溝。

二、耗時費力的設計循環

1. 設計耗時且反覆：在產品生命週期中，設計人員時常需要針對舊有產品進行尺寸或規格的微調。但礙於傳統流程，每次微調幾乎等於在設計上須重新繪製 3D 圖檔，過程極度耗費時間與人力。
2. 缺乏設計與繪製步驟：一般軟體產生的 *.stl 或 *.step 等檔案格式 [2]，僅包含幾何資訊，無法呈現完整的製造步驟與設計邏輯，這使得後續的尺寸修改變得極為困難，多半只能選擇「砍掉重練」。
3. 仰賴資深設計師：企業過度仰賴少數有經驗的設計人員，使得新人的培訓時間拉長，增加了人力資源成本和開發排程風險。

以上的產業痛點描述，共同指向一個核心問題，製造業迫切需要一種能夠捕捉、數位化、並高效運用「人腦經驗」的技術，以擺脫傳統流程的束縛，也解決老師傅屆齡退休，傳承不及等問題。為此，我們導入「GenAI 生成 3D 圖檔繪製製程技術」，這項技術的核心價值，正是將人腦中的經驗和複雜的 3D 設計過程，轉化成高效能、可回溯的數位資產。以下針對兩大核心的產業痛點提出的解決方式，前後比較導入技術前後差異。

三、數位化的經驗傳承

1. 系統化知識捕獲：GenAI 系統能夠學習大量的工程資料和老師傅的設計模式，將他們的思考流程與決策邏輯數位化，徹底打破經驗傳承的黑箱。
2. 建立完整繪製步驟的知識庫：我們建立了具備完整繪製步驟的 3D 圖檔，不再只是單純的幾何模型，能夠增強生產技術的回溯準確度達 90% 以上。

四、縮短設計週期的流程

1. 加速設計迭代：當需要進行尺寸或規格調整時，設計人員只需輸入新的參數，GenAI 系統結合其大型語言模型及工程資料庫，能夠將部分 3D 自動繪製，並快速產生新的 3D 圖檔。
2. 賦予設計師價值：設計師能將精力聚焦於針對性的優化與創新，而非耗時在基礎繪圖工作，從根本上提高了設計品質與速度。

Gen AI 生成 3D 圖檔繪製製程技術，設計人員僅需輸入輪框的「樣式」與「直徑、寬度」等關鍵尺寸參數，系統便會從預先建置的輪框巨集程式資料庫中，精確提取對應的參數化程式碼。產生符合使用者所需的巨集程式，並能將此程式匯入至繪圖軟體中，繪製出包含繪製步驟的 3D 圖檔，解決基礎繪圖工作。

這個技術主要是透過大型語言模型（Large Language Models, LLMs）[3] 結合檢索增強生成（Retrieval-Augmented Generation, RAG）[4] 能夠使用外部專業知識庫，解決 LLM 容易產生虛假資訊的問題，並且可以根據自行建立的資料庫產生專業知識領域的語言模型，更能應用於專業領域中，RAG 架構的核心價值在於將 LLM 本身靜態、預訓練的知識與企業數據的動態、可更新的外部知識有效地結合起來，以下介紹四個核心技術。

DOI:10.30256/JIM.202603_(516).0010