Autodesk高管专访：生成式设计、Netfabb与Fusion 360如何连接增材制造全流程

从设计到工作流管理，软件在增材制造中扮演日益关键角色。Autodesk 作为软件版图领军者，是开发制造、建筑等广泛行业软件的十亿美元级公司。
 
我们有幸专访 Autodesk 制造与生产行业战略及业务发展总监 Robert Yancey。他在增材制造领域深耕 25 年，现统领 Autodesk 制造解决方案业务与行业战略，涵盖减材、混合技术与增材制造。
 
今天我们探讨 Autodesk 如何加速增材制造采用、生成式设计为何关键、行业如何从快速原型跨越至量产。

凭借深厚增材制造背景，您如何看待行业这些年演进？

过去几年最大变化是：增材制造可超越原型的理念成型。
 
医疗与牙科领域早已如此。但医疗外，越来越多人审视技术，意识到能真正制造零件、生产别无他法的低批量。
 
成本下降、速度提升，让增材用于生产成为更现实的可能。当然仍有大量障碍挑战。但我们服务许多正探索如何将增材用于生产应用的公司。
 

深入 Autodesk 产品线，先从 Netfabb 谈起。Autodesk Netfabb 如何推进增材制造应用？

Netfabb 是打印准备软件。处理 STL 文件、生成支撑结构。该技术由来已久，我们聚焦提升工作流效率。
 
但 Netfabb 拥有额外独特能力。例如高级刀具路径技术，用户反馈工艺速度显著提升。
 
金属增材端，我们提供仿真能力模拟粉末床熔融。可虚拟预检残余应力、变形、刮刀干涉，在实际构建前规避风险。
 
近期我们将该技术延伸至混合工作流。典型为金属丝弧沉积后发展加工能力精修零件——并在定向能量沉积过程中同步仿真。
 

混合制造目前普及度如何？

混合制造仍较新，但市场关注度高。
 
目前真正全面利用混合制造的客户寥寥。但在展会上，我们看到更多混合机厂商面向油气、大型件等粉末床熔融难覆盖的应用。
 

生成式设计是 Autodesk 战略核心 —— Fusion 360 如何兑现生成式设计愿景？

Autodesk 生成式设计与其他方案的区别：我们不给单一最优解，而是给出满足需求的解集，并提供工具轻松导航筛选。
 
我个人认为行业普遍将生成式设计定位为轻量化工具。它特别适配增材制造，因为常产出传统工艺难以高效制造的设计。
 
但 Autodesk 视其为设计探索技术，允许同时探索工程功能与商业价值。
 
我们已引入常见制造技术如二三轴加工的生成式应用。今年将见更多此类落地。生成式设计从而适用于今天用传统制造方法的人群。
 
另一重点是引入更多商业权衡：如在设计过程中权衡成本、进度、材料。
 
随铸造等业务纳入工作流，用户可同步权衡工程性能与商业价值。

常谈增材制造需要新设计范式。您怎么看？

 
这绝对是重大鸿沟。我最近参加 MIT 主办联盟会议，全天聚焦面向增材设计。
 
许多客户反馈工作流严重割裂。CAD 工具做设计，转 STL 导入构建处理器如 Netfabb，再发给机器采集数据。
 
形成数据孤岛，互不连通。
 
Fusion 360 愿景正是创建单一环境，从概念到打印，所有数据在正确语境、正确格式、正确方式呈现给相关人员。
 
增材制造工作流涉及多人，各需不同数据与格式。Fusion 360 愿景以数据为中心打通端到端工作流。
 
我们也有意与增材生态其他技术提供商——如工作流管理软件——合作，让用户便捷高效完成工作。
 

谈合作与协作，Autodesk 近期宣布多项，HP 与 GE Additive 为代表。Autodesk 合作策略？如何看行业协作角色？

增材领域仍相对小众。我认为大家认清：要增长，必须与生态内其他技术提供商协作。
 
这正是客户诉求。他们厌倦割裂工作流与运营中的数据孤岛，无法整合。
 
过去 18 个月我们与 GE Additive、HP 对话。他们表达相似观点：割裂工作流限制设备与材料销售。
 
他们想与我们合作，为其机器建立更一致工作流。
 
作为当下行业两大巨头，我们决定与他们合作攻克此题。但意图是提供平台，让任何机器厂商都能用 Fusion 360 与外部技术商构建工作流。
 

其他可谈的合作？

近期在 TCT Asia 宣布与 Farsoon、Arkema 合作。
 
有趣之处：Arkema 供材料、Farsoon 供设备、我们供软件。
 
所以不只是材料、机器或设计；真正是工艺、材料 与 设计三位一体协同，才能为增材制造用户产出最优结果。
 

早前您提到增材制造从快速原型向量产转移。确保这一跃迁的关键因素？

取决于具体行业。
 
高度监管的医疗、航空航天，核心问题是如何认证零件。认证设计、材料、工艺与其他制造技术本质无异。
 
但增材工艺不同、材料不同，必须走完认证流程才能进量产。这是迈向量产必须发生的事。
 
另一层是对技术整体认知度仍低。企业看到增材机会，但常缺乏足够专业知识快速推进量产。有公司推进快，有才刚入门。
 
我们发现许多客户找我们只想要通用培训。他们需要帮助理解增材机会与障碍在哪里，更好理解工艺与材料需求，以及这些因素如何回哺设计，从而探索如何用技术生产。
 
成本在许多情况下仍是门槛。叠加对如何使用、设计技术、如何为增材真正创造商业价值的商业案例认知不足，限制因素依然不少。
 

这种培训需求是否影响 Autodesk University 用户大会内容？

Autodesk University 是我们多年举办的用户驱动大会。客户亲自授课、提供大量内容。
 
有机制决定纳入哪些环节。是的，我们看到 Autodesk University 增材内容热度上升。追踪可见增材课程与内容年年增加。
 
我们也在与咨询公司、高校合作。最近在 MIT，我们合作开发面向在职专业人士而非大学生的培训课程。
 
他们今年推出课程，反响热烈。我们合作提供培训内容支持，并用 Autodesk 技术辅助培训内容开发。
 
我们真正着眼于外部培训提供商，专注打磨最佳软件体验服务客户与受训者。
 

关于 AM 商业案例挑战：新接触技术的公司如何起步制定采用策略？应考量哪些因素？

我观察到许多公司切入增材时，打印基于传统工艺设计的零件。拿到 3D 打印件手里展示很酷。
 
但商业案例在寻找环节崩塌。若零件为铸造或加工设计，那些技术在中大批量下往往仍更具成本效率。
 
需要的教育是：如何为零件、组件、系统提供增材独有的额外价值。
 
看著名案例如 GE 燃料喷嘴、我们与 HP 的 Penumbra 案例。那些是从白纸为增材设计零件。由此实现真实性能价值。
 
所以关键是能否基于白纸为增材设计。显然需深谙技术，软件工具须支撑此能力。这正是我们聚焦重点。
 

您看到 AM 在哪些特定行业或应用有关键机遇？

医疗与航空航天是当前两大市场。但看 Autodesk 核心市场——设计与制造，关键机遇在工业机械——中小机床车间与制造设施。
 
有趣的是该行业兴趣颇高。他们比航空航天或医疗更敏锐于能为零件收取更高费率的领域。
 
消费品 3D 打印也开始获更多关注。
 
混合工作流方面，另一关注点是增材做工装。夹具治具长期用增材，工装镶件有限应用。
 
但我们看到更多对“增材可更快原型与制造工装、做更多迭代”的兴趣。最终可能仍走传统切削工装，但增材在过程中提供巨大价值。
 
还有仅需几百或几千件的场景，增材工装更具成本效率。
 

建筑业增材制造如何？采用虽慢但潜力巨大。

建筑增材应用绝在 Autodesk 雷达内，且我们持续跟踪。建筑为我们核心市场，定位优势明显。
 
我们都看过机器人打印混凝土视频，但远不止于此——能为新建筑设计创造定制节点。建筑业正向制造业寻求指导，如何创造更高效建造流程、引入制造业已用技术。
 
当前采用率仍极早期。但我判断行业兴趣浓厚，已有公司推出建筑 3D 打印技术。我们称之为工业化建筑——让建筑更像制造工厂以获取制造业效率。
 
正如我们视增材为制造工具箱一工具，增材也将是建筑工具箱一技术。
 

在更广制造生态中，AM 更多是传统制造方法的补充工具？

增材不会替代传统制造。但随采用深入，将有其角色。特定应用下可替代传统制造。
 
我们视增材为现已可用的另一制造技术，供用户在设计到制造再到上市全链路中，以最高性价比产出最优质量产品服务客户。
 

工业 4.0 高频热词。Autodesk 对工业 4.0 的愿景？

工业 4.0、数字孪生……常挂嘴边。
 
有客户反馈工业 4.0 全是炒作、不适用他们。但也有客户从 AI、机器学习、数据分析在整体工作流获实惠。
 
我们认为：实现工业 4.0 愿景，关键第一步是更好连接设计与制造工作流。
 
这正是 Fusion 360 的承诺。我们在 Fusion 内有成熟加工工作流。增材工作流将于今年浮现。核心是连接设计与制造数据。
 
显然有下游质检、供应链、物流等连接。但若设计制造数据不连通，工业 4.0 愿景永不可及。所以我们当前聚焦连接设计到制造工作流。
 

实际管理增材制造生产端工作流，您认为当前存缺口？能否详述数据层面如何连接？

这是制造业普遍存在的重大鸿沟。以数据点为例，我们有大量客户用加工技术做注塑模具，我们也做注塑仿真。所以与注塑市场高度连接。
 
我调研加工客户：收到的客户设计中有多少比例可直接切刀具。答案总是一样：从未发生。
 
我将其表征为：设计师常不谙制造工艺细节，缺乏制造洞见去设计。设计完成抛给制造端。
 
下一步是我称的“舞蹈开始” —— 设计与制造的博弈、反复拉扯，以在规定时间进度内达成既满足设计要求又可制造的结果。
 
我们大量工作致力于闭合这鸿沟。让设计师获得更多洞见，了解其设计决策对制造运营的影响。
 
反向也需打通。制造工程师可能看到制造端节省时间成本的机会，需设计变更。但他们无可见性回溯设计师，不知变更是否违背零件工程要求。
 
我们真正在做的是闭合鸿沟，让产品开发全链路从业者在正确语境获取所需数据，做出更优决策。
 

增材制造有哪些趋势令您兴奋？

行业极快。总有新公司新技术涌现。我特别关注的趋势：更多增强塑料。复合材料技术正渗透。
 
多家公司开发有趣复合材料工艺，产出更高刚度、更定制化、传统工艺无法制造的零件。
 
混合技术是另一新兴有趣趋势。优势在于利用焊接等传统工艺，以更低成本、更大设计自由度产出高价值组件。
 
我认为成本将持续下降、速度持续提升。这驱动人们考虑仅需千件量产时用增材上市。
 

反面看，若要加速该进程，行业最需哪三件事？

第一是教育。
 
第二是认证流程。前述航空航天、医疗有特定认证流程，但对增材仍在挣扎。
 
第三是面向增材设计能力。更复杂的是不同行业设计要求不同。如何针对这点讲通用的面向增材设计课？
 
工具层面也有系统局限。看 CAD 到打印准备工具的交接：CAD 只输出 STL，基于此工作。需改东西必须回 CAD、重输出 STL、再改。极不高效。
 
反之，在 CAD 环境内直接改、即时看对打印工艺、材料的影响，能支持更多迭代、更高效流程。
 
这也是生成式设计我们要达成的部分。生成式设计定义工程与商业问题、所有变量，让工具产出数百可行设计。您可快速筛选、决定深入分析哪些。
 

最后，2019 年 Autodesk 将如何布局？

你们将开始在 Fusion 360 看到增材工作流。
 
将深化已建立合作，为相关机器客户创造极致无缝高效工作流。
 
将持续跟踪复合材料、混合制造等新技术，理解其用例与应用、与客户群汇聚点。
 
终极上，我们加倍投入，让增材制造普惠大众。
 
了解 Autodesk 方案： https://www.autodesk.com
 
关于 Robert Yancey 博士

Autodesk 任 Yancey 博士定义制造生产解决方案业务与行业战略，含减材加工、增材打印/制造、混合与复合材料技术。他是生成式设计与制造、高级仿真、航空航天结构设计、先进复合材料公认领军者。拥有 MIT、Virginia Tech、University of Dayton 航空航天与材料工程学位。