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MBD vs. 傳統2D圖紙:轉型的關鍵起點

已更新:8月11日


MBD與傳統2D圖紙在製造業中的比較


隨著製造業邁向數位化與智慧化,傳統的2D圖紙已難以滿足當代高效率、高精度的產品開發需求。許多企業雖已導入3D設計工具,卻仍習慣以2D圖紙作為主要溝通與製造依據,導致設計資料與製程資訊分離,無法真正實現流程整合與數據自動化。


此時,正確認識MBD(Model-Based Definition)與傳統2D圖紙的根本差異,成為企業推動數位轉型的關鍵第一步透過下方的比較,我們可以更清楚理解兩者在資訊整合、資料一致性與製造效率上的本質差異,也將更能看見MBD在企業未來營運模式中扮演的重要角色。

傳統2D圖紙 示意圖
傳統2D圖紙 示意圖
基於模型定義(MBD)示意圖
基於模型定義(MBD)示意圖

比較面向

傳統2D圖紙

基於模型定義(MBD)

定義與形式

多張2D視圖(正視圖、側視圖、剖視圖等)組成,包含文字註解,描述尺寸、公差、材料和製造要求。

使用單一3D數位模型,整合幾何形狀、尺寸、公差、材料規格及產品製造資訊(PMI)。

資訊整合度

資訊分散在多張圖紙和視圖中,需人工整合,易導致誤解或遺漏。

所有資訊嵌入單一3D模型,提供統一資料來源,減少誤解風險

更新與修改

設計變更需手動修改每張圖紙,耗時且易出現版本控制錯誤

變更直接在3D模型上進行,自動同步至所有流程,縮短工程變更管理(ECM)時間

數位化整合

難以直接與數位製造系統(如CNC、CAM)整合,需人工轉換指令,增加錯誤風險

模型包含語義化PMI,可直接與CAD/CAM系統整合,支援自動化生成CNC程式或檢驗報告

可視化與協作

需專業知識解讀複雜視圖和註解,難以提供直觀3D視覺化,限制非專業人員使用

提供直觀3D可視化,輕量化檔案(如JT格式)便於車間人員存取,促進跨部門協作

標準化與相容性

遵循ISO、ASME等國際標準,全球通用,無需新技術即可使用。

需相容CAD系統和中性格式(如STEP AP242),但目前格式傳輸加工變更能力有限。

透過前面的比較,我們已初步掌握MBD與傳統2D圖紙在資訊表達、資料整合與流程效率上的核心差異。然而,實際導入過程中,仍需更全面地評估兩者在實務應用上的優勢與限制。接下來,我們將進一步分析MBD與2D圖紙在不同面向下的優缺點,協助企業在轉型決策時,能根據自身需求與現況,做出最合適的導入規劃。



傳統2D圖紙

基於模型定義(MBD)

優點


  • 標準化與普及性:全球製造業廣泛使用,無需額外培訓。

  • 低技術門檻:紙本或PDF格式易於存儲和分享,適合小型企業。

  • 歷史遺留支持:適用於老舊設備和維修流程。

  • 效率提升:縮短工程變更時間、設計與組裝效率提高。

  • 錯誤減少:語義化PMI減少人工解讀錯誤。

  • 數位化轉型:支持數位線程,實現設計到檢驗的資料共享。

  • 跨部門協作:輕量化模型促進部門間協作。

缺點

  • 資訊分散:多視圖和註解增加誤解風險。

  • 更新困難:手動修改耗時,版本控制易出錯。

  • 數位化限制:無法直接與數位系統整合。

  • 解讀複雜:非專業人員難以快速理解。

  • 技術門檻:需先進CAD系統和硬體支持,初期成本高。

  • 下游應用有限:製程規劃和維修支持不足。

  • 資料互通性挑戰:中性格式無法完全傳輸加工變更。

  • 資料管理需求:需強化版本控制與安全性。


結語


傳統2D圖紙因其標準化格式、操作門檻低等特性,至今仍在某些製造場域中具備實用優勢,特別是在習慣既有流程、工具尚未更新的企業中,仍扮演重要角色。然而,隨著產業逐步邁向數位化與智慧製造,MBD以其整合3D模型與產品製造資訊(PMI)的特性,展現出無與倫比的數位串聯、流程自動化與跨部門協作潛力


然而,導入MBD並非一蹴可幾,仍需面對如系統整合、資料治理與人員培訓等多方面的挑戰。因此,製造業從業人員與決策者應及早認識並評估MBD的發展潛力與實施條件,為企業的數位轉型鋪路。唯有主動迎接變革,才能在快速變動的產業環境中掌握先機,真正邁向智慧製造的新時代。



參考資料:Goher, K., Shehab, E., & Al-Ashaab, A. (2021). Model-Based Definition and Enterprise: State-of-the-art and future trends. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture, 235(14), 2288-2299.

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