為什麼製造業都在談 MBD ? 帶你認識「以模型為基礎的定義」（Model Based Definition, MBD）

在製造業快速數位化的今天，「以模型為基礎的定義」（Model Based Definition，簡稱MBD）的新技術正在改變著工程師們溝通設計資訊的方式。這項技術不僅代表著從傳統2D工程圖邁向3D模型的轉變，更是製造業邁向智慧製造的重要里程碑。本文將帶你快速認為何MBD成為製造業的熱門關鍵字。

什麼是MBD？：從紙上談兵到數位智造

「以模型為基礎的定義」（Model Based Definition，簡稱MBD）是一種以3D模型為核心的工程資訊溝通方法。與傳統方式不同，MBD將所有的設計資訊——包括幾何尺寸、公差標註、材料規格等——直接註記在3D模型上，讓3D模型本身成為唯一的權威資料來源。這意味著設計、製造與檢驗流程都以單一的數位模型為基礎，簡化了資料管理與版本控制。

簡單來說，MBD就是讓「3D模型會說話」，它能直接告訴製造工程師、品質檢驗人員和供應商該如何製造和檢驗零件，而不需要額外的2D工程圖。

MBD的發展得益於3D CAD系統的普及與中性交換格式（如STEP AP242、QIF、3D PDF）的進步，這些格式能完整保留PMI（Product Manufacturing Information）資料，促進跨部門與跨企業的協作。相較於傳統的「純2D圖紙」或「2D圖紙輔以3D模型」，MBD完全摒棄圖紙，標誌著工程設計的全面數位化轉型。

傳統 2D 圖紙 示意圖

MBD的核心技術：語義化PMI

MBD的核心在於「語義化PMI」技術。傳統的標註只是視覺化的符號，需要人工解讀；而語義化PMI則包含了完整的資訊結構：

• 類型資訊：這是什麼樣的公差？

• 數值資訊：公差的具體數值是多少？

• 參考資訊：這個公差應用在模型的哪個部分？

這種結構化的資訊讓軟體能夠自動處理，為自動化應用奠定了基礎。

MBD帶來的優勢

1. 更容易解讀：MBD模型以3D視圖呈現，比2D圖紙更直觀，尤其對於不擅長解讀正投影視圖的年輕工程師來說更具吸引力。

當一張圖紙提供的投影視圖不夠多時，不同的人就可能對其 產生多種不同的解讀，進而導致歧義和誤解 。

2. 更快速創建：創建三維模型標註比二維圖紙省時，因為無需額外生成投影視圖。

   
   

3. 無歧義性：MBD模型將尺寸與公差直接附著於三維幾何，大幅減低2D圖紙因視圖不足而產生誤讀的機率。

   
   

4. 始終保持最新：MBD以3D模型作為唯一權威，確保資料一致性與最新版本，無需擔心2D圖紙分發時的版本混亂，有效簡化版本管理。

製造業為什麼需要MBD？

1. 數位化轉型的必要條件 在工業4.0的浪潮下，製造業需要實現從設計到製造的全流程數位化。MBD提供了一個統一的數位化平台，讓所有利害關係人都能基於同一個模型工作。
   

2. 提升供應鏈協作效率

   MBD讓供應商能夠直接使用設計資料，無需重新建模或重新解讀圖面，大幅提升協作效率。

3. 支援智慧製造

   語義化的設計資訊是智慧製造系統的「養分」，讓機器能夠理解設計意圖並自動執行相應的製造和檢驗任務。

   
   

4. 降低總體成本 雖然初期導入需要投入一定成本，但一旦開始數位轉型，MBD能夠：

• 減少設計變更的溝通成本

• 縮短產品開發週期

• 降低製造錯誤率

• 提升品質管理效率

參考資料：Bijnens, J., & Cheshire, D. (2019). The current state of model based definition. Computer-Aided Design and Applications, 16(2), 308-317.