Syllabus

期末作品公告課程簡介教學目標成績表教學進度表教材參考用書期中作品公告評分方法資源進修部注意事項

作業繳交期限 1/13日，禮拜五

日間部同學注意：期末作品不可直接拿期中作業繳交，若是延續期中作業，請提出差異性及改進分析報告。

創意3D列印實務三創：創意創新創造小專題

為了迎接第三次產業革命時代的來臨，激發弘光資管人的創意能量，以及推廣提昇3D列印的實際應用，希望藉此小專題，以3D列印創新的製造方式，提昇人們生活的方便性，以及促進產業的競爭力。

本小專題以創新與應用兩個要素為重點，小專題作品除了創新之外，還必須含有實際應用的內涵，包括應用於增進日常生活的方便性、或是應用於各種產業的新方法與新技術等等。從解決問題與創造實用著眼，應用範圍不限，但須能突顯「3D列印」的特點，以及開發「3D列印」應用相關的新技術。例如下列內容(但不限下列內容，且不限所有零件都要3D列印，可以包括電子或電機零件，或相關扣件)：

日常生活需求
產業應用
機器組合件
醫療應用

二、作品繳交

作品說明文件(動機、介紹、細節說明, PDF)，檔案命名：創意3D列印實務期中作品 – 說明 – 學號姓名.PDF
海報(A1格式, PDF)，檔案命名：創意3D列印實務期中作品 – 海報 – 學號姓名.PDF
實體成品：
- DesignSpark設計檔案(rsdoc檔，檔案命名：創意3D列印實務期中作品 – 學號姓名.RSDOC)
- 列印成品加分，可向系辦公室登記使用系3D印表機協助列印或使用教師的3D印表機，尺寸不得超過230(長)190(寬)150(高)mm3，而且列印過程所產生之支撐須自行拆除。若自行列印則無尺寸限制，且不限所有零件都要3D列印，可以包括電子或電機零件，或相關五金扣件。
以上3個檔案(作品說明文件、海報、DesignSpark設計檔案(rsdoc檔)，請上智慧大師課程網站繳交。

三、評分標準

創新性: 30%
實用性(或市場潛力): 30%
可行性、效率、成品性能評估(如測試或分析模擬報告等): 25%
產品的安全性與完整性: 15%

四、參考題目

https://ss.nchc.org.tw/3dp/award.php

《經濟學人雜誌》提出，製造業的數位化與社群化將掀起第三次工業革命，其中最關鍵的技術是3D列印，透過 3D 列印，規模經濟將不再是製造業的重點，社群化的合作與產品的獨特性將是這波工業革命的新趨勢。由於高度客製化需求，工業製造流程因此改變，製造業回流先進國家，國際代工關係式微。3D列印技術能以低成本滿足消費者多元化的個人需求，生產模式的創新，製造業已產生質變。3D列印能讓創意具體呈現，年輕世代創意無限，正需要3D列印科技快速產生雛形，以加速產品進入市場的時間與加快產品循環，本課程將協助學生將想法透過3D建模與掃描具體數位化成3D數位檔案，再透過3D列印機印出實體問世。

學分數：資訊管理系選修 3學分 54小時
適用對象：適用大三生修讀
學前能力：無

本課程FB社團

認知

能了解3D建模觀念
能了解3D列印觀念
能了解3D掃描觀念
能了解創意的意涵

技能

能使用3D掃描器和3D建模軟體將創意與想法具體數位化
能使用3D列印機將3D數位檔案產生實體
能使用3D列印機之切片軟體
能能3D列印機的機器操作、校正、與錯誤排除

情意

能將3D創意作品以數位及實體形式與同學分享

DEMO

[pdf-embedder url=”https://fgchen.com/wp/wp-content/uploads/2016/09/1051網路教學計畫課程教學活動規劃-創意3D列印實務.pdf” title=”1051%e7%b6%b2%e8%b7%af%e6%95%99%e5%ad%b8%e8%a8%88%e7%95%ab%e8%aa%b2%e7%a8%8b%e6%95%99%e5%ad%b8%e6%b4%bb%e5%8b%95%e8%a6%8f%e5%8a%83-%e5%89%b5%e6%84%8f3d%e5%88%97%e5%8d%b0%e5%af%a6%e5%8b%99″]

上課材料檔案：https://1drv.ms/u/s!AltkOcrb8IRZgYhEfEg6uHCkYGWJtg

自編教材：https://chenfuguo.gitbooks.io/3d-printing/content/
教材

3D印表機大解密，林水樂，碁峰
圖解3D列印，水野操，, 人民郵電出版社，ISBN:9787115367273
3D列印的概念、原理和應用，水野操著(林詠純譯)，木馬文化

創意3D列印實務三創：創意創新創造小專題

日常生活需求
產業應用
機器組合件
醫療應用

二、作品繳交

作品說明文件(動機、介紹、細節說明, PDF)，檔案命名：創意3D列印實務期中作品 – 說明 – 學號姓名.PDF
海報(A1格式, PDF)，檔案命名：創意3D列印實務期中作品 – 海報 – 學號姓名.PDF
實體成品：
- DesignSpark設計檔案(rsdoc檔)
- 列印成品加分，可向系辦公室登記使用系3D印表機協助列印或使用教師的3D印表機，尺寸不得超過230(長)190(寬)150(高)mm3，而且列印過程所產生之支撐須自行拆除。若自行列印則無尺寸限制，且不限所有零件都要3D列印，可以包括電子或電機零件，或相關五金扣件。
以上3個檔案(作品說明文件、海報、DesignSpark設計檔案(rsdoc檔)，請分別繳交至甲、乙班負責同學。

三、評分標準

創新性: 30%
實用性(或市場潛力): 30%
可行性、效率、成品性能評估(如測試或分析模擬報告等): 25%
產品的安全性與完整性: 15%

四、參考題目

https://ss.nchc.org.tw/3dp/award.php

進修部點名與成績冊

線上課堂討論 30%
期中作品 30%
期末作品 40%

日間部點名與成績冊

平時作業 30%
期中作品 30%
期末作品 40%

請務必留下可聯絡上的方式 (加入課程fb，留下你的mail & mobile phone sms)
在進度表中，備註欄標示在家非同步遠距教學，可以不來學校電腦教室，其餘週數需要到電腦教室來，點名，列入平常成績。
進修部授課以非同步網路教學方式進行，同學必須在線上參與討論，我們不進行分組，每個同學期中考與期末前都必須整理一份參與討論的畫面剪貼報表，每個階段(期中前與期末-期中)的討論次數各至少10次以上。範例如下：

[pdf-embedder url=”https://fgchen.com/wp/wp-content/uploads/2016/09/U1005130劉學承醫療資料庫實務20140612.pdf” title=”u1005130%e5%8a%89%e5%ad%b8%e6%89%bf%e9%86%ab%e7%99%82%e8%b3%87%e6%96%99%e5%ba%ab%e5%af%a6%e5%8b%9920140612″]

AUTODESK Fusion 360

DesignSpark Mechnical 教學進度 Week 1~9

W1 (091/14)W2 (091/21)W3 (091/28)W4 (10/5, 7)W5 (10/12, 14)W6 (10/19, 21)W7 (10/26, 28)W8 (11/2,4)W9 (11/9)

創意3D列印實務課程介紹

課堂錄影

DesignSpark Mechnical與工程繪圖的基礎教學

[pdf-embedder url=”https://fgchen.com/wp/wp-content/uploads/2016/10/DSM詳細教材初稿-1-4章-中文學生版.pdf” title=”dsm%e8%a9%b3%e7%b4%b0%e6%95%99%e6%9d%90%e5%88%9d%e7%a8%bf-1-4%e7%ab%a0-%e4%b8%ad%e6%96%87%e5%ad%b8%e7%94%9f%e7%89%88″]

創意與3D列印實務W3-DSM的下載安裝與使用介面

創意與3D列印實務W3-DSM的下載安裝與使用介面 from Fuh-Gwo Chen on Vimeo.

創意與3D列印實務W3-選取功能

上課材料檔案：https://1drv.ms/u/s!AltkOcrb8IRZgYhEfEg6uHCkYGWJtg 本教學使用train.rsdc

創意與3D列印實務W3-選取 from Fuh-Gwo Chen on Vimeo.

創意與3D列印實務W3-草圖

創意與3D列印實務W3-草圖 from Fuh-Gwo Chen on Vimeo.

創意與3D列印實務W3-拉動功能

創意與3D列印實務W3-拉動 from Fuh-Gwo Chen on Vimeo.

DSM – 快速參考卡片

[pdf-embedder url=”https://fgchen.com/wp/wp-content/uploads/2016/09/QRC.zh-Hant.pdf” title=”qrc-zh-hant”]

DSM教學 – 建立一個零件

DSM教學 – 拉/加長零件

DSM教學 – 彎曲零件

本週作業：

請將上面三個教學的練習過程用oCam這樣的免費螢幕錄影工具，錄製下來 (分成三個檔)，上傳至影音網站(Youtube或Vimeo)，然後將三個作業連結交給甲乙二班的代表(其他班級的同學請獨自交給老師。)

進修部的同學，請至智慧大師作業區繳交作業 (3個連結)

作業要求：

請先用小畫家做一個名牌圖檔：

再將此圖拉到DSM的繪圖區，以作為識別(防止同學拿其他人的檔案繳交作業)。

dsm-%e5%8a%a0%e4%b8%8a%e5%90%8d%e7%89%8c

Simply to say, 作業錄影檔必須要有識別個人的資訊。

DSM教學 – 零件尺寸量測與標註
DSM教學 – 拖拉機

本週作業：

製作拖拉機7個零件，過程用oCam這樣的免費螢幕錄影工具，錄製下來 (分成七個檔)，上傳至影音網站(Youtube或Vimeo)，請至智慧大師作業區繳交作業 (填入7個連結)

請參考第7週 (之前颱風停課)

DSM教學 – 拖拉機 Part 2

日間部本週進度：

1．完善先前作業
2．準備期中作業 (打包好的檔案至智慧大師線上繳交，zip檔，3個檔案，作品說明檔，海報，rsddoc檔)

3dmidterm

本週作業：

製作拖拉機7個零件(8~14)，過程用oCam這樣的免費螢幕錄影工具，錄製下來 (分成七個檔)，上傳至影音網站(Youtube或Vimeo)，請至智慧大師作業區繳交作業 (填入7個連結)

日間部本週進度：

1．期中作品製作

2．繞軸旋轉/拉動及其應用

進修部本週進度：

拖拉機的組合，將前2週建立的14個零件組合成一個完整的拖拉機，過程錄影的線上影音連結請填到智慧大師。

進修部同學期中考週務必來學校，點名，一定要到。

期中考

教學進度 Week 10~18

W10(11/16)W11(11/23)W12(11/30)W13(12/7)W14(12/14)W15(12/21)W16(12/28)W17(1/4)W18(1/11)

輸出STL檔(請按我)

切片軟體的使用：製作3D印表機的檔案gcode。

3D列印

3D成形技術

3D列印是以3D列印機根據設計好的3D模組，一層一層射出元件，並加以堆疊、黏合的技術，列印成本與成品形式根據使用的材料與硬化技術，而有很大的差別。由於3D列印目前主要為提供高單價客製化產品，還難以達到量產、商業化的規模，但在航太與車用等講究精密零組件的領域，3D列印仍有龐大的應用市場。

品質較穩定的3D列印機通常只有1～3色，其餘的色彩需求由染色或塗料來加工，塑膠、紙類及金屬為最常見的列印材料，且能使用的材料也會隨著技術提升而增加。依照製程來分，3D列印有7種常見技術：FDM（熔融擠製）、LOM（層狀製造）、3DP（粉末噴墨）、DLP（數位光處理）、SLA（光固化）、SLS（選擇性雷射燒結）、SLM（選擇性雷射熔化），以下分別進行簡介與比較。

（一）FDM：此技術最常採用的材料為塑膠，又以ABS樹脂與PLA（Poly-Lactic Acid）最常見。ABS具有高強度、低價格且耐熱的優點，但在高溫下會產生有毒氣體，採FDM技術時，材料會被加熱至半熔融狀態並在平台上擠出，再因溫度下降而固化，如此反覆地向上堆疊。這種技術是最常見的3D列印技術，價格也最低。

（二）LOM：LOM是將材料薄膜切割成需要的形狀，然後再一層層透過膠水黏貼，所以LOM除了可採用塑料外，也能使用紙張作為原料，也被叫做紙張積層（Laminated Paper）。這種技術的列印速度較快，但會產生較多的廢料。

（三）3DP：原文為3D Printer，或稱為Plaster-Based 3D Printing。製成原理是在平台上鋪上粉末，然後再從噴頭噴出黏著劑，將需要固化部分的粉末黏在一起，層層重複到最後將未黏住的粉末回收、完成成品。原理類似噴墨印表機，所以也被稱為粉末噴墨或膠水固化噴印。3DP採用灰白色的石膏粉體材料，可在形成時噴上彩色膠水，其性質相對其他材料安全且價格低廉，但模型表面會帶有沙粒感的顆粒狀，且結構強度會相對較差。

（四）DLP：這種技術用DLP的投影功能，將一層層圖片照射在光固化樹脂上，逐層堆疊製造出成品。成品的細緻度較高，但材料較昂貴、硬度偏低，應用領域與FDM相反。

（五）SLA：SLA類似DLP，同樣以光固化樹脂為材料，透過雷射一層層掃過液態的光固化樹脂使其硬化成型，再讓硬化的部分下移，重複硬化製成以覆蓋先前的液態光固化樹脂。與DLP的差別在於DLP是逐步將模型拉出樹脂，而SLA則是往下沉浸。SLA的成品同樣具備細緻特色，且透過雷射掃射可快速製造大型物件；光固化樹脂成本較高也是同樣的缺點。

（六）SLS：SLS製程是類似3DP及SLM固化粉末堆疊的技術，差別在於SLS和SLM採用雷射而非接著劑，所以從速料到金屬粉末都可作為SLS的材料，只需以雷射加入粉末內部的黏合劑，將粉末黏在一起成形；但因採燒結成型製成，所以成品的晶粒結構和特性等都會與原本粉末有所差異。

（七）SLM：SLM以金屬粉末為主要材料，透過更高功耗的雷射將金屬粉末加熱成液態，然後與其他材料結合再冷卻固化。SLM特色在於成品強度高，且能夠直接列印金屬零件，適用於航太零件印刷。但SLM的機台設備也比較貴，材料選擇也較少。(工商時報)

資料出處：http:\/\/www.chinatimes.com\/newspapers\/20151018000077-260204

獨立特派員 327集 (3D列印自造者革命) (3D列印印向新未來)

3種型式的3D印表機：FDM, SLA, SLS

4種型式的3D印表機及其版本

【青創指揮部】5/19 3D印表機教學課程

五個學習，一個作業 (日間部請注意，本週開始改變作業連結繳交作法，請至智慧大師課程作業區填寫)

1．【3D建模-DSM教學】繞軸拉動與相關應用 (蛋形實體、愛心實體)

2．Android機器

3．創作作品分享【3D列印創作】慢飛兒咖啡好幫手 – 郭宇杭

本週作業：繪製Android機器人，影片連結上傳至智慧大師作業。

onlineexamsubmit

DSM掃掠的使用

本週作業：繪製安全帽 (作業連結請上智慧大師輸入，背景務必加上個人識別資訊)

在DSM中，拉動是以平面垂直的方向進行，除此之外，DSM提供了另一個拉動功能-掃掠，可以自定非直線拉動的軌跡。

首先畫一個圓(大小不拘)

進入3D模式，讓圓形成平面。再選擇草圖模式，選擇Z軸的平面：

用雲形曲線繪出掃掠的軌跡：

選取拉動功能，選擇要拉動的平面。

選擇掃掠功能。

選擇至，點選拉動軌跡的末端：

完成：

【範例】

【Sweeping with multiple trajectories】 【練習繪製手榴彈】 Hand Grenade

安全帽的繪製

http://www.yescoloring.com/images/20_dirt_bike_crusty_fmx_coloringkidsboysdotcom.gif

第一階段：安全帽本體繪製

複製一個安全帽的圖片(側面) http://www.yescoloring.com/images/20_dirt_bike_crusty_fmx_coloringkidsboysdotcom.gif

畫一個70mm的圓

將安全帽的圖貼上來，再按下左鍵確認貼上前，使用滑鼠的滾輪縮放草圖格線，使得70mm的圓重疊安全帽的頭部輪廓線。

使用球形實體工具，以70mm圓的圓心畫出一個70mm的球體。

接著，我們準備切割球體的底部，使其形狀符合安全帽的頸部形狀，從安全帽的下緣二個頂點畫一直線：

綠色線條為我們剛畫出的線條。

選取草圖模式(我們剛選取直線，此時會以該直線的平面為草圖平面)

選擇平面工具，準備進行球體的分割。

將球體的下方去除掉。

接下來，我們要畫安全帽頸部的曲線，此時選擇球體下方的平面：

在先前繪製出的直線頂點繪製一個20mm的線(如下圖)：

繪製好的頸部曲線進入3D模式後，形成一個平面，我們要將這個平面以掃掠拉動的方式，拉出一個實體與球體進行結合：

沿著球體與安全帽的切線點處，以三點弧線畫出一個連接球體與下方頸部平面的弧線：

以掃掠拉動的方式向上拉至該弧線的端點：

接著，我們要挖出鏡片的空心部份，描出鏡片的曲線：

以剪下的方式向左邊拉動平面，削去左邊實體： dsm-helmet-25

第二階段：挖空實體

先挖空球體，使用球體工具及原本球體的球心以剪下的方式拉出68mm的球，此時原本球體就會被新拉出的球體削去，變成空心狀。

接著，我們要削去另一部份的實體，使用平移複製的工具拉出曲線(2mm)：

繪製出來的平面以剪下的方式向上拉動，削去實體以形成空心：

完成：

彩蛋：

1．繪出口罩的通風口

2．沿著頂部曲線繪製造形

．安全帽本體繪製

．薄殼(挖空)

另一個安全帽的教學(使用DSM V1繪製)

進修部今天作業：繼續做安全帽的繪製。

．DSM繞軸拉動應用 II

【螺絲與螺母的繪製〕

【絕地武士光劍】

拔模功能的應用

本週作業：繪製Taipei 101 (作業連結請上智慧大師輸入，背景務必加上個人識別資訊)

請注意期末報告公告(在本課程網頁開頭處！)

工業4.0

【本週作業】

上智慧大師回答問題(簡答)：

1．工業4.0的特徵？

1．郭台銘口中的富士康關燈生產是什麼？與工業4.0有何相關？

工業4.0 從製造業到「智」造業，下一波產業輩命如何顛覆全世界？(韋康博)

工業4.0時代-即將興起的工業革命

工業4.0的定義與核心特徵

工業4.0一詞最早出現德國2011年漢諾威工業博覽會
第一次工業革命蒸汽動力的使用為主軸，第二次工業革命使用電力，第三次工業革命以電子資訊技術為核心，工業領域朝向自動化控制的方向發展，借助數位控制與可程式邏輯控制器(PLC)實現全自動化生產。

工業4.0的特徵

透過價值網路實現橫向整合
端對端數位整合橫跨整個價值鏈
垂直整合與網路化的製造系統

工業4.0的發展

全方位互聯
全方位整合
精準的即時大數據分析
層出不窮的創新
全方位與深入型的轉型

工業4.0的發展策略願景

透過智慧晶片讓一條生產線產出多元商品

工業4.0顛覆的事物

智慧工廠-機器與機器對話

工業4.0時代的機遇與挑戰

中國提出二化正策：工業化與資訊化
工業4.0變傳統的工業生產流程，對產品提出標準化、模組化的要求，為製造業提供更多的獲利機會。

工業4.0時代如何淘汰小米科技

善於製造將打敗善於行銷

創新2.0與工業4.0

創新2.0特徵

以使用者為中心，完全圍繞著使用者需求來創新技術。
以社會實踐為舞台，技術創新成果將得到廣泛的應用。
以共同創新、開放創新為特點，將全世會都納入創新機制中。工業4.0與創新2.0共同帶動知識社會的創新，工業4.0將虛擬世界與實體世界融為一體，人、機器、資訊將被物聯網系統連接在一起。

工業4.0的思維方式-顛覆全球製造業的新思維

有效提供資源利用率，降低生產成本。
工業設備的設備維護效率提高
最佳化生產管理流程，提高企業營運效率。
智慧工廠
虛擬全球將與現實全球相互融合
人、機器及資訊互相連結的時代
個性化生產與消費的時代
重行銷輕製造的網路經濟即將落伍
預測型製造與工業大數據

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【90秒看懂】為什麼你要認識「工業4.0」？台灣轉型新力量

工業4.0介紹

工業4.0 - 王健亞

問答：
台灣的餐飲經營普遍以大量人力為主，造成「經營成本高」、「人員管理不易」、「血汗餐廳」等問題層出不窮，若以「翻轉餐廳 – 日本旋轉餐廳」影片所示，要建立高科技輔助管理的餐廳，從2個面向來看：
1．以餐軟專業人員．引進IT人員協助建置
2．以IT科技人員背景，招募餐飲人員

試用SWOT分析法，分析結論，1較好還是2較好？

翻轉餐廳 – 日本旋轉餐廳

創新、創意、創造、創業思維

彼得・杜拉克(Peter Drucker)曾說：「創新，不然就等著滅亡(Innovation or Die)」

【世界翻轉中】誰都能成為自造者！師生合作進軍美國。

【翟本喬談創新】先推翻 5 個意識框架，台灣人才有可能真正談創新

問題的發想

發想是什麼？

亂無章法的發想
天馬行空的發想
信手捻來的發想
處心積慮的發想
迫於無奈的發想
用心良苦的發想

創作發想

沒有發想的創作會是什麼模樣？
需要有系統性的發想(不能走一步算一步，否則一步錯步步錯。)

表達

報導(新聞、八卦、陳述…)
報告(詳實的分析事實)
論文(客觀的、邏輯的、周延的、科學的…)

創作動機

誰 (who)，誰要這個創作？創作者本身、贊助者/出資者、老板、指導老師…
何處(where)，什麼地方有問題？
何時(when)，什麼時候需要？

創作發想要考慮的範圍

創作主題
創作目的，要解決什麼問題？解決誰的問題？
創作方法，要如何進行這個創作？創作(受益/受影響)的對象是什麼？

邏輯，想想好神拖 VS. Gogoro 電動機車？

邏輯就是多問自己「為什麼」，為每一個觀點找出合理的理由(多方的探討，滿足客觀性)。
你的邏輯是否和其他人的邏輯相同？
你在創作上的專業邏輯是否足夠？

想法的成形/架構

歸納法，將所觀察/想到的事物進行分類
演繹法，無極->太極->二儀->四象->八卦->六十四…
思考方法：海綿法與淘金法

思考的重要性

在安靜的時間與地點，清楚的頭腦，冷靜的思緒進行思考。
台大的傅鐘為何是21響？台大校長傅斯年說：「一天只有21小時，其餘3小時是用來沉思的。」，告誡學子時間寶貴，每天要留3小時進行沈思…

創意是否具備邏輯？邏輯即是想法…

如何跳脫固有的創意想法？形成好的創意想法？
如何引導天馬行空的發想、胡思亂想、漫無目的的發想…，來形成合乎邏輯、新的創意發想？

創意發想的三個要素

創意發想動機
創意發想所要解決的問題
創意發想的目的

創意發想動機

來自於經驗、報導、觀察、文獻等

創作的方法

文獻分析(報導、報告、論文、書籍、專利檢索、網路文章、部落格等)
專家訪談/訪問

創意發想的問題

對問題要有濃厚的興趣
問題要設限，限制問題的範圍，才能方便蒐集資料，容易聚焦，掌握核心問題，深入探討事實的真象。
進行徹底的文獻探討及市場調查。
提出假設 (論述所提出的創作發想對問題有正面且巨大的貢獻)
跨領域進行問題解決方案的探討。
策略上問題要「小題大作」，問題的存在必須加以論述，不同的人對問題有不同的看法，要把問題的重要性、嚴重性、關鍵性等突顯出來，才能彰顯創意發想所提出的解決方案之價值！
可以驗證成效的，從質性和量化角度進行驗證。
具原創性，在功能、外觀、性能等方面。