這個單元要來探討的主題是：甚麼是”CAE”？CAE的價值(Value)？
首先，”CAE”是Computer Aided Engineering 的縮寫，就是「電腦輔助工程分析」，有設計分析的內涵。產業界已經廣泛地採用”CAE”進行各種「工程分析」(engineering analysis)的應用。
要採用”CAE”進行一件「工程分析」專案，當然需要具備「人」、「事」、「物」三個條件：
1.
「人」：當然就是「工程師」，特別是”CAE Engineer”，「CAE工程師」。
2.
「事」：就是專業「知識」(Knowledge)和「技術」(Technology)。
3.
「物」：有了「CAE工程師」的「人」，也具備了「知識」和「技術」的「事」，當然，「巧婦難為無米之炊」，還是需要有「CAE軟體」(Software)，才能執行「CAE工程分析」專案，同時，「CAE工程師」必須有整合的「應用技術」(Application Technique)能力。
那麼一位「CAE工程師」需要具備甚麼樣的「能力」(Ability)呢？參閱圖1是「F-C/S-A/M-I-V-C-I」流程圖，讀者可參閱先前單元：#88，【工程設計的新思維：F-C(S)-A(M)-I-V/C-I】，說明如下：
1.
To define the
purpose of analysis 【Function】：「CAE工程師」要有能力定義分析的目的。
2.
To do analysis by
CAE software 【CAE/FEA è
Analysis Technique】：「CAE工程師」要能夠應用「CAE軟體」進行所需要的分析，廣泛使用的是「有限元素分析」(Finite Element Analysis, FEA)，必須熟悉所需要應用的分析功能。
3.
To understand
what he is doing 【Knowledge/Technology】：「CAE工程師」必須瞭解正在進行的工作內涵，當然就需要具備相關的背景「知識」(Knowledge)和「技術」(Technology)。注意：「技術」(Technology)和「技術」(Technique)，兩者是有些差異，雖然中文都稱為「技術」！
4.
To evaluate why
he is doing 【Index è Value è Criterion】：「CAE工程師」要能夠評估為什麼正在進行這樣的分析，特別要能夠透分析取得「評估指標」(Index)對應的「數值」(Value)，並和「允收標準」(Criterion)做比較探討。
5.
To correlate to
experimental verification 【Sensor è Measurement】：「CAE工程師」要能夠和實驗結果做比較驗證(experimental verification)，當然，就需要「感測器」(Sensor)和「量測」(Measurement)相關的實驗技術。
6.
To know how to
improve the product 【Improvement】：「CAE工程師」要能夠根據模擬分析的結果，對產品提出「設計變更」(design modification, DM)的「改善」(Improvement)對策。
7.
To realize how to
do it right in every stage 【F-C/S-A/M-I-V-C-I】：更重要的是，「CAE工程師」對【F-C/S-A/M-I-V-C-I】整個流程的每一個步驟，要能夠正確的執行。
接下來，引用先前單元：#243，【如何應用FCAIVCI 及FSMIVCI於響鈴板的設計分析與實驗驗證？】，參閱圖2，來說明如何應用CAE，以及CAE的價值(Value)，簡要步驟統整如下：
1. 設定設計目標Function：要設計「C6響鈴板」。
2. 瞭解設計要求的允收標準Criterion：第一個發聲頻率和音階標準頻率的誤差，必須在0.34%以內。
3. 定義明確的評估指標Index：必須能夠取得「第一個發聲頻率」，也就是「響鈴板」的「自然頻率」，以能計算和「音階標準頻率」的「誤差」。
4. 進行「響鈴板」結構振動的「模態分析」Analysis：才能夠求得「響鈴板」分析之「模態參數」，包括，「自然頻率」及對應的「模態振型」。
5. 建構「響鈴板」結構的「有限元素分析模型」CAE/FEA：才能夠進行結構振動的「模態分析」。
6. 對實體的「C6響鈴板」進行EMA：確認「C6響鈴板」分析模型和實際結構是等效的(equivalent)。
7. 對實體的「C6響鈴板」進行聲音量測：確認「C6響鈴板」的打擊聲音。
8. 如果NG：也就是Index的Value沒能夠符合Criterion，就要啟動Improvement，就是改善對策。CAE的價值(Value)就是在這個「虛擬測試」(Virtual Testing, VT)循環，在還沒有製作出實體結構前，進行反覆的「設計變更」(DM)，使得能夠達到設計要求。
9. 如果OK：就根據設計的幾何參數，可以加工製作出實體的「C6響鈴板」，再做最後的「產品認證」(Product Validation,
PV)。
綜合一下這個單元的討論，甚麼是”CAE”？CAE的價值(Value)？
1. 參閱圖1右上角的「人事物時地$」示意圖：要採用”CAE”進行一件「工程分析」專案，當然需要具備「人」、「事」、「物」三個基本條件，還要知道「時」、「地」，甚麼時候需要用到CAE，要用在哪裡？更重要的是「$」，公司的經費支持。
2. 參閱圖1下方的「F-C/S-A/M-I-V-C-I」流程圖：「CAE工程師」對【F-C/S-A/M-I-V-C-I】整個流程的每一個步驟，要能夠正確的執行、整合應用，才能夠創造出CAE的價值(Value)。
以上個人看法，請多指教！
王栢村
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| 圖1、甚麼是”CAE”？CAE的價值(Value)？ |
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| 圖2、如何應用FCAIVCI 及FSMIVCI於響鈴板的設計分析與實驗驗證？ |
