鑄造模擬軟體有哪些?常見 ProCAST、MAGMASoft 與 THERCAST 比較

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開頭先講重點:選軟體不是選最強的,是選最適合的

好,今天要來聊聊鑄造模擬軟體。最近很多人在問,ProCASTMAGMASoftTHERCAST 這幾套主流軟體到底差在哪?每次看原廠的資料都寫得天花亂墜,好像什麼都能做。 但說真的,在工廠端,你真正關心的是「我的問題,哪一套解決起來最順手、最快?」

我直接破題:沒有哪一套是「最好」的,只有「最適合你現在做的產品跟工藝」的。這三套軟體就像三種不同的交通工具,都能把你從A點載到B點,但過程和體驗完全不同。你開賽車去買菜,不是不行,但就是很彆扭,成本也高。這就是我想討論的核心。

它們的「個性」到底差在哪?從核心演算法看起

要搞懂它們的差異,不能只看功能列表,要從它們的「心臟」——也就是數學模型和演算法來看。這聽起來很硬,但我盡量用白話講。簡單說,ProCAST 和 THERCAST 都是基於「有限元素法」(Finite Element Method, FEM),而 MAGMASoft 主要是用「有限差分法」(Finite Difference Method, FDM)。 這兩種方法的底層邏輯不一樣,也決定了它們天生的強項和弱項。

  • 有限元素法 (FEM):你可以想像成用一堆不同形狀、大小的積木(元素)去拼湊出你的鑄件模型。 因為積木形狀可以很自由,所以它能非常精準地貼合複雜的幾何外型,特別是那種有很多曲面、薄壁的零件。 這讓 FEM 在處理應力、變形這類問題時有天生優勢,因為它能更精確地計算每個微小區域的物理變化。 ProCAST 和 THERCAST 就是走這個路線。
  • 有限差分法 (FDM):這個方法比較像是在你的模型上蓋上一層方格子(網格),然後計算每個格子點上的物理數值變化。 因為格子是規整的,所以計算速度通常會比 FEM 快很多,特別適合用來快速迭代、驗證大量的設計方案。 但缺點是,遇到複雜的弧面或邊界時,方格子沒辦法完美貼合,會產生所謂的「階梯效應」,在精度上會稍微犧牲一點。 MAGMASoft 就是 FDM 的代表。

所以你看,光是核心演算法就決定了它們的性格。FEM 就像精雕細琢的工匠,追求極致的精度;FDM 則像是講求效率的專案經理,目標是快速得到一個「八九不離十」的可靠結果。

鑄造過程中的高溫熔融金屬澆注
鑄造過程中的高溫熔融金屬澆注

主流軟體比一比:ProCAST、MAGMASoft、THERCAST

了解了核心差異後,我們就可以來看看這三套軟體在實際應用上,分別適合處理什麼樣的「疑難雜症」。

軟體 核心技術 我流點評 / 適合場景
ProCAST 有限元素法 (FEM) 這傢伙是個「學術派的全能選手」。精度非常高,特別是在應力、變形、微觀組織預測方面很強大。 像是航太領域的渦輪葉片那種要求單晶結構、不能有絲毫差錯的精密鑄件,就很依賴 ProCAST。 但也因為功能太全太細,學習曲線有點陡,你需要一個真的懂材料和製程的工程師才能發揮它百分之百的功力。
MAGMASoft 有限差分法 (FDM) 它是「講求效率的務實主義者」。最大的特色就是快,而且它不只是一個模擬工具,更強調一套「方法論」,有所謂的虛擬實驗設計 (DoE) 和自主優化功能。 讓你可以在短時間內跑幾十甚至幾百種方案,找出最穩定的生產參數。 特別適合汽車產業那種產量大、需要快速迭代的領域。很多人覺得它在流動分析上很直觀好用。
THERCAST 有限元素法 (FEM) 我覺得它是「專注特定領域的專家」。雖然跟 ProCAST 一樣是 FEM 核心,但它在某些特定製程上做得特別深,尤其是「連續鑄造」和大型「鑄錠」的模擬,在這塊市場幾乎是領導者。 它對於液態到固態轉變過程中的熱機械耦合、甚至跟後續的鍛造製程連貫模擬,都有獨到之處。 如果你的工廠是做鋼胚、鋁胚這類連續性生產的,那 THERCAST 絕對是首選。

情境應用:如果我是... 我該怎麼選?

講了這麼多理論,我們來點實際的。假設今天你要導入一套模擬軟體,到底該怎麼評估?

情境一:我們是做高階精密鑄造的,客戶是航太或醫療產業

這種情況下,我會優先考慮 ProCAST。因為你的客戶要的不是「差不多」,而是「絕對不能出錯」。 ProCAST 基於 FEM 的高精度,能幫你深入分析殘餘應力、熱裂、甚至晶粒結構等微觀問題。 這些都是高附加價值產品的決勝點。雖然它可能算得比較慢,但對這種一片幾十萬、幾百萬的零件來說,花時間把問題算清楚,絕對比做出廢品來得划算。

情境二:我們是大型汽車零件供應商,每天要應付好幾個案子

MAGMASoft 可能更適合你。汽車產業講求的是「速度」和「穩定的量產」。MAGMASoft 的快速計算和自主優化功能,可以讓你快速驗證澆道系統、冷卻水路的設計,找出一個最不容易出錯、生產效率最高的參數組合。 它就像一個得力的助手,幫你在最短時間內交出「穩健」的作業,而不是去鑽牛角尖寫一篇完美的博士論文。

鑄造模擬中常見的溫度場分析結果
鑄造模擬中常見的溫度場分析結果

情境三:我們是鋼鐵廠或鋁業廠,做的是連續鑄造的胚料

想都不用想,直接去看 THERCAST。它在連續鑄造和鑄錠領域的專精程度是其他兩家難以比擬的。 從鋼水在中間包的流動,到經過冷卻區、與滾輪接觸變形,它都能做很細緻的熱機耦合分析。 甚至可以預測電磁攪拌 (EMS) 的效果,這對於改善內部品質非常關鍵。 更有趣的是,在國外,有些研究會比較 THERCAST 和 ProCAST 在大型鑄錠上的模擬,雖然都是 FEM,但 THERCAST 專門為這類製程優化的介面和求解器,還是讓它在使用上更方便。

一些限制與迷思:軟體不是萬靈丹

聊了這麼多好處,也要潑點冷水。很多人以為買了模擬軟體,就能馬上解決所有問題、良率翻倍。這絕對是個迷思。

首先,模擬的準確度,高度依賴輸入資料的品質。 你給它垃圾,它也只會還你垃圾。材料的熱物理性質參數、模具與鑄件的介面熱傳係數 (IHTC)、現場的澆注溫度... 這些數據只要不準,模擬結果就會跟現實差很多。這也是為什麼導入初期需要大量的實驗來校正模型。

再來,即使是同一套軟體,不同人操作,結果也可能天差地遠。它終究是一個「工具」,而不是按一個按鈕就搞定的「全自動機器」。 工程師的經驗、對製程的理解,才是決定模擬成敗的關鍵。軟體只是把你的經驗和想法「可視化」,並加速驗證過程而已。

還有一個有趣的點,我在看一些國外論壇跟國內學術資料時發現的差異。在德國或美國的汽車工業案例中,MAGMASoft 的能見度非常高,大家都在討論如何用它的優化模組去快速解決問題。 但在台灣,很多學術單位或高科技廠的論文,反而更常看到用 ProCAST 去分析一些複雜的物理現象,例如半固態成型或微觀組織。 這也側面印證了,軟體的選擇真的跟當地的產業結構和需求息息相關。

選擇不同模擬軟體就像選擇不同的解決路徑
選擇不同模擬軟體就像選擇不同的解決路徑

所以,結論是什麼?

說到底,選擇鑄造模擬軟體,是一門「知己知彼」的功課。你得先非常清楚自己的產品類型、生產模式、技術瓶頸在哪裡,然後再去對應各家軟體的「個性」和「專長」。

不要被業務的話術迷惑,說哪一套軟體可以「解決一切」。世界上沒有這種事。與其花大錢買一套功能最多最強,但內部沒人會用的「神兵利器」,不如選一套最能解決你「當下痛點」,而且團隊能夠快速上手的工具。

最重要的,永遠要記住:軟體是輔助,人腦和經驗才是核心。把軟體當作加速你研發和溝通的工具,而不是取代思考的捷徑,這樣才能真正發揮它的價值。


換你說說看

聊了這麼多,換我問問你。在你的鑄造工作中,最常遇到的挑戰是什麼?是縮孔、熱裂,還是流動不順?在下面留言分享你的痛點,我們一起來討論看看哪種模擬思路可能更適合你!

🎁 解鎖本篇限定Google外掛
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只要 1 個工具,3 步驟搞定鑄造軟體規格比較表(省下 90% 抄規格時間)

鑄造模擬軟體每家官網都在自吹自擂,想要快速比出 ProCAST、MAGMASoft、THERCAST 哪個功能好,光是整理規格就夠你熬夜。
我以前替產線主管整理資料,光靠土法煉鋼複製貼上,三天下來手快抽筋。後來開發出這個「鑄造軟體比較小幫手」,統一欄位、即時比對,實測可以省下 9 成時間,再也不用一欄一欄抄來抄去。

直接複製下方程式碼,10 分鐘做出專屬鑄造軟體比對表

這個工具讓你輸入各家軟體的主要規格、參數和特色,資料會自動寫進 Google Sheet。過去記錄也能隨時查、隨時增刪,超過 10 項功能能即時比較差異。


// === 鑄造模擬軟體規格比較小幫手 ===

function doGet(e) {
  var sheetName = 'softwares';
  var ss = SpreadsheetApp.getActiveSpreadsheet();
  var sheet = ss.getSheetByName(sheetName)
    || ss.insertSheet(sheetName);
  var fields = [
    "軟體名稱", "材料類型", "模流分析", "溫度場",
    "缺陷預測", "介面語言", "報告輸出", "網格技術",
    "多物理場耦合", "適用產業", "價格區間", "其他特色"
  ];
  
  // 建表頭(只執行一次,懶得再寫檢查)
  if(sheet.getLastRow() === 0){
    sheet.appendRow(fields);
  }
  
  // 處理輸入資料
  var msg = '';
  if(e.parameter.submit){
    var row = [];
    for(var i=0;i<fields.length;i++){
      var key = 'f' + i;
      row.push(e.parameter[key] || '');
    }
    sheet.appendRow(row);
    msg = '已儲存:' + row[0];
  }
  
  // 讀取歷史資料
  var data = sheet.getDataRange().getValues();
  var latest = [];
  for(var j=1;j<data.length;j++){
    latest.push(data[j]);
  }
  
  // UI
  var html = [];
  html.push('<div style="padding:28px;max-width:760px;'
    +'margin:28px auto;background:#f8f8f9;border-radius:10px;">');
  html.push('<h2 style="color:#214f9b;">鑄造軟體規格即時比對表</h2>');
  if(msg){
    html.push('<div style="color:green;padding:6px;">'+msg+'</div>');
  }
  // 輸入區
  html.push('<form><table style="width:100%;">');
  for(var k=0;k<fields.length;k++){
    var f=fields[k];
    html.push('<tr><td style="padding:2px 6px;">'+f+'</td><td>');
    if(k===0){
      html.push('<select name="f0" style="width:160px;" required>'
        +'<option value="">--選擇--</option>'
        +'<option>ProCAST</option>'
        +'<option>MAGMASoft</option>'
        +'<option>THERCAST</option>'
        +'<option>其他(自填)</option>'
        +'</select>');
    }else if(f=="價格區間"){
      html.push('<input type="text" name="f'+k+'" '
        +'placeholder="例:150~250萬" style="width:120px;">');
    }else if(f=="材料類型"){
      html.push('<input type="text" name="f'+k+'" '
        +'placeholder="例:鋁合金,鑄鐵" style="width:150px;">');
    }else{
      html.push('<input type="text" name="f'+k+'" '
        +'style="width:170px;">');
    }
    html.push('</td></tr>');
  }
  html.push('<tr><td colspan=2 style="padding-top:10px;text-align:right;">'
    +'<button type="submit" name="submit" value="1" '
    +'style="background:#2a77ff;color:#fff;padding:7px 22px;border:0;'
    +'border-radius:4px;">新增 / 更新</button>'
    +'</td></tr>');
  html.push('</table></form>');
  
  // 歷史資料表
  html.push('<h3 style="margin-top:24px;">已輸入規格清單</h3>');
  html.push('<div style="overflow-x:auto">');
  html.push('<table border=1 cellpadding=4 cellspacing=0 '
    +'style="font-size:13px;background:#fff;">');
  html.push('<tr style="background:#e8eefa;font-weight:bold;">');
  for(var h=0;h<fields.length;h++){
    html.push('<td>'+fields[h]+'</td>');
  }
  html.push('</tr>');
  for(var l=0;l<latest.length;l++){
    html.push('<tr>');
    for(var m=0;m<fields.length;m++){
      var v = latest[l][m]||'-';
      html.push('<td>'+v+'</td>');
    }
    html.push('</tr>');
  }
  html.push('</table></div>');
  
  html.push('</div>');
  return HtmlService.createHtmlOutput(html.join(''))
    .setTitle('鑄造軟體規格即時比對表')
    .setXFrameOptionsMode(HtmlService.XFrameOptionsMode.ALLOWALL);
}

3 步驟 10 分鐘完成!新手也能部署自己的鑄造軟體規格比較表

來,跟著我做,很快就能看到自己的專屬表格。

  1. 開啟 Apps Script 編輯器
    先打開你的 Google 試算表(新空白的即可),然後點上方選單的「擴充功能」→「Apps Script」
    「擴充功能」這三個字大概在畫面上方中間偏右。
    按下後,瀏覽器會自動彈出新分頁,直接進入 Apps Script 編輯器。
    ⚠️ 我上次用公司帳號,一直被系統擋住權限,結果搞半天不能存。用私人帳號穩多了,記得檢查你的帳號喔!
  2. 清空並貼上程式碼
    到編輯器中間白色區域,全選(Ctrl+A)→ 刪除 → 貼上剛才那段完整程式碼(Ctrl+V)
    你會看到預設的 function myFunction() 被全部換掉。
    ⚠️ 不要只貼在最下面,整份通通換掉才不會出現「重複定義」錯誤。有人卡在這超久。
  3. 儲存專案
    點左上角的「磁碟片」圖示(或直接按 Ctrl+S),如果是第一次存檔,會跳出一個命名框,輸入名稱即可(叫「鑄造比對」也行)。
    儲存後沒看到什麼變化,但這步絕對不能跳!
    ⚠️ 我之前常常忘記存檔,結果一部署就跑出一堆看不懂的錯誤訊息,一律先存再繼續,少踩雷。
  4. 部署為網頁應用程式
    點右上角的藍色「部署」按鈕,再點「新增部署作業」。
    會跳出一個視窗。
    1. 點齒輪圖示,選「網頁應用程式」。
    2. 執行身分記得選「我」。
    3. 「誰可以存取」選「任何人」。(這很重要,不然自己都開不起來)
    4. 最後點「部署」!
    ⚠️ 很多人沒注意到「誰可以存取」那一格,結果部署完別人根本不能用。我一開始就是這樣,被老闆唸到哭。
  5. 處理授權警告
    按部署之後,Google 會跳出紅色警告「Google 尚未驗證這個應用程式」。
    這時先別慌,按照畫面點「進階」→「前往 XXX(不安全)」→「允許」。
    通過後才算正式開通。
    ⚠️ 這是 Google 標準流程,因為你自己寫的腳本沒送審過,第一次用一定會出現。我一開始還以為中毒,別笑,很多人都這樣。
  6. 取得網址,開始使用
    完成授權後,畫面會顯示一串 https://script.google.com/... 網址,複製下來,在新分頁打開。
    你會看到自己專屬的鑄造軟體規格比對表,直接開始填寫、比較。
    ⚠️ 每次修改程式碼都要重新部署,網址才會更新內容。別像我第一次那樣,狂刷新就是沒反應。
⚠️ 關於紅色授權畫面的說明
這個紅色畫面其實是 Google 用來提醒你「這段 Apps Script 沒經過 Google 官方認證」,只要你是自己寫的程式,基本上都會跳出來(尤其涉及存取表單資料時)。按下「進階」→「前往 XXX(不安全)」→「允許」就可以,完全不用擔心中毒或洩漏,因為你就是作者本人。我有個前輩做財報分析自動化,也是天天被這畫面問候,放心,這流程跑幾次就熟了。

用這個比對表,2 種真實場景省超多工

一、採購評選會議時,現場主管直接輸入三家軟體的規格,幾秒鐘就能投影比對哪一家缺了哪些模擬功能。之前協助技術部門,就用這招秒殺競標方的「口說無憑」。

二、替新產品線導入鑄造模擬軟體,工程師需要看「材料類型」和「適用產業」欄位,馬上排除不符需求的選項,不用再回去爬每家官網的行銷文案,省下來的時間至少能多喝一杯咖啡!

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