产品开发有问题。
为了为下游消费者提高效率和质量，组织要求产品开发采用基于模型的定义。 这有助于连接从工程到制造及其他领域的数字主线。 但在工程领域呢？
面对日益激烈的全球竞争、不断增加的产品复杂性以及加快交付周期的要求，当今的工程师需要强大的工具库来构建有竞争力的产品。 但最佳组合不能基于本机文件格式，这会在实现通用的带注释 3D 模型时产生各种复杂性和集成问题。 它还使得几乎不可能沿着基于模型的定义（MBD）来提高可比较的效率。
MBD 的优势在领导层中变得越来越明显，包括优化设计和制造流程。 基于模型的企业 (MBE) 将 MBD 进一步扩展到制造、供应链、营销和其他学科，旨在实现全面的组织效益，例如流程效率、更低的总体成本和更快的上市时间。 然而，仍然错失了实现完整 MBE 愿景的机会。
除了核心 CAD 建模和设计工作之外，工程师还一直在利用同类最佳的协作工具来实现仿真、生成设计、曲面设计、刀具路径创建和文档等关键领域的辅助功能。 我们需要的是基于模型的产品开发方法，该方法可以在整个工程生命周期所需的核心工具和功能集上建立统一的平台和通用 CAD 模型。
基于模型的产品开发已初具规模
基于模型的产品开发对于推进数字主线和 MBE 的愿景至关重要。 该方法通过一系列相互关联的设计、优化和构建流程形成，这些流程围绕通用的本地 CAD 模型（而不是与核心设计无关的衍生工件）进行合并。 由于所有贡献者都使用统一的 3D 模型，组织可以提高整个设计流程和产品整个生命周期的效率。
MBD 对产品交付工作流程产生了显着影响，简化了曾经管理 2D 工程图的繁琐流程，并缩短了设计审查所花费的时间。 PTC 的客户研究表明，强大的 MBD 方法使公司能够将文档生成速度提高 40%，将首件检验时间缩短 60%，并从产品错误和不合格项减少 90% 中受益。
为了构建当今具有竞争力的产品，工程师需要强大的工具台。 然而，最佳组合通常不共享本机文件格式，这会产生各种复杂性和集成问题。 如果没有共同的工作支柱，产品组织就会发现自己陷入了脱节的流程之中——这是由孤立的工具和不同的文件格式主导的景观的明显迹象。 工程师最终将太多的时间和精力投入到应用程序之间的上下文切换上，从而剥夺了更高价值的实验和设计创新的机会。 通过超越整个设计工具堆栈的模型，可以加速转换和集成任务并消除返工，从而减少设计错误并加快上市速度。
3D CAD（特别是参数化建模）的前景是，可以使用特征和约束轻松捕获设计意图，这使得更容易定义模型在某些内容发生更改时应如何表现。 此外，一流的参数化建模具有深度关联性，因此当模型的某个部分发生变化时，相关更新会自动编排到相关的几何图形和下游工件，从而保持设计链中的每个点同步。
然而，当引入单点解决方案来增强核心 CAD 建模之外的功能时，这一愿景开始分崩离析。 例如，在开发周期的早期使用仿真来优化设计空间远远优于在后期阶段使用仿真。
当辅助功能在主 CAD 环境之外使用时，它们并不与原生 3D 模型直接关联。 在大多数情况下，如果工程师想要对零件运行 FEA 分析以测试强度或使用生成设计功能轻量化特定组件，他们必须在点解决方案工具之间切换。 这种工作模式引入了导入、导出和转换无特征几何体的循环，这不仅效率低下，而且破坏了工具链并降低了关联参数化设计的固有优势。
基于模型的产品开发在工作中
您不必费力寻找各个行业的公司，它们已经从基于模型的产品开发中获利。 HPE COXA 提供工程解决方案并监督汽车、赛车和国防领域的技术项目，该公司正在努力解决与多步骤、多软件设计流程相关的低效率问题。
该公司全力利用衍生式设计、增材制造和实时模拟等新兴技术来更好地开发产品。 然而，要做到这一点，每个步骤都需要使用四到五个互不相连的软件工具和不同的文件，这意味着团队在任何时候想要调整或测试设计时都必须重新开始一个流程。 这种脱节的方法很快导致设计和分析团队之间出现失误，引发一系列质量问题，并导致生产时间停滞。
HPE COXA 能够将总设计和生产时间缩短 30%，并将从概念到交付的时间缩短一半。 HPE COXA 将这些尖端技术整合到一个软件中，现在以线性、流畅的流程执行所有设计步骤。 这一转变有助于简化工作流程、简化沟通并加快成品零件的生产时间。
实现转变
如果工程部门很久以前就相信 3D 模型的实用性，为什么花了这么长时间才将其用途扩展到核心 CAD 功能之外？ 原因很简单，大多数 CAD 工具都没有提供足够的辅助功能，从而引导工程用户采用单点解决方案来获得更强大的功能。 在过去几年中，随着 PTC 等领先 CAD 供应商收购或构建了实时仿真和生成设计等高级功能，并将其集成到本地 CAD 环境中，这种动态得到了显着改善。
希望实现基于模型的产品开发的组织应该寻找一个围绕本机 CAD 文件格式构建的开放系统，该系统提供广泛和深入的功能来支持整个设计过程，无论是模拟还是概念设计的某些元素。 对于系统来说，与 PLM 平台协同工作（再次支持相同的本地 CAD 文件格式）以简化发布和变更管理等关键流程也很重要。
与流程中的任何转变一样，可能会遭到工程师的抵制，而工程师是出了名的抵制变革。 招募执行发起人（其中许多人已经是 MBD 和 MBE 的拥护者）可以帮助激励工程团队加入并接受新的工具和工作模式。
随着公司推进数字化战略，基于模型的产品开发对于实现 MBE 的全部价值至关重要。 工程师们早就应该在整个开发过程中释放基于模型的方法的力量，并从变革性的设计链中获得回报。
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