聚焦整体化设计

组建一个整体化设计与制造系统，可以加快产品研发速度，避免损失巨大的召回事故。此外，产品的智能化水平与过去相比也会有所进步。如今，物联网（IoT）的应用越来越广泛， 它是将各类传感设备与互联网连接，并用于跟踪温度、压力等环境变化，监控设备的使用情况等，这些信息可以帮助制造商发现问题，甚至是预见潜在的失败风险。但是这些可互联的智能化产品的设计和制造难度往往更高，需要应用复杂的机电一体化设计与制造手段，才能在不增加成本的基础上，将这些分散的传感器和电子芯片组装成类似于上述的产品。

整体化设计的应用效益

整体化设计系统能够轻松跟上智能化产品的发展速度，或者说更容易地化解智能化新产品的研发压力，这个系统涵盖了最初样式设定、原型制作、模型创建到制造的整个流程：

SEB集团：该公司以其Krup、Moulinex、Tefal品牌产品而闻名，通过将计算机辅助设计软件Solid Edge引入到它的产品生命周期管理系统（PLM）中，其每年研发的新产品数量从原来的140种，上升到现在的200种，研发效率提高了43%；同时这种软件的引入也提高了制造工艺流程的可靠性。公司中每个相关人员都可以在不同的设备上登录PLM工具系统，并在这一平台上共享信息，同步阅读最新的标准和政策文档。这意味着他们从独立团队式的新产品研发方式，跨越到了多部门协调同步的研发方式。

Zumex公司：该公司应用Solid Edge软件，使橙子榨汁机的研发周期缩短了一半。各部门的合作更密切了，这意味着可以在公司内部和专业模式上采用相似的改进方法。通过虚拟原型技术，可以在产品面市之前就以高清图像的形式展示出新产品的样子。这样一来就能方便地对销售团队和零售商进行产品培训了，这对于产品市场的建立非常有利。

通过一个能够提高生产效率的制造系统可以有效加快产品的上市速度，这个系统中应该包含多种可以优化生产流程步骤的工具，同时能将整个制造流程的精确度控制在同一水平。这些工具要集成到整个产品生产过程中。当利用CAD软件创建3D模型时，例如使用Solid Edge同步设计软件时——这可以使3D模型的创建和修改更高效、更方便，通过将简单、快速、灵活的参数化设计方法与同步技术相结合，可以更快地完成新产品的概念设计，更轻松得应对不同的变更要求，并且允许总装中的多个零件进行同步更新。有了这样的设计灵活性，就可以去除繁琐的前期规划工作，避免设计失败，减少重复建模造成的时间。同步技术的优势还在于能够像处理内部3D CAD模型一样处理外部模型，可以很方便地建立起与供应商之间的无缝合作伙伴关系。

原型创建

随着设计的机电一体化要求越来越高，使用集电气设计与机械结构设计功能于一身的建模工具系统来完成产品的原型设计显得非常有必要。这套工具不仅要具备零件和组件设计功能，还要包括框架设计、焊接操作捕捉、风格化设计、电路图、准确的物料清单等专业应用。此外，这些应用程序需要根据当前的任务而设计。我们将这个过程称作特定应用，就是只向用户提供当前任务需要的工具。信息流自动地贯穿于整个设计流程，意味着可以利用原始设计信息来完成技术支持手册或文档的编辑工作，并且是以更低的成本在更丰富的信息资源下完成相关工作。此外，还可跟踪到每一个零部件的状态，甚至是一次小的更改（这是因为零部件列表信息会进行自动更新），这样一来就能更好地控制和管理物料了，有利于售后服务的维护，而一旦设计错误造成召回事故，也能清晰看出是哪些产品受到了影响。

越来越多的公司选择直接将3D打印技术引入到公司内部，而不是将模型发送给某个特定机构来完成原型机的制作。这时就需要有这样一个设计系统，只要设计师用它完成了原型的创建工作，无需成为3D打印方面的专家，就可以轻松完成模型输入打印机后的确认工作。通过这个设计系统，不仅可以提高设计团队的工作效率，而且还改善了产品研发环境。例如，设计师可以在设计早期就测试出零部件间的兼容性，并以相对低的成本完成设计变更。

要想使产品特色更加突出，工业设计的重要性不言而喻。现在大多数成功的家用产品制造商都更倾向生产高端产品，因为能带来更大的利润空间，这样就需要高端的工业设计与之相匹配。如果你雇用了一个顶级的工业设计师团队，当然会希望有一个好的研发平台，能够让每个设计师发挥出最大潜能。这也就是说，要把他们原创的2D草绘图准确地转换成3D模型，并且要确定最终制造出的产品和预想中的产品是一致的。

当你做到这一点时，你就有额外的收获——虚拟原型，这样就可以在产品面市前评估出它的未来市场潜力。利用虚拟原型技术，你可以通过平板电脑、智能手机等移动设备进行产品的3D动态展示，能非常方便地获取到客户反馈，在产品投产前就可以开展促销活动了。

结论

工业设计师在进行产品外观设计时，可能不会把产品的制造问题考虑进来，这就需要设计师在创建原型模型时，注意到生产制造的方方面面。其中包括两种不同材质之间的曲面连续性，注塑模型的分模线，以及使用运动分析与有限元分析来保证产品的功能实现。这就需要一个有效的设计系统平台，包含从草绘到概念设计，到3D模型设计，到制造工艺设计，再到产品运出后的设计数据管理的所有工具与信息。此外设计需要以端到端的流程进行，这样就可以把从其他团队和产品中学到的经验继承过来。总之，应用这样的设计系统有很大优势——产品上市的速度加快了，节约的成本增加了，设计的正确率提高了。