产品工程已成为一项极限运动，这种说法一点都不为过。要在这场比赛中占据上风，工程师不但需要了解机械原理并知道如何在设计工具（例如 CAD）中导航，还需要掌握其他领域的知识，很多知识超出了他们擅长的区域。 动力不仅来自工程师案头不断增长的成堆项目。不断增长的产品复杂性和压缩的产品上市周期这双重压力也在推波助澜。因此，工程团队需要采用新型跨领域工作流和技术，这样才能凭借最具竞争力的产品夺取先发优势。 想要我们证明机械工程师需要拥有更多的知识吗？美国机械工程师协会 (ASME) 针对未来工程趋势展开的一项研究表明，大多数受访者都不是很确信他们的技能组合足以应对全球未来二十年能源、纳米技术和生物医学等前沿领域提出的挑战。 在列举 3D CAD 软件、计算流体力学 (CFD) 和有限元分析 (FEA) 这些工程锦囊中必不可少的工具的同时，受访者也指出，有必要补充在虚拟原型制作、运动模拟与动画、多学科工程和软件开发等方面的基础知识。 面对这种趋势，本文列出了每位机械工程师现在就应该开始掌握的六门技术，并解释了原因。 系统工程。尽管系统工程这一话题我们已经探讨了数十年，尤其是在航空航天和国防领域，但随着产品从最初的偏重机械演进成偏重电子和嵌入式软件，该学科现已居于设计中的最突出地位。 机械工程师现在需要了解如何使各个系统配合工作，在设计过程的初期阶段就要充分考量系统要求。这样，工作团队便可以避免孤立思维，防止开发周期变得冗长并在后期阶段造成代价不菲的返工。 以分析为主导的设计。过去数年以来，模拟一直是工程和 CAD 工作的重要组成部分，但在传统上，该技术的应用范畴就是在设计步入正轨后，使模拟专业人员能够使用一组专业的工具进行分析。产品复杂性的提高再一次打破了规则，工程团队开始意识到，模拟应该成为设计初期阶段的常规工作，以便能够尽早找出所有缺陷，减少发出变更请求所带来的成本。 尽管该过程现在仍由模拟专家掌控，但 CAD 用户和机械工程师在执行日常工作流程期间也可以分担一些分析任务。这意味着，工程师需要掌握结构完整性和流体动力学的基础知识，并在前期设计调研中融入这些原理。 3D 打印。虚拟原型制作可以削减所要构建的物理原型数目，但是，工程团队仍然需要使用一个模型来测试工作概念。一直以来，工程师都是先在 CAD 中设计某个概念，然后将它提交给另一个小组以构建物理模型。3D 打印机价格的下降和用途的增多，使工程师得以独自运用这些设备，并使之成为设计过程不可或缺的组成部分。在整个开发过程中快速、经济、高效地制造物理部件或制定前期概念，将有助于大幅缩短周期时间。 嵌入式软件。有无数行的代码在操控着一辆普通的汽车，从洗碗机到手表的各类产品都装满了嵌入式软件。没有人会要求机械工程师一定要熟练运用主流的开发语言，但是，掌握一些基本的编程技巧对他们确实很有帮助。在实施系统工程方案的过程中，机械和嵌入式软件团队还需要在工作上更加协调一致，并能够使用一组公用的工具进行协作。 ECAD 集成。机械工程师不仅需要踏入软件领域，而且还要与内部的电气部门更加紧密地协作。除了需要解决打破知识障碍和建立学科间工作流程这些常见的问题以外，机械工程师还要适应可用来集成 ECAD 和 MCAD 模型的工具，以便能够统合设计出整个机械和电气结构，而不是进行孤立而零碎的结构设计。 物联网 (IoT)。这个新兴领域对产品的开发方式有着巨大的影响，更重要的是，公司可以借助物联网，围绕服务发掘新的收入来源。培养我们前面所述领域（尤其是系统工程和嵌入式系统）的技能，将有助于机械工程师参与这些开发项目。需要基本了解的其他一些重要领域包括通信协议、检测、数据使用和安全。 不要扩充了一点点所谓的技能就自鸣得意。与能够大力推进项目开发、成绩卓著的炙手可热型跨学科人才相比，负责执行的 CAD 专业人员也只能算作是一名专家。  Beth Stackpole 是 Desktop Engineering (www.deskeng.com) 的供稿编辑，在工程和设计工具方面有近十年的理论经验。 本博客文章由 PTC 赞助。本文中的观点、思路和立场均只代表 Beth Stackpole 个人。
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