产品开发的最早期阶段是概念设计阶段，它在新产品的最终成败中扮演着非常重要的角色。如果选择错误的概念，则可能会导致制造商陷入困境：增加了设计的复杂性、被迫重新设计产品、错过最终期限以及增加产品成本，在最坏的情况下甚至可能会破产。在此阶段作出的假设和决策将深远地影响到产品的设计、制造和寿命，因此，选择正确的概念可能是制造商将作出的最重要决策。 在概念设计阶段，工程师和设计师快速研究及推敲构思。参与设计者将自由地参与协同进行的脑力激荡会议，研究以草图、2D 绘图和布局以及 3D 模型的形式表现的各种设计方案，直至选出最终的概念设计方案。虽然最终需要创建较为逼真的模型，以便模拟实际产品的功能、移动和外观，但刚开始时，设计师可以在纸上画出产品概念的草图。 不过，概念设计阶段并不只是一群人着迷地盯着概念设计方案的高度程式化的渲染图像不放。在许多行业中，例如在工业设备、航空航天和国防等行业中，功能要求的重要性超过美观性和造型。在这些情况下，设计团队必须考虑设计方案的功能要求（设计意图），以及客户需求、可制造性、环境问题和 BOM 成本问题。在某些行业中，例如在高科技或消费品行业中，功能要求可能次于造型问题，例如弯曲的扫描曲面。 设计意图是定义产品的配合和功能要求的信息。最终产品的最终成功取决于这几点：及早捕捉设计意图；将设计意图加入到概念模型中；以及在整个设计周期中保持设计意图不变，同时不能抑制创造力。在诸如物理、数学、可制造性、行业标准和客户要求等限制因素开始起作用时，不切实际的概念在机械设计过程中将难以实现。 一个常见的错误是，在过程中过早关注某个概念，这通常是由于外部压力（参加贸易展览所需的营销演示、消费者零售周期、研发预算和竞争对手）所致。结果通常是作出错误的设计决策，从而迫使设计师（此时已致力于设计某个概念）设法解决在开发过程的余下阶段出现的难题。 为了防止出现此类灾难，制造商在这个重要的阶段中必须真正做到不急躁。不要过早将范围缩小到一个概念上，而应指定多个设计师同时充实多个概念的内容。然后，细化多个概念，直至设计团队可以最有自信地确定哪些设计方案将可行。总之，如果设计方案将无法满足其设计要求，这时候就要找出原因。 助力工具 为了更轻松地执行这个反复进行的过程，工程师必须拥有非常灵活的设计工具，因为设计概念在此阶段并不固定，经常会变化。 一旦创建了提议的设计概念（不管是以草图、2D 绘图还是 3D 模型的形式表现），必须将其交由扩展的设计团队审阅（还可能要交由客户审阅），然后根据他们的反馈迅速加以改进。在此阶段应不断反复改进设计，因此，设计工具必须足够直观易用，以便非 CAD 专家的用户也能使用。通常，这些工具可能不同于在详细设计阶段使用的 MCAD 工具。 如果将概念模型交给工程团队并在 MCAD 系统中重新创建，这不仅导致了低效率（因重新创建已存在的模型），而且也无法适应设计方案经常大幅改变的情况。如果负责创建用于制造最终产品的 3D CAD 模型的概念设计师或工业设计师与机械工程师之间出现沟通障碍，则通常会导致概念模型的这种误解。在设计周期中完善设计方案时，设计/造型团队与产品开发团队的其余部分之间的这种脱节常常会导致丢失设计意图。 减轻此风险的一种方法是，选择一套覆盖概念设计和详细设计阶段的设计工具。通过提供双向互操作性，这些工具可以减轻此类沟通障碍的风险，并使工程师无需重新解释或重新创建设计师的概念模型，从而保护设计意图和帮助重复使用设计数据，这样一来，在概念模型获得批准之后，机械工程师就无需从头开始设计产品。 如果概念设计工具和 MCAD 工具可以互操作，机械工程师就可以直接将经批准的草图、绘图甚至 3D 概念模型导入到其 CAD 软件中，然后着手将模型进一步细化为最终能设计、测试和制造的真正 3D 数字化模型或虚拟原型。 |
