概念设计是产品开发的第一个阶段，也可能是最重要的阶段。它通常从草图、手工绘图和快速创建的 3D 模型开始。在产生、争论、质疑、测试、改进和重新创建多个概念之后，将选出一个与特定的设计标准和要求最相符的概念，然后推动其进入详细设计阶段。但是，通常会出现缺乏联系的情况，这种情况会阻止下游流程有效地利用 2D 绘图或 3D 模型形式的概念数据。有些缺乏联系的情况的起因是，工业设计的根本性质不同于机械领域的详细设计；任务不同，常用的工具也会不同。工业设计师的目标是，快速创建多个设计概念以呈现构思或概念的逼真外观，然后根据设计要求来评估这些概念。通过使用灵活的 2D 和 3D 建模工具，工业设计师可以快速创建美观的概念模型，但如果未考虑到设计的约束条件，则在机械设计过程中，当诸如物理、数学、可制造性、工业标准和客户要求等限制因素生效时，这些概念模型通常可能会被忽略。 另一方面，工程师的任务是，在遵守严格标准的情况下不仅满足美观要求，还要满足性能指标和制造要求。某些设计师使用直接建模工具，这些工具允许他们快速定义和捕捉几何形状，从而避免了将特征和约束条件加入到模型中的麻烦。这些工具使设计师能够快速、灵活地完成他们的工作，与此同时，工程师必须使用另一些工具，以便能够定义将来的约束条件、关系和依赖性，从而能实施设计变更，并使所有相关的下游几何形状自动更新。由于在这两个开发阶段中使用的工具互不兼容，因此，在将概念设计方案移交给工程团队后，通常需要在 MCAD 系统中重新创建这些设计方案，从而损失宝贵的设计周期时间，而且可能导致出错和丢失原始的设计意图。PTC 最近进行了一项名为“概念设计趋势”的调查，要求参加者指出这种不兼容性如何影响其公司的产品开发过程。在被问到是否因设计工具的不兼容性而要在概念设计阶段中重新创建设计数据时，59% 的应答者回答是。此次调查还提出了在概念阶段完成后如何在下游利用概念模型的问题。当被问到是否需要重新创建概念设计数据以便适应在详细设计阶段中使用的工具时，最大一部分 (61%) 的应答者回答是。重新创建设计数据既低效又容易出错，而且消耗了开发团队宝贵的周期时间，增加了额外的成本，并会因为曲解设计意图（这可能导致下游流程出现灾难性后果）而引发错误。公司必须认真关注如何避免因数据不兼容性而引发的这些低效率问题。 另一个导致在下游利用概念数据变得复杂化的因素是，部署来自多家供应商的多个工具，而这是在概念设计阶段很常见的做法。参加此次 PTC 调查的人士指出，他们的公司使用了一到五家不同供应商提供的多个工具。随着供应商数量的增加，不兼容性也在增大。使用来自两家供应商的工具的应答者因不兼容性而不得不重新创建数据的可能性要高两倍，而使用来自五家供应商的工具的应答者在这方面的可能性要高六倍。为了避免此类不兼容性问题，制造商应选择支持 CAD 数据互操作性的概念设计工具和详细设计工具，即使这些工具必须支持多种建模模式（例如草绘、2D 详细设计、直接建模和基于参数特征的建模）也是如此。这不仅让工程师不必在其 CAD 系统中重新创建概念模型数据，而且还帮助在分散的产品开发团队之间进行有关设计数据的协作和沟通，改善他们与供应商和合作伙伴共享数据的能力，以及允许在开发周期的后期阶段中在下游流程进一步利用设计数据。 |
