设计优化理念最早出现在大学和航空及汽车行业的专家团队实验室中。但是，如今它已离开研究实验室进入到主流产品设计中，而且通过模拟工具指导设计选择的工程师和设计师也越来越多。虽然传统分析技术使用现有产品或概念来预测性能，设计优化颠覆了这一流程。它会根据按要求定义的一套性能指标，建立最佳设计形式并确定指定参数的最佳值。为了发挥作用，它们定义中的分析结果准确无误且模型的几何特征灵活多变都非常重要。尽管行业在朝着改善优化技术的方向推进，但在其为现实环境中的用户广泛采用前，仍有几个障碍有待克服。但是，模拟工具现已用于优化设计，所以我们一起来看看它们如何帮助公司改善设计以及缩短上市时间。  产品设计中如何使用分析 从将模拟工具用于产品验证，转变到将其作为预先设计中不可或缺的一环，整个过程所需的革新涉及更改流程、使用新工具以及工程师转变思维方式。模拟工具为工程师提供更好的决策方法，从而更快、更好、更经济地设计产品。随着设计在整个流程中向前推进，我们必须做出一系列决策和调整，以便确认设计是否正确无误。设计在设计周期中向前推进时，计算、原型和分析这些工具都可以为工程师提供指导。多数产品几何都非常复杂，以致于无法进行手动计算，而物理原型成本太高而且在周期中制造得太晚，无法用来预先优化设计。因此，分析技术，如有限元分析 (FEA) 对工程师来说更有用，可以快速研究设计变化直到实现真正的优化设计。工程师将 CAD 与 FEA 结合起来使用时，可以测试各种想法、调整设计、探索思路以及验证以确认设计是否正确无误，从而最大限度降低将有缺陷的设计推进到下一阶段的风险，避免后期成本高昂的设计变更操作。换言之，综合性设计分析可以帮助设计团队在更短时间内探索更多的设计变型。 必须调整设计文化以实现利益最大化 事实是多数公司未充分利用整个 FEA 工具。FEA 技术的行业专家 Dennis Nagy 估计多数公司仅使用所购买 CAE 软件 10%-15% 的功能。问题可能更多出在文化，而不是技术上。很多工程经理不会授权或允许利用模拟的流程更改。为了真正实现分析工具投资的最大化，公司需要停止传播“模拟无法推动而只能验证设计”这一理念。如果不进行流程更改，那么以数字方式验证的设计也会在物理原型设计过程中进行验证。这样又有什么附加值呢？为用户提供更好的培训也很重要。用户需要更好地理解模拟结果对于设计或模拟质量都有着重要意义。开展有关输入属性、材料属性和失效机制的额外培训能让他们更好地决策，深入寻找最优配置。模拟民主化要求模拟工具能在 CAD 软件内为工程师所用，并且与流程自动化系统紧密集成。关键是设计优化必须在设计周期早期进行，因为此时变更设计不会带来大量返工，也不会损失周期时间或花费大量费用。 |
