http://m.casecurityhq.com 2024-07-11 15:28 來源:PTC
2024 年,不斷變化的客戶需求和充滿活力的全球環(huán)境將決定 CAD 的發(fā)展前景。 在宏觀經(jīng)濟(jì)充滿不確定性的背景下,兩個(gè)全球驅(qū)動(dòng)因素——數(shù)字主線和可持續(xù)發(fā)展倡議——成為對(duì)當(dāng)前形勢(shì)的有力回應(yīng)。 這篇文章為探討未來一年影響 CAD 發(fā)展的趨勢(shì)奠定了基礎(chǔ),適應(yīng)、創(chuàng)新和可持續(xù)發(fā)展將成為推動(dòng)設(shè)計(jì)過程向前發(fā)展的動(dòng)力。
在數(shù)字化轉(zhuǎn)型時(shí)代,設(shè)計(jì)過程面臨著新的數(shù)據(jù)挑戰(zhàn)。 數(shù)字主線作為一種戰(zhàn)略解決方案,將數(shù)字產(chǎn)品開發(fā)、制造和服務(wù)數(shù)據(jù)流聯(lián)系在一起。 將這一變革趨勢(shì)融入設(shè)計(jì)流程的責(zé)任落在了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)身上。 這就要求設(shè)計(jì)工程師探索如何有效利用增材制造和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AR)等顛覆性技術(shù),以滿足公司不斷發(fā)展的業(yè)務(wù)需求。
此外,設(shè)計(jì)工程師還肩負(fù)著協(xié)助公司實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的重要責(zé)任。 成熟且無縫集成到設(shè)計(jì)環(huán)境中的 CAD 工具可幫助工程師毫不費(fèi)力地優(yōu)化可持續(xù)發(fā)展。 通過戰(zhàn)略性地使用仿真和生成設(shè)計(jì)等功能,工程師可以評(píng)估材料選擇對(duì)產(chǎn)品性能的影響,從而有助于減少多余的廢物和能源消耗。
隨著數(shù)字主線貫穿整個(gè)產(chǎn)品開發(fā)周期,并與可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃相互交織,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)自己不得不重新審視工作中不斷變化的現(xiàn)實(shí)。 核心主題變得顯而易見——產(chǎn)品開發(fā)和工程工作的背景如何轉(zhuǎn)變,設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)如何適應(yīng)這些不斷變化的動(dòng)態(tài)?
設(shè)計(jì)工程師的作用——數(shù)字主線
由于產(chǎn)品開發(fā)過程中的一切都始于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),并通過設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)推進(jìn),因此設(shè)計(jì)工程師在公司的數(shù)字主線戰(zhàn)略中扮演著關(guān)鍵角色。 設(shè)計(jì)工程師不僅肩負(fù)著與數(shù)字主線程保持聯(lián)系的責(zé)任,還在整合增材制造和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等創(chuàng)新技術(shù)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
在增材制造方面,設(shè)計(jì)工程師采用尖端技術(shù),利用三維打印的獨(dú)特功能,創(chuàng)造出復(fù)雜而優(yōu)化的設(shè)計(jì)。 這種方法有利于快速制作原型,并能創(chuàng)建復(fù)雜的幾何形狀和晶格結(jié)構(gòu),否則傳統(tǒng)方法將無法實(shí)現(xiàn)。 通過將增材制造設(shè)計(jì)(DfAM)集成到設(shè)計(jì)工具中,設(shè)計(jì)工程師在將傳統(tǒng)制造的零件與三維打印零件相結(jié)合時(shí),可以避免繁瑣的上下文切換過程。 同時(shí),AR 的集成為協(xié)作引入了新的維度。 設(shè)計(jì)工程師使用 AR 對(duì)虛擬原型進(jìn)行檢查、共享和最終協(xié)作,從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動(dòng)和快速設(shè)計(jì)迭代。 通過將這些技術(shù)整合到工作流程中,設(shè)計(jì)工程師可以促進(jìn)高效溝通,加快決策進(jìn)程。 這種方法不僅能讓設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)走在技術(shù)進(jìn)步的前沿,還能確保他們的公司保持敏捷、創(chuàng)新,并與更廣泛的數(shù)字主線戰(zhàn)略保持聯(lián)系。
隨著公司努力將更具創(chuàng)新性、更高質(zhì)量的產(chǎn)品更快地推向市場(chǎng),從核心 CAD 設(shè)計(jì)任務(wù)過渡到制造準(zhǔn)備或有限元分析等補(bǔ)充流程的中斷浪費(fèi)了寶貴的時(shí)間。 這種做法會(huì)造成錯(cuò)誤,因?yàn)椴煌哪P透北緯?huì)同時(shí)用于不同的環(huán)境。 或者,整個(gè)組織需要團(tuán)結(jié)起來,承認(rèn)在 CAD 環(huán)境中的原始 CAD 文件上執(zhí)行這些任務(wù)的效率要高得多。 采用這種集成方法是設(shè)計(jì)工程師及其更廣泛的產(chǎn)品開發(fā)團(tuán)隊(duì)必須共同應(yīng)對(duì)的組織變革管理(OCM)挑戰(zhàn)。
設(shè)計(jì)工程師的作用——可持續(xù)性
公司在很大程度上依賴設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的幫助,通過將生態(tài)友好型實(shí)踐和考慮因素納入產(chǎn)品開發(fā)流程來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。 設(shè)計(jì)工程師負(fù)責(zé)做出影響產(chǎn)品環(huán)境足跡的關(guān)鍵決策。 設(shè)計(jì)工程師滿足公司可持續(xù)設(shè)計(jì)需求的最有效方法是利用成熟的集成 CAD 功能。
對(duì)于設(shè)計(jì)工程師來說,可持續(xù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)遠(yuǎn)不止于了解材料選擇對(duì)產(chǎn)品碳足跡的影響。 設(shè)計(jì)工程師可以利用當(dāng)今現(xiàn)代 CAD 環(huán)境中的強(qiáng)大資源,如有限元分析、生成設(shè)計(jì)和基于參數(shù)的優(yōu)化功能,來實(shí)現(xiàn)材料選擇之外的可持續(xù)設(shè)計(jì)。 此外,當(dāng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)跨越地域,需要廣泛的專家提供意見時(shí),高度協(xié)作的設(shè)計(jì)環(huán)境可以提高設(shè)計(jì)過程的效率。 這樣,來自整個(gè)組織的工程專家就可以借助各種集成模擬工具,優(yōu)化不同設(shè)計(jì)方案的能耗、排放和材料使用,從而改善產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響。 此外,應(yīng)用生成設(shè)計(jì)技術(shù)還可以探索創(chuàng)新的輕質(zhì)結(jié)構(gòu),從而進(jìn)一步提高產(chǎn)品的整體效率。 最后,基于參數(shù)的優(yōu)化技術(shù)使工程師能夠?qū)υO(shè)計(jì)進(jìn)行微調(diào),從而將對(duì)環(huán)境的影響降至最低。
要擴(kuò)大設(shè)計(jì)工具的使用范圍,使用更全面的集成功能,需要進(jìn)行培訓(xùn)和流程變革。 設(shè)計(jì)工程師首先需要學(xué)習(xí)如何最好地應(yīng)用集成仿真、制造、生成設(shè)計(jì)和快速成型制造功能,以推動(dòng)最高效、最有效的設(shè)計(jì)流程。 然后,企業(yè)必須接受相關(guān)的流程變革。 一旦正確的工具和流程到位,設(shè)計(jì)工程師就能最有效地促進(jìn)可持續(xù)產(chǎn)品的開發(fā),從而引導(dǎo)公司實(shí)現(xiàn)其可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。
應(yīng)用人工智能是什么?
我們看到,應(yīng)用人工智能(AI)融入設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一種方式是通過生成設(shè)計(jì)技術(shù)。 生成式設(shè)計(jì)的迭代特性允許快速生成和評(píng)估大量的設(shè)計(jì)替代方案,從而使設(shè)計(jì)過程更具協(xié)作性。 將生成式設(shè)計(jì)集成到工程工作流程中,可以在不中斷數(shù)字線程的情況下探索大量潛在的設(shè)計(jì)替代方案。 通過生成式設(shè)計(jì),數(shù)字主線可獲得源源不斷的設(shè)計(jì)迭代和見解,從而建立起對(duì)產(chǎn)品演變的全面、相互關(guān)聯(lián)的理解。
由于生成式設(shè)計(jì)工具中應(yīng)用的人工智能算法可以優(yōu)先考慮資源效率、減輕重量以及設(shè)計(jì)過程中考慮的其他環(huán)境因素,因此這些工具可以提出符合公司可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的創(chuàng)新解決方案。 例如,生成式設(shè)計(jì)可以在不影響強(qiáng)度的情況下建議使用更少材料的結(jié)構(gòu),或建議采用特定的幾何形狀來提高最終產(chǎn)品的能效。
應(yīng)用人工智能還可以通過分析用戶的積極和消極傾向,幫助他們改善 CAD 用戶體驗(yàn)。 例如,系統(tǒng)可以識(shí)別用戶在各種設(shè)計(jì)和位置中應(yīng)用熟悉的設(shè)計(jì)模式(如連續(xù)使用同一組 CAD 特征)。 然后,系統(tǒng)可以智能地建議自動(dòng)收集和應(yīng)用這些模式,從而簡化用戶的工作流程。
此外,人工智能還可以觀察用戶在設(shè)計(jì)特定功能時(shí)遇到的困難。 它可以利用其他用戶的成功經(jīng)驗(yàn)來幫助有困難的用戶,一旦人工智能檢測(cè)到,就會(huì)建議進(jìn)行培訓(xùn)并提供詳細(xì)的提示,以加強(qiáng)對(duì)用戶的指導(dǎo)。 需要強(qiáng)調(diào)的是,這些人工智能驅(qū)動(dòng)的增強(qiáng)功能是否有效,取決于能否獲取用戶的使用模式數(shù)據(jù),而在 SaaS 提供的產(chǎn)品中,這一因素很容易獲取。
結(jié)論
在宏觀經(jīng)濟(jì)因素帶來不確定性的今天,檢查和改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)周期的責(zé)任在于設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),尤其是設(shè)計(jì)工程師。 利用集成到 CAD 環(huán)境中的創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù),設(shè)計(jì)工程師可以在保持?jǐn)?shù)字主線的同時(shí),推動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)公司的總體可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。 2024 年,當(dāng)數(shù)字主線與可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃交織在一起時(shí),設(shè)計(jì)工程師面臨的現(xiàn)實(shí)是,他們需要快速適應(yīng)正在發(fā)生變化的世界環(huán)境。
作者:PTC CAD 部門總經(jīng)理 Brian Thompson