卓越工程设计解锁投资回报率

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加快产品上市的需求促使企业重新审视 CAD 领域的工作方式。CAD 工具的高级功能可帮助企业消除繁琐环节，提升设计生产力。本文深入探讨 CAD 软件的能力及其如何改进工程设计流程。

企业面临的压力

先退一步，看看驱动工程设计流程改进的压力来源。Aberdeen Group 对 400 多家公司进行详细研究，以确定其行业面临的主要压力。

企业面临的主要压力

快速推向市场、客户要求降低成本是当今大多数企业面临的两大压力。企业急于快速发布产品不足为奇，抢在竞争对手前上市可让企业先行获得收入、收回开发成本。
客户对低成本、高质量的需求日益增长，尤其是在经济复苏期，客户更审慎考量支出，期望获得更高投资回报。这些标准增加了设计流程的复杂性，特别是在遵循行业标准和法规时。
平衡这些需求与竞争性发布计划，凸显了改进工程设计流程是必要目标。为此，需要改进工作流，并具备快速分析不同设计、在成本与质量间权衡的灵活性。更有效的 CAD 软件能促进更好的设计流程，助企业抓住新市场机遇。

降低设计效率的障碍

无数设计挑战阻碍甚至阻止企业在利用市场机遇前平衡相互冲突的设计目标。下图显示企业在工程设计流程中面临的主要设计挑战。

工程设计流程障碍

企业面临的首要障碍是项目在整个过程中频繁发生设计变更。 设计参数在开发期间频繁变更，以适配原未考虑的功能和场景。
这源于对组件交互缺乏洞察或可制造性问题。频繁的设计参数变更迫使设计师放弃前期工作，转而采用新方法应对新要求。变更发生越晚，补救难度越大。若信息未正确传递给制造端，会导致时间浪费、成本上升、产品报废增加。

借助 CAD 改进设计流程

为了解企业如何成功利用 CAD 支持设计流程效率，Aberdeen 报告记录了参与者表现，并将其分为“最佳实践”、“行业平均”、“落后者”（后百分位）。用五大关键绩效指标衡量驱动企业改进工程设计流程的压力应对成效。

企业内部压力应对情况

最佳实践企业成功率高，在所有压力指标上均达约 90%。它们在常见冲突压力下平衡了设计流程目标。行业平均企业徘徊在 80% 左右，落后者难以达标。
最佳实践企业证明，在设计流程中有效使用 CAD 软件，自上次 CAD 实施以来将开发时间缩短了 30%，是行业平均企业改进幅度的两倍。落后者在最新 CAD 实施后开发时间无变化。

开发时间变化

所有参与企业自上次 CAD 实施以来均有性能提升。但最佳实践企业通过改进工程设计流程获得了更大回报，包括降低整体产品成本、开发成本、平均工程变更单实施时间。下图显示各类别的性能提升领域。

企业性能提升

设计约束与管理设计配置

你可能会问：为何最佳实践企业回报更高，而它们实施的 CAD 方案相同？报告指出了最佳企业利用 CAD 提升效率、却被竞争对手忽视的诸多领域。首个领域是 CAD 软件自动强制执行的设计约束与配置管理。

CAD 强制约束

1. 建立标准设计规则与约束，使设计在已知限度内进行。让制造部门参与设计流程，其知识经验可防止设计出无法制造的组件。
2. 制定配置规则以自动创建新特征和零件。建立标准设计规则，让工程师基于输入参数自动构建特征。跨配置自动化特征可加速设计流程，减少返工。

为大型复杂组件做规划

组件越大越复杂，越可能导致昂贵延误并影响产品质量。通过为复杂组件提前规划，最佳实践企业抢占先机。目标是从一开始就有效规划，并赋予工程师组织经验知识。

复杂组件核算

1. 首先通过创建粗略参考模型来制定设计流程。
2. 进而自顶向下为模型中每个零件规划组件。在设计阶段利用参考模型。每个设计随后以最终组件的粗略版本为基准开发。这为模型提供灵活性，使设计演进时易于变更。
3. 它们也更倾向于参与标准设计规则和指南的最佳实践，超越竞争对手。这允许所有设计师基于公司的集体经验和学习进行构建。

不良建模实践会导致模型难以修改而不丢失引用或导致模型完全失效。这会延误设计流程，拉长产品上市时间。标准公司准则还能确保模型间一致性，进一步保证产品符合约束与质量目标。

用 CAD 改进设计流程

更换任何 CAD 工具并不意味着仅购买软件就能指望改进。改进是通过 CAD 软件配合更好的工程设计流程实现的。更换 CAD 程序可看到改进，但要达到最佳实践同等成果，企业需进一步推进设计流程。

若现有 CAD 软件存在明显局限，而市场上其他软件不存在此类限制，则能看到改进。实施正确能力并有效运用它们的企业，可期望获得与最佳实践相当的性能提升。

您认为现有设计流程还有改进空间吗？希望在工程设计中看到哪些更好实施以提升生产力？