未来的原型设计将如何变化？

在当今日益数字化的世界中，工程师和设计师依靠可以显示在屏幕上的数据来成功制作模型。但在产品开发中，以原型的形式与设计进行物理交互的重要性怎么强调都不为过。

在数字时代之前，原型设计 是一种动手能力。经验丰富的员工使用各种手工制作技术创建设计的 3D 模型。最近，数字化设计数据简化了以 3D 形式可视化零件的任务，并改进了设计从屏幕过渡到物理世界的方式。

虽然原型解决的需求没有改变，即适合性测试和美学决策、功能和人体工程学测试以及低速初始生产，但原型技术本身正在不断发展。继续阅读，了解在当今和未来使用现代原型制作工具的技巧。

模型制作跨距离和跨学科协作

几十年来，设计会议的形式是一群工程师围坐在会议桌旁，一起审查物理原型。

在当今世界，设计团队分散在全球各地，包括负责机械、电气和代码设计的工程师，以及营销专家和供应商。现代 CAD 平台允许工程师在任何地方同时更新设计并实时查看团队成员所做的更改。

使用软件优化您的零件

产品设计过程过去基于迭代和增量改进。某些 CAD 平台中包含的拓扑生成模块可加快更改速度。这种技术也称为衍生式设计，将关键性能和制造要求输入软件，然后返回一系列优化设计，这些设计能够实现指定性能，同时最大限度地减少材料使用。

未来，有机拓扑可以帮助设计师以不同的方式思考零件的外观和功能，还可以减少材料浪费，从而提高可持续性并降低成本。

可以实时分析模型原型数据

工程师过去常常逐步检查原型，以确保它们按预期执行。在许多情况下，现代 CAD 工具可以虚拟完成相同的工作。

内置分析工具允许工程师在创建物理零件之前查看对压力、疲劳、加热或冷却、流体流动等因素的响应。为了提高性能，他们可以迭代设计并即时重新分析。

向 3D 打印机发送数据

增材制造或 3D 打印是创建物理原型的众多方法之一。在某些应用中，工程师喜欢这种方法，因为它可以生成其他制造技术无法制造的零件，并且不需要额外的工具。为了进一步简化其应用，一些 CAD 平台的文件格式与生成的 3D 打印路径软件兼容，可以无缝协同工作。

一秒生成CNC程序

数控加工 是一种用于金属和工程塑料的减材制造方法，通常用于生成物理原型。控制加工过程的代码过去是手动或使用独立的 CAM 软件创建的，但今天的 CAD 软件包具有创建 CNC 制造配置文件的集成模块。在某些情况下，这些模块可以让您在加工开始之前直观地看到材料去除的效果。

可以检查零件是否存在制造挑战

制造设计 (DFM) 曾经是一种技术，需要制造工程师随着时间的推移不断学习和积累。物理原型并不总是能成功检测潜在的制造障碍，因为它们的制造技术通常与全速生产中使用的技术不同。

现代 CAD 软件包具有 DFM 模块，可在产品投入生产线之前标记可制造性问题。

客户可以实时获取报价

虽然物理原型可以为您提供很多有形和无形的零件相关体验，但它们无法预测外包生产的成本。今天的一些 CAD 软件包允许工程师请求报价，以便使用选定的制造技术进行设计。当 CAD 文件格式是一种通用格式时，工程师可以立即与供应商联系，以外包制造或协作改进零件。

帮助产品大胆迭代

创建物理原型的过程可能非常耗时。依靠这些部件进行适配测试、功能测试或美学决策、改进设计或创建新原型可以将设计周期延长数周。

今天的工程师正在使用集成到现代 CAD 软件包中的分析、CAM 和 DFM 工具，并在确定需要改进的领域并自动更新相关下游产品（例如制造计划、检查文档和供应商数据）时对设计进行迭代。

增强现实帮助产品更好

增强现实 (AR) 正在越来越多地取代物理原型。如今，上述设计团队会议可以使用投影到会议桌上的比例模型，或投影到每个视频会议与会者桌面上的比例模型，而零件的逼真虚拟模型可以帮助设计师做出明智的审美决策。

实施产品的虚拟游览

要获得更加身临其境的体验，请考虑使用虚拟现实 (VR)，这是一种允许设计师和其他利益相关者（例如最终用户和营销专业人员）以真实规模体验产品的技术。某些 VR 模型允许您导航和操作设计特征。然后，设计师可以在投入生产之前结合人体工程学和体验反馈。