概述：在各種制造業(yè)中，3D CAD軟件已經(jīng)成為用于設(shè)計(jì)產(chǎn)品、工具和制造設(shè)備的公認(rèn)媒介。在流程工業(yè)中，3D系統(tǒng)越來越多地用于設(shè)計(jì)工廠和生產(chǎn)系統(tǒng)。3D打印技術(shù)的爆發(fā)將越來越多的新設(shè)計(jì)人員帶到了3D CAD軟件市場中。

雖然某些任務(wù)將始終在2D CAD中完成，3D CAD軟件的首次購買者數(shù)量仍在繼續(xù)增長。其中部分買家是新接觸 CAD 的用戶，其他人則是經(jīng)驗(yàn)豐富的CAD用戶和年輕的工程經(jīng)理，他們從未參與過3D CAD挑選過程。本白皮書的目的是幫助3D CAD購買者確定對(duì)于他們和他們的組織至關(guān)重要的功能和特性。

1. 強(qiáng)大、高效的3D設(shè)計(jì)：3D CAD的核心是一種用于制造過程的方方面面（產(chǎn)品設(shè)計(jì)和仿真、工程制圖、工具設(shè)計(jì)、數(shù)控刀具編程和檢查）的3D主模型。3D模型必須準(zhǔn)確展示貴公司的產(chǎn)品的每一部分及其之間的關(guān)系。要最大程度提高效率，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該能夠在不影響設(shè)計(jì)質(zhì)量的情況下，盡可能減少3D設(shè)計(jì)的步驟。 評(píng)估CAD軟件時(shí)，請(qǐng)了解每個(gè)軟件包在創(chuàng)造貴公司制造的產(chǎn)品類型時(shí)具有何種效率。

例如，如果貴公司生產(chǎn)鈑金零件，請(qǐng)注意用于為它們建模并自動(dòng)生成平板型式的專用輔助工具。如果貴公司設(shè)計(jì)時(shí)尚型產(chǎn)品，應(yīng)著眼于用于創(chuàng)建自由曲面以及曲率連續(xù)的混合面的工具。機(jī)械設(shè)計(jì)人員應(yīng)弄清楚他們可以如何輕松地從庫中裝配大量零件和插入外購零件，如緊固件和電氣零部件。由于難免會(huì)進(jìn)行更改，因此請(qǐng)?jiān)u估修改零件和裝配體的難度。如果一套 CAD 在完成貴公司的設(shè)計(jì)時(shí)能減少20%的步驟，那么相對(duì)于效率較低的系統(tǒng)而言，它將帶來重要的成本優(yōu)勢(shì)。 3D CAD系統(tǒng)需要兼具出色的技術(shù)功能和合理的擁有成本，才能帶來最大的價(jià)值。

2.擴(kuò)展型企業(yè)中的信息流：在當(dāng)今世界，少有制造商是縱向集成，大多數(shù)制造商都依靠供應(yīng)商組成的全球社區(qū)來供應(yīng)零件、工具、子系統(tǒng)、生產(chǎn)設(shè)備和設(shè)計(jì)。不論貴公司是供應(yīng)商還是客戶，或者兩者兼具，它都可以通過與其他企業(yè)共享3D CAD模型獲益。如果可能，請(qǐng)選擇一種在您的行業(yè)和供應(yīng)商社區(qū)中流行的CAD系統(tǒng)。

這樣選擇的話，就無需在不同系統(tǒng)之間轉(zhuǎn)換文件。轉(zhuǎn)換需要時(shí)間，并且可能會(huì)導(dǎo)致錯(cuò)誤。 還要審視每個(gè)系統(tǒng)從其他系統(tǒng)導(dǎo)入文件的能力，確保您的CAD系統(tǒng)支持諸如 STEP、IGES、VDA 和 IDF之類的國際標(biāo)準(zhǔn)。評(píng)估工具在修復(fù)導(dǎo)入的形狀發(fā)生的損壞方面的能力。這些工具的易用性如何？它們的效果如何？

如果貴公司必須轉(zhuǎn)換來自多個(gè)品牌的 CAD 系統(tǒng)的很多文件，請(qǐng)檢查每個(gè) CAD 系統(tǒng)隨附的直接轉(zhuǎn)換程序，以及專門開發(fā)轉(zhuǎn)換軟件的第三方提供的直接轉(zhuǎn)換程序。 在評(píng)估數(shù)據(jù)共享時(shí)，不要僅僅評(píng)估文件交換能力?；诠蚕鞩nternet主機(jī)的系統(tǒng)使設(shè)計(jì)人員能夠與客戶實(shí)時(shí)協(xié)作，以便探討各種備選辦法并快速確定良好的解決方案。 相比交互地重制數(shù)據(jù)所需付出的代價(jià)，與客戶或供應(yīng)商共享CAD數(shù)據(jù)可以節(jié)省數(shù)千小時(shí)和數(shù)周的計(jì)劃時(shí)間。如果能夠以 3D 方式在產(chǎn)品和流程方面進(jìn)行協(xié)作，那么不但可以節(jié)省成本，而且有助于交付更好的產(chǎn)品。

3.滿足您當(dāng)今和未來標(biāo)準(zhǔn)的制圖工具：即使您將采用3D方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，您的供應(yīng)商和工廠工人也可能需要圖紙。清晰的圖紙顯示了3D模型中未明顯呈現(xiàn)的信息：關(guān)鍵尺寸和公差、材料和表面粗糙度規(guī)格以及關(guān)于處理的注釋，例如固化或熱處理。

確保您購買的任何3D CAD系統(tǒng)都可以制作出符合您現(xiàn)行的尺寸、公 差、注記和零件清單標(biāo)準(zhǔn)的工程圖。還要確保您的工程圖可以導(dǎo)出為常用格式，如 PDF、DXF 和 DWG。 但3D CAD正在改變我們所了解的圖紙。領(lǐng)先的制造商都采用帶注釋的3D模型，這種模型無 需單獨(dú)的文檔即可表達(dá)圖紙上存在的信息。這種所謂的“基于模型的定義”可節(jié)省工程制圖時(shí)間，簡化產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理，以及允許自動(dòng)化制造和檢查系統(tǒng)直接從3D模型讀取尺寸和公差，這有助于規(guī)避錯(cuò)誤。

4.將您的設(shè)計(jì)從概念帶到制造的工具：只有交付實(shí)際產(chǎn)品后，設(shè)計(jì)才能帶來收益。尋找某種 3D CAD 軟件，它帶有豐富的應(yīng)用程序，不僅可以縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，還可以縮短測試、加工、成本估算和檢查時(shí)間。一些公司從事于設(shè)計(jì)供客戶訂購的系統(tǒng)，它們可以通過強(qiáng)大的軟件受益，這種軟件可以自動(dòng)生成零件和裝配體來自動(dòng)響應(yīng)客戶的規(guī)格要求。

此類工具可以是通用軟件（如配置軟件），也可以是針對(duì)設(shè)計(jì)特定產(chǎn)品（如模具裝配體或沖壓模）進(jìn)行優(yōu)化的特殊工具。 由于物理測試昂貴且緩慢，您應(yīng)該通過模擬物理行為（如運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、應(yīng)力、變形、振動(dòng)、溫度或液流）來尋求減少物理測試的數(shù)量。尋找一種已將分析工具或高效接口集成到您的首 選仿真軟件中的系統(tǒng)。 用于設(shè)計(jì)電氣布線的軟件有助于減少錯(cuò)誤并確保機(jī)械正確接線。成本估算軟件允許設(shè)計(jì)人員 通過及早修訂設(shè)計(jì)（而不是等待估算師告知他們已超過預(yù)算）來滿足成本目標(biāo)。檢查軟件可以減少在交付時(shí)檢查零件所需的文檔準(zhǔn)備時(shí)間。

為貴公司的業(yè)務(wù)選擇正確的插件應(yīng)用程序可以減少將產(chǎn)品推向市場所需的時(shí)間。為確保您擁 有最佳的工具，請(qǐng)選擇提供了廣泛解決方案選擇的CAD平臺(tái)。它應(yīng)該具有廣泛且久經(jīng)驗(yàn)證的應(yīng)用程序編程接口 (API)。良好的API會(huì)降低第三方將特定應(yīng)用程序與您的CAD系統(tǒng)相集成所耗費(fèi)的成本，它們讓您自己的編程人員可以根據(jù)您使用CAD模型的方式來編寫軟件。

5.幫助管理數(shù)據(jù)：擁有較多設(shè)計(jì)人員的組織可通過與其CAD工具集成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理 (PDM) 軟件獲益。由于 3D 系統(tǒng)中各文件之間的關(guān)系十分復(fù)雜，因此有必要用一個(gè)自動(dòng)化的系統(tǒng)來存儲(chǔ)并組織它們。 如果沒有PDM，設(shè)計(jì)人員可能會(huì)在不知情的情況下覆蓋他人的工作，重新創(chuàng)造已設(shè)計(jì)的零件，以及向生產(chǎn)商發(fā)送錯(cuò)誤的修訂級(jí)別。

這些類型的錯(cuò)誤合在一起，每年可能會(huì)浪費(fèi)數(shù)百小時(shí)的 工作以及因缺陷零件浪費(fèi)數(shù)千美元的成本。 PDM 系統(tǒng)不僅僅用于存儲(chǔ)和整理文件。它們也可幫助設(shè)計(jì)人員查找現(xiàn)有的零件以重復(fù)使用零件（而不是重新創(chuàng)造），生成材料列表以進(jìn)行成本估算，以及將數(shù)據(jù)饋送到制造資源計(jì)劃 (MRP) 系統(tǒng)。更加高級(jí)的 PDM 軟件可以自動(dòng)完成變更控制過程，從而確保不會(huì)向工廠或供應(yīng)商發(fā)送已過時(shí)或未發(fā)布的信息。

6.可保護(hù)您的投資的創(chuàng)新性研發(fā)：計(jì)算技術(shù)在不斷變化。如果您的 CAD 供應(yīng)商無法利用這種演變，那么幾年之后，您將發(fā)現(xiàn)貴 組織擁有的是一個(gè)過時(shí)且維護(hù)成本高昂的 CAD 系統(tǒng)。應(yīng)從這樣的供應(yīng)商處購買系統(tǒng)：其作為 制造行業(yè)引領(lǐng)者的地位經(jīng)過證實(shí)、有案可查，且擁有規(guī)模龐大并掌握先進(jìn)技術(shù)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。

7.舒適的業(yè)務(wù)關(guān)系：無論您是否相信，CAD 軟件買家與其客戶之間最大的一些矛盾來源于相互關(guān)系的非技術(shù)業(yè) 務(wù)因素。就像有些航空公司針對(duì)托運(yùn)行李、改簽、飲料和毯子額外收費(fèi)會(huì)惹怒客戶一樣，有些 CAD 供應(yīng)商會(huì)針對(duì)大多數(shù)客戶都需要的軟件和服務(wù)收取隱性費(fèi)用。

為避免惡化以及降低成本，請(qǐng)尋找那些提供了可直接滿足您需求的軟件包的供應(yīng)商。查看允 許并非在全部工作時(shí)間都需要 CAD 的設(shè)計(jì)師共用許可證的浮動(dòng)許可證條款。還要確保您最 好的設(shè)計(jì)師在工作時(shí)以及在家時(shí)都能不受干擾地使用軟件。

8. 學(xué)習(xí)曲線短：采用 3D 方法需要培訓(xùn)和經(jīng)驗(yàn)。因此，要選擇一個(gè)易于學(xué)習(xí)且功能強(qiáng)大的系統(tǒng)。應(yīng)尋找這樣的 系統(tǒng)：整個(gè)系統(tǒng)中的用戶界面都保持一致。確保設(shè)計(jì)和制造的步驟順序自始至終都符合邏輯。 有些系統(tǒng)藏有障礙，會(huì)使設(shè)計(jì)人員在完成一項(xiàng)任務(wù)的過程中半途而廢，不得不重新從頭開始。

開發(fā)您自己的培訓(xùn)材料的成本非常昂貴。所選的系統(tǒng)應(yīng)具有內(nèi)置的教程、一系列豐富且可通過計(jì)算機(jī)使用的培訓(xùn)輔助材料，以及人氣旺盛的在線社區(qū)，供工作人員提問并獲得解答。這種系 統(tǒng)還應(yīng)該在當(dāng)?shù)氐膶W(xué)校和大學(xué)中有相應(yīng)的教授課程，這樣您便可以雇用可以立即上手工作的學(xué)生。

9. 可以為您提供幫助的經(jīng)銷商：與您的 CAD 軟件經(jīng)銷商之間的成功關(guān)系始于銷售。從具有合適的技能和經(jīng)驗(yàn)、可以幫助您成功將3D設(shè)計(jì)與制造進(jìn)行集成的經(jīng)銷商處購買產(chǎn)品。查明潛在經(jīng)銷商已經(jīng)為多少 3D 客戶提供培訓(xùn)和支持。了解是否提供高質(zhì)量的培訓(xùn)班。該經(jīng)銷商是否為能自行實(shí)施此方法的用戶群體 提供支持？該經(jīng)銷商是否提供持續(xù)的培訓(xùn)課程來幫助您改進(jìn)設(shè)計(jì)和制造流程？

在購買之前，要求獲取技術(shù)工作人員的簡歷并進(jìn)行面試。向推薦客戶詢問該經(jīng)銷商的技術(shù)人 員是否能夠解決棘手的問題。采用新 CAD 軟件的效果到底是代價(jià)高昂，還是能夠推動(dòng)實(shí)現(xiàn)您 在當(dāng)前和未來的業(yè)務(wù)目標(biāo)，其中的區(qū)別就在于是否提供了良好的本地支持。

10.沒有全能型的解決方案：并非上面列出的所有條件都適用于每個(gè)組織。要做出明智的選擇，需要仔細(xì)思考并深入考慮貴 公司的工程需求。 任何組織可能犯下的最大錯(cuò)誤是沒有經(jīng)過挑選便選擇了某種 3D 系統(tǒng)。請(qǐng)接洽至少三家供應(yīng) 商，以便熟悉可用軟件包的功能以及經(jīng)銷商支持組織。

做出錯(cuò)誤的選擇會(huì)浪費(fèi)時(shí)間和金錢。不要因?yàn)槠珢勰骋黄放贫谧鰶Q定時(shí)感情用事，或者重點(diǎn)考察的標(biāo)準(zhǔn)過少。請(qǐng)確?？紤]貴公司為使更好的產(chǎn)品更快地推向市場而需要用到的所有功能。