数字样机：门槛真的降低了？

    今天，3D设计软件能够和真实世界如此接近，以致于工程师可以在制造产品之前验证它们如何工作。

    Don Gradin Disassembles公司是芬兰主要的载人输送设备制造商，专门为Kone公司改造自动扶梯。将总共4500多个全新的零部件设备装到旧有的框架，这项艰巨的任务他们过去需要1年，而现在只需要12个星期。

    为何会有如此巨大的改变呢？Gradin归因于虚拟的数字样机，通过软件，他的团队建立了3D数字电梯模型，可以快速测试新的零部件如何装入原有的系统。“这基本上类似于把车壳从底盘上拿掉，然后换掉所有的东西。”Gradin说，软件能够让他预先计划好所有的项目，软件已经“改变了他的生活”。

    欢迎来到产品设计的变革时代。处在变革的核心是三维计算机设计软件，它们和建筑师、工业设计师用于创建3D模型的设计软件相似，但是新一代的3D软件不仅仅让它们看起来和真实世界相似，而且在模型内加入了许多物理信息，如质量、摩擦力、抗拉强度，这样设计师可以得到更多的验证。

    虚拟样机制作软件的竞争已持续升温了一段时间，有些公司是第一批能提供用于制造业的产品的软件公司。但是，这些程序不仅昂贵，而且难于使用。然而，是Autodesk（一家位于加州圣拉斐尔的公司，其基于PC的AutoCAD程序长期统治了2D绘图领域）最终打开了这一市场。这不仅表现在Autodesk Inventor软件5300美元的价格仅仅是早期程序的几分之一，另外还表现在其方便性和易用性之上。例如，设计师们现在可以使用拖放的方式改变对象的关键尺寸，然后重新生成模型；而在早期的程序中，他们必须重新绘制一次。

    对于Autodesk这样一家市值18亿美元的公司来说，数字样机制作市场是潜在的巨大市场。如今，虽然10个Autodesk客户中只有一个在使用3D软件，但它却是增长速度最快的产品类型之一，每年的收入增长率超过20%。

    “过去，2D就是交流沟通的方式，”Autodesk的首席执行官Carl Bass说：“你首先进行设计，做出蓝图，然后交给别人建造。3D模型则倾向于更高效的设计、制作和交流。”

    Ugoconti公司在海军陆战队高级研究项目中， 使用Autodesk Inventor 产品对“蜘蛛船”进行样机制作。设计师们可以对Proteus（一种水面滑行式而非冲浪前行的双体船）的设计方案进行精细的调整。他们所创建的数字样机可确保船体框架内的弹簧在双体船跃过水面时保持框架合理的变形。虽然这款船只创建了数字样机，但是，Conti已在今年初在华盛顿州的Orcas岛进行了测试，并报告说Proteus的数字样机与实体船相差无几。他的结果表明，定型后的产品将能航行超过4000海里，而无需在中途加油——这大约相当于从纽约到斯德哥尔摩的距离。

    对位于加州诺瓦托（Novato）的自行车设计和制造公司Marin Bikes来说，数字样机制作极大地提高了其新型号的开发速度。据Marin的产品经理和设计师Jason Faircloth说，自从公司在两年前开始使用3D设计软件以来，每年的新自行车发行量已从三款增加到二十四款之多。过去，框架设计过程需要多至六种实体样机，而现在只需要一到两种。某些型号的样机是虚拟的数字样机，正因如此才节约了时间，从而节省了金钱。

    数字样机问与答

    数字样机制造技术能解决哪些难题？

    如今，制造业的产品开发流程受到许多能力孤岛的限制：在概念设计阶段，工业和工程设计人员通常使用基于纸面的方法或无法与工程设计阶段所用数字信息兼容的数字格式。由于缺乏数字数据、兼容格式，自动化程度不高，这个孤岛与设计和制造阶段是分离的，也就是说，下游阶段还要重新创建概念设计数据，因此浪费了许多时间和金钱。

    在工程设计阶段，机械设计师和电气设计师使用的是不同的系统和格式，而且由于自动化程度不高，很难收集和快速响应制造部门的变更请求。工程设计阶段的另一个问题是，由于常规的三维CAD主要处理几何图形，难以用来创建和使用数字样机，以在产品成型前对其进行验证和优化，因此必须制作昂贵的物理样机。

    制造阶段处于数字流程的最下游（该流程不连贯），他们以图纸的形式收到产品的模拟信息。结果是对物理样机的严重依赖，同时影响工作效率和创新。

    Autodesk数字样机有何独到之处？

    实用性：Autodesk数字样机制造解决方案提供了一种最直观、最可靠的途径，用以帮助制造商创建和维护单一数字模型。这种技术易于部署和管理，便于设计和制造工作组快速创建可用于所有生产阶段的单一数字模型。

    高性价比：Autodesk制造业解决方案的独特定位是，通过面向设计和制造工作组的高性价比解决方案，将数字样机推向更广阔的市场。在多年的普及历史中，Autodesk推出了各种规模的公司都用得起的强大桌面技术，赢得了极佳的口碑。

    可扩展性：Autodesk数字样机制造技术具有可扩展性和灵活性，易于集成至现有业务流程中。因此制造商可以按照自己的需要分步实现数字样机制造的优势，最小限度地中断现有的生产工作流程。