从2D转移到3D的重要，机械师，看到让你热血沸腾
我们都知道，对我们的生活做一些相对简单的改变，例如减掉10 磅体重、每天坚持锻炼或戒掉一两种不健康的恶习，坚持下去就可以获得极大的回报。我们都知道，长期坚持下去才会有最佳效果，但我们总是更多地关注短期的痛苦、不适以及饥饿，将其作为推迟这些改变的有力理由。
将产品开发从2D 设计系统迁移到3D 实体建模设计系统也类似于这种情形。虽然您可能会承认迁移最终是正确的方向，并且确信迁移所带来的主要竞争优势，但一想到该转换可能带来的直接问题，您还是可能会退缩。生产的停顿、数据转换问题、高昂的初始投入成本、旧制数据损失、硬件需求的增加以及重新培训人员的需要都只是冰山一角。
在当今的制造业中，谁也没有时间去处理即便是其中的任何一个问题。当然也有一些设计工作仍保留在2D 环境中，例如AEC、GIS 和图解设计等等。但是，制造商进行的大多数设计将会因使用3D 设计工具获得极大的好处。
在本电子手册中，我们将会详细讨论制造公司在评估转换到3D 设计环境时关心的所有事项。我们将分析的主题包括：评估3D 软件包、实施问题（包括技术和文化两个方面）、旧制数据的保留以及下游附加软件工具的使用。
我们还会与进行过此类迁移的工程师和工程经理进行讨论，您会了解到他们在实际中遇到了哪些困难以及他们最终是如何克服这些困难的。您还会了解到他们将设计迁移到3D 是如何对他们的产品开发过程带来了巨大的回报。
[*]主要优点
行业杂志和设计顾问一直宣扬3D 设计技术的优点，以及这些优点如何显著提高制造商的竞争力。这些被极力宣扬的优点包括缩短设计周期、简化制造过程、由于改善整个企业内产品设计信息及通信的流动而加快产品上市速度、降低设计费用、加速设计变更，从而最终提高产品质量。
尽管这些优点已被广为宣扬了若干年，但许多制造公司一直在有效地使用2D 设计工具进行工作，他们可能会质疑为何需要做此迁移。要回答这个问题以及其他一些问题，我们需要逐一审视这些提出的优点，然后分析为什么如此之多的公司决定迁移到3D 实体建模设计环境。
在2D 环境中，在整个产品生命周期中需要不断修改和重新解释工程图，所有设计都要经历多个重复过程；而在3D 设计环境中，设计人员可以自动创建可用于生产的详细工程图，从而免去了创建、操作和维护工程图视图等非常耗时的工作。设计人员可以从多个角度展示他们的设计，而且，只需几次鼠标单击操作，就可以放大特定零部件的细节。
在开发周期中，每个新产品设计必定要经历多次更改。设计人员针对2D 工程图或在3D CAD 系统中创建的3D 模型所做的每处更改都会在所有相关联的视图、图纸和工程图中精确地反映出来。所有工程图视图、尺寸和注解会自动更新，因此设计人员无须手工重新绘制剖面视图、局部视图或等轴测视图，从而
极大地降低了发生错误的可能性。
加速产品设计要参与如今制造业的竞争， 公司面临着巨大的压力， 不仅要生产出超越竞争对手的新产品， 还
要在上市速度上压制它们。谁也无法否认，一旦您掌握了3D 技术之后，3D实体建模系统就能提供更快更有效的创建产品设计方法。
在2D 环境中，在正交视图中创建详细的零部件需要输入的命令数量要比在3D 环境中所需的数量多出3、4倍，并且多数都是重复的命令。创建工程图会给设计项目增加大量的时间和费用；如果任务涉及复杂的零件或装配体，则尤其如此。
相反，在3D 环境中，可用一条直线建立x, y, z 坐标，然后通过移动、复制、缩放或某种方法来创建3D 模型。
一旦创建了3D 模型，则可以方便地通过大多数3DCAD 软件包生成装配体等轴测视图、爆炸视图，或者工程图的局部视图或剖面视图。在大多数CAD 软件程序中，对齐和尺寸标注只需通过单击要标注的尺寸的边线或中心即可自动完成。
创建3D 模型时，能够使用在线3D 零部件库也可以节约大量的设计时间。这些3D 零部件库包含原始的、基于特征的机械设计零部件，例如扣件、轴承和型钢，这些都是基于工业标准或基于制造商目录创建的。每个零件都有自定义的关联属性数据，例如零件名称、制造商名称、零件类型以及大小。可以通过各种资源在线使用上百万种零件，所有零件均可以进行编辑以满足用户的
特殊要求。设计人员可以使用这些在线3D 零件库将这些零部件添加到他们的设计中，而不必重新构建符合制造商规格的设计模型，从而大大地节省了时间。
[*]快速更改设计
对零件的更改经常会影响到多个工程图视图，这需要工程师手工更新所有装配体模型、工程图、视图、局部视图和材料明细表(BOM)，这个更新过程本身就很容易出错。
在2D 中进行设计更改通常还需要进行另一轮的工程图检查，这是个非常耗时且繁琐的过程。相反，对3D 实体模型进行更改要简单快捷得多。实体建模系统提供双向关联性，它保证模型的所有元素都是相互关联的。更改3D 模型时，所做的更改会自动在所有相关工程图和关联视图中反映出来。
参数化设计功能是许多实体建模工具方便执行工程变更单(ECO) 的功能之一。参数化建模方法最初是为航空和汽车工业开发用于设计复杂曲面形状的，它的工作方式像一个数字化电子表格。通过存储各种设计元素之间的关系并将其当作数学方程式来处理，它允许更改模型中的任何元素，然后立刻重新生成模型，就像电子表格自动重新计算任何数字更改一样。
在基于参数化的实体建模工具中，模型的所有特征和尺寸都存储为设计参数，设计人员只需更改参数值即可快速更改设计。更改参数值后，模型也将自动更新为新值，此次更改影响到的所有其他模型特征和尺寸也将自动更新。提供双向关联性和参数化设计功能的实体建模系统，不仅能加速设计的更改，而且极大地降低了发生错误的可能性。本文来源于机械设计招标网。
最大限度地利用3D 产品数据的价值2D 设计固有的一个问题是，在创建完最终代表一个产品的多层工程图之后，这些数据对于诸如结构分析和下游制造过程等其他应用程序（包括工装准备和数控(NC)编程）没有任何实际价值。这些功能需要3D 数据，而这些3D 数据则必须从原始2D 工程图生成。
从实体模型获得价值的另一种方法是在设计仍为数字形态时对其进行分析和测试。如果能在计算机上测试产品设计，不仅会节省原型开发的成本，而且可以为工程师提供快速反复修改和优化设计的方法，而无需担心由于时间延迟或原型开发成本而可能会打乱生产计划和增加预算。
以往，为遵循产品计划，设计人员通常只有既定的一段时间对设计进行改进，然后就必须将其移交到下一阶段，这常常会导致“它已经够好了”的态度，而这意味着它不会是真正优化的设计。但是如今实体建模工具与运行在价格适中且功能强大的PC 上的分析工具及模拟工具完全集成，工程师可以模拟模型、返回并更改CAD 模型，然后快速查看此次更改的效果。
模块化是制造业的另一种趋势，它也是得益于设计重用。随着消费者对于产品越来越挑剔，制造商已经采取开发系列产品作为应对，每种产品略有不同但各有其独特之处吸引不同的用户群体，其实它们仍然使用通用的零部件。这些模块化的产品在大小、重量、尺寸或功能上可能有所不同。对于制造商来说，共享产品系列中通用模块的产品对于设计和制造更为有效，更易于升级和维护，并可以重用产品数据，这些特点会降低新产品整个生命周期的成本。
使用2D 几乎不可能有效地开发不同配置的产品、装配体或产品系列，这是因为每个装配体都必须从头开始绘制。有些3D CAD 系统提供配置管理工具，允许用户在单个文档中创建产品的多个变型。用户还可使用这些工具开发和管理具有不同尺寸、零部件、属性和其他参数的零件和模型系列。
错误观点：我们使用 2D 很合适。为什么要改变？
尽管 2D CAD 能够成为一种创建产品工程图的有效方式，由于技能、背景及学习方式的不同，对工程师的 3D CAD 培训应因 人而异。培训方式可以选择传统的培训课程、教程、增值经销 商研讨会、用户组及在线指南等。
但 3D CAD 能够进一步提高效率，因为它可以提高每个操 作的速度，并通过消除潜在错误的众多根源来优化设计。 此外，3D CAD 的优势不仅将表现在工程部门，而且还将 在整个企业中体现出来。迁移到 3D 设计将对质量、保修 成本、制造、装配以及销售与市场营销等方面产生重大影响。
为排除这种反对意见，请指出 3D CAD 在哪些方面能 够更有效地解决当前问题，而且与现有过程相比在新过 程中节约的时间足以抵消自身成本。为量化这一论据，可以制作一个列表，列出与当前过程相比 3D CAD 能够改进的所有方面，然后（从劳动力和时间两个角度） 计算在每个方面大约可以节省多少时间。尽管这是量化3D CAD 优势的一种方式，但更快速地设计和制造高质 量的产品将最终实现真正的节约。
有些公司将坚持认为 3D 实体建模技术只能为设计和制造 复杂零件及装配体的公司带来竞争优势。而实际上，任何 制造商（甚至那些设计相对简单产品的制造商）都可以通 过更快速地设计和制造更完美的产品获得竞争优势。
选择合适的项目和合适的人员
有些公司可能确实难以立即停止使用 2D 并完全迁移到3D 来进行所有设计。工程经理需要仔细评估哪个项目 和哪些人员可以开始使用 3D CAD 进行设计。开始 3D 实施的最佳方式是利用试点项目来确保在早期阶段做出 的决策已经过了慎重考虑。试点项目可使小型的专门小 组在更小、更加可控的环境中测试实施、文档及培训的 过程。在建立这些试点项目时，它们还可使该小组最大 程度地减少对这些过程的调整或更改。
要成功进行 3D 实施，必须正确选择尝试使用 3D CAD 的时间和任务。很多设计只是对现有系统的修改（只是 设计的几个方面需要更改 ），在这种项目上使用 3D 设 计是不切实际的。更好的方法应该是保留 2D 旧制数据， 在有新设计项目时再使用 3D。
试点项目应该是可轻松管理且风险相对较低的短期项 目 。完成试点项目后，工程小组负责人与整个项目小组 应该共同进行项目的事后检查，以评估哪些正常工作， 哪些未正常工作，并确定改进这些过程的最佳方式，这 一点非常重要。
为避免干扰和使设计人员负担更重，工程经理还可尝试根据现有任务以及各个用户的不同技能水平慢慢采用 3D 建模方法，逐步进行实施。在这一点上，经理必须 公正地分析哪些工程师有足够的资格和动力可首先迁移 到 3D 。这些工程师可能需要接受额外培训以及从事更 多工作，因此经理应对这些最先尝试者的期望应保持现 实且坦诚的态度。
这些工程师与设计人员可能将成为该项目的支持者，并 将在其他用户进行迁移时提供指导，其他工程师可以在 遇到问题时向他们寻求帮助。鼓励这些指导者的一个方 法是提供一些简单奖励来肯定他们的工作。尽管这些奖 励无需精心准备，但对于影响实施能否成功的关键员工 而言，这是一种对他们做出的额外工作给予认可的重要 方式。
要确定参加试点项目小组的人员，以及最适合用户的培 训类型，经理必须考虑以下几个问题：他们是否具有 3D CAD背景？他们是否将成为“高级”用户？是否需要
在整个企业中实施了新的 3D CAD 系统后，卡车及重型设备报警器 制造商 ECCO 通过推出可配置的新产品 线增加了收入，将设计周期缩减了 40%， 将废料减少了 5-10%，并且使协作、交 流及效率达到了更高的水平。他们处理复杂的装配体或零件？是否需要他们从其他系统导入几何体？
任何与技术相关的成功实施的另一个关键部分是培训。 因为每个工程师都具有不同的技能、背景以及学习方 式，所以培训必须因人而异。没有一种培训方式能适用 于任何人。目前提供了多种教育选择，包括传统培训课 程、教程、增值经销商研讨会、用户组及在线指南。任 何工程师在参加全面的培训课程前，必须对 3D 技术进 行一些初步调查，以确保在正式培训开始时不浪费时间。
[*] 管理人员的观点：ECCO 系统工程小组领队 Todd Mansfield
ECCO 是全球最大的商用汽车报警器和黄色报警灯制 造商。该公司从 AutoCAD 迁移到 3D 实体建模系统后 改善了协作、交流状况并提高了效率，从而将设计周期 缩减了 40%，将废料减少了 5-10%。让我们听一下系统 工程小组领队 Todd Mansfield 谈论他们是如何打破阻 碍 ECCO 进行实施的文化壁垒的。
问：您如何确定首先迁移到 3D 的工程师？
答：我认为对待这个问题需要考虑两个方面：哪些是最 适合的人选？在哪一方面最需要迁移到 3D ？有一些员 工非常积极主动，但他们不迁移确实不会浪费公司的时 间和金钱。相反，还可能有一些员工不是很积极主动， 但如果他们不进行迁移，则可能对生产效率产生重大影响。
问：您如何激励犹豫不决的工程师迁移到 3D？
答：最不愿意实施新技术的人，通常是企业中的高级人 员，他们会坚持使用可能是由自己亲自装配的系统。他 们对这些陈旧的系统存在一种敝帚自珍的难舍情结。如 果您在一开始就设法说服他们，使他们转变观点，积极 支持迁移，那么您一下子就会获得强大的支持力量。您 将把您最大的批评者转变成最大的拥护者，而这恰恰是 整个实施过程的转折点。
他们会说 ：“我一直以这种方式工作，我不想改变 。”您可以告诉他们 ：“如果我能够向您展示如何减轻烦杂 的管理工作，那会怎样呢？您不必整天绘制只是 3D 设 计副产品的工程图，而可以有时间从事您在学校所学、 并且喜欢做的设计工作 。”改变的确会令人不安。但如 果您能够与他们合作，并使他们相信这是您为保持竞争 力而必须做的，则很有希望能够帮助他们摆脱这种恐惧 感。这是一艘巨轮，改变航向会非常缓慢。但一旦开始， 您会得到意想不到的收获。
问：贵公司如何着手进行实施？
答：这是件很痛苦的事情，我们制定了一个截止期限， 该期限之后的所有工作（包括新的和现有工作）都将在3D 中进行。我们有一大堆的旧制 AutoCAD 工程图。 这非常令人痛苦，最初需要五分钟的更改有时需要几小 时。但如果您不就此决断，您将永远在两个系统间浪费 时间。最初会有一些痛苦，但与完成迁移后的回报相比 是非常值得的。去年，我们创建和修订的文档增加了 42%。
问：获得管理层的支持对于成功进行实施的重要性如何？
答：这是至关重要的。这是最大的问题。如果您得不到 支持，则在您正在进行的工作中便没有权威性及真实 性。如果管理层不接受您的观点，那么您的计划就得不 到实施。您必须在获得高级管理层的授权后才能进行这 种实施。
问：在将贵公司的新产品开发迁移到 3D 时，进行某种 类型的高级投资收益研究的重要性如何？
答：我认为非常重要。计算投资收益非常容易，也非常 重要，但我认为更重要的是查明您确切的问题是什么。 您可能认为自己知道问题是什么；但在进行分析后，您 会认识到这些问题可能不同。如果您不知道您在何处或
者将去往何方，任何一条路都可能牵着你走。直到您确定了问题是什么之后，您才会知道可能的解决方案是什么。
我们出于商务原因做出了迁移到 3D 的决策，因为客户 期望的就是这种建模水平。现在，我们的许多客户根本 不接受 2D 工程图。他们需要实体几何体以及 IGES 和 STEP 文件，这些是只有 3D 才能够为您提供的输出文 件。我们不能忽视的情况是，当今迁移到 3D 是一种商 务决策。它反映了您的技术能力。现在， 3D 已不再是 最新、最出色的技术。如果您正在使用 3D ，您打出的 只是“标准杆 ”。 3D 不再是“小鸟球”；它只是“标 准杆 ”，并且即将成为“补给杆 ”，因为事物正在快速 发展。一旦您做出了商务决策，您会取出支票簿并问到： “好吧，我们迁移到 3D 需要付出多大代价？”您知道 这需要付出时间和金钱，但您进行了这种实施。完成实 施后，您会很高兴实施了 3D。
用户观点：Paper Converting Machine Company
(PCMC) 工程系统软件分析师 Jeff Hallgren
PCMC 自 1919 年起便已成为全球性的纸制品加工设备 制造商。让工程系统软件分析师 Jeff Hallgren告诉我 们该公司如何进行了从 2D 到 3D CAD 的迁移。
问：您如何确定首先迁移到 3D 的工程师？
答：通常，您会首先考虑新产品开发领域中的工程师。 他们一般首先从一张白纸开始设计工作。他们通常精力 充沛、积极进取、更具创新性，并且随时准备接受新的 挑战。而且与在订单工程环境（该环境中任何位置的周 转时间均为从几天到几个月）中工作的工程师相比，他 们通常拥有更多的时间。您需要通过不同于新产品开发 小组的方式对他们进行迁移。此外，新产品开发小组通 常会挤出时间来进行实验，因此迁移对他们生产效率的 影响并不大。
问：对于这种迁移，获得管理层支持的重要性如何？
答：这绝对非常关键。如果管理层不予以推动，则实施注定要失败。您确实需要向管理层阐述 3D 的优势，您 还需要确保他们了解进行迁移所需的时间，以及结果如 何。管理层需要明白实施不可能一蹴而就，不可能第一 天还在使用 2D 系统，都第二天所有人就都已经建立并 运行新的系统，并在该系统上获得尽可能高的效率。您 确实需要向他们说明这样的事实：这不是一个晚上就能 实现的过程，其优势确实存在，并将最终实现；但不要 期望进行得太快，也不要拖延。
问：在迁移到 3D 设计时，是否应进行某种类型的投资 收益研究？
答：您需要进行此研究。让增值经销商协助您进行大量 调查工作，并从已进行了迁移的公司获得大量参考信息 去跟他们交谈，然后坐下来说 ：“好吧，这对企业有哪 些帮助？”不仅要从工程方面考虑投资收益，而且还应 将其视为整体企业工具，这一点非常重要，因为它将影 响整个公司。通常，仅从工程中无法获得投资收益；实 际上，有时工程小组迁移到 3D 会产生成本。真正切实 的优势体现在车间以外的质量 、保修成本及返工方面。 这将改进制造过程及装配过程，因为现在您能够创建供 装配人员在车间中使用的爆炸视图、 e-Drawings及动 画。他们将更充分地理解设计。
任何工程小组在迁移到新的 MCAD 平台前都需要完成 财务评估；对 3D 而言更是如此。在评估迁移到 3D 的 成本因素时，必须评估此次迁移的所有方面，以便获得 能够反映真实情况的“总体拥有成本”。在财务上，这 包括与开发以下方面相关的成本：所需基础设施（培训、 增值经销商支持、标准库创建、标准/最佳做法）、PLMJK Mold 是一家提供用于注塑 模零件和铝锌印模压铸高端 复杂模具的领先供应商，通 过开发 3D 设计系统，该公司 将模具设计周期缩短了 50%， 提高了导入及导出各种数据 格式的能力，改进了与客户 之间的设计交流，并且增强 了其模具分析能力。
软件、工程分析软件（ FEA 、运动分析 ）、制造 CAM 软件，以及为确保最佳性能而时常针对用户工作站的更 新。此外，成本还应包括旧制数据的转换。
确定的投资收益可能非常难以获得，因为某些无形的因 素不是与财务回报直接关联的。 3D 建模的优势绝不仅 限于在工程中作为设计工具使用一项。在未来 3 年内 不迁移到 3D 系统的那些企业将被甩在后面，并将在竞 争中处于极为不利的劣势。PCMC 认为，3D 建模的四 种明显优势为更高的设计效率、更高的设计质量、更短 的开发周期，以及更高的装配效率。基于敏感度分析 （评估 3D 建模迁移对企业工作流程的影响），我们得出一个预计的投资收益。尽管对投资收益进行了预先计 算，但 3D 建模项目实际上是基于总体拥有成本以及 PCMC 作为一家企业无法承担不进行迁移的损失这一 事实进行评估 / 销售的。
问：您如何确定将哪个项目作为试点项目？
答：我强烈建议采用阶段性方法。最好是通过新产品开 发或需要持续一段时间的产品对其进行管理；至于旧制 类型转换，您则需要跟踪最常处理的产品。不必担心无 足轻重的小型产品。您需要真正考虑的是公司在未来一 年、两年或五年内的可行产品。转换当前没有销售的产 品线是无益的。
问：在选择合适的 3D CAD 系统时，哪些因素对贵公 司至关重要？
答：我们需要的是大型装配体性能、配置管理、易用性 以及公司本身的支持。哪家公司在业界处于领先地位？ 公司的财务状况如何？在进行评估时，您会认识到其中 的每个系统都在发展，技术在快速革新，因此应考虑哪 家企业能够最好地满足客户的需求。
[*] 用户观点：Autoliv Asp, Inc. IT 工程分析师Alan Larsen
Autoliv Inc. 的子公司 Autoliv Asp, Inc. 是一家全球性 的汽车安全制动系统制造商。该公司于 1998 年开始进 行 3D 实施。尽管尚未完成，我们还是要与工程分析师 Alan Larsen 进行探讨，以了解他们如何启动该项目以 及如何排除该项目最初的阻力。
问：您如何确定首先迁移到 3D 的工程师？
答：我们挑选了行动最快的员工，例如必须快速行动的 新产品开发人员。我曾是该小组的一名成员。当我们认 识到 3D 能给我们带来的价值后，我们决定设法广泛采用它。于是我们找出仍在采用重复过程的工程师，他们使用 2D 或 3D 系统，并且在进行每一个步骤时都要重 新建模，无论该步骤是气体流动分析（例如 CFD）、结 构分析还是插图步骤，他们都必须像在 CNC 中进行手 动编程一样手动制作插图和重新建模。
问：您如何确定将哪个项目作为试点项目？
答：我们成立了只有几个人组成的试点项目小组，他们 从事切削、加工设备及制造方面的工作，但他们的工作 进展停滞不前，没有获得任何支持。现在我们已使公司 的资源转向支持这项工作，并且实施了公司标准。因此， 该试点项目是公司证明其工作成果的成功案例。然后， 我们转向了拥有更多 CAD 种类的研发小组。他们更加 难以说服。但他们也很孤立，因此最初我能够与他们共 同部署该项目，并且不影响公司的其他部门。
问：这些早期用户是否有助于其他用户的迁移？
答：实际上没有。我们的试点项目的主要作用是扫清公 司中的障碍。但我们通过该项目创建了公司标准，该标 准使我们可以顺利地进行我们的工作，这使在公司内实 施该项目迈出了巨大一步。
问：您如何获得管理层对此次迁移的支持？
答：我非常仔细地选择了方式和时机。我们寻找能够突 出该项目优势的关键点，省略了其中的工作流程。为管 理层阐明该项目并不难。您可以说 ：“这一步明天就会 完成 ”，他们会立即看到其中的价值。当您尝试告诉他 们该项目更好时，始终会有人将质疑您所说的任何方 面。我们不希望这种情况掩盖该项目的优势。即使他们 没有完全理解，他们也会在一定程度上了解其优势。现 在我们将返回去让他们进一步进行了解。我们已完成了 第一阶段，现在进入第二阶段必须进行哪些工作？实际 上，他们不能一口气消化掉，因此该项目还需要持续一 段时间。
问：您是否完成了您的 3D 实施？
答： 还没有，我们还需要一年左右的时间。我们于 1998 年开始向 3D 迁移，但我们公司没有全面支持这项工作。 这是一项地下工作。使其成为基础工作而不是地下工作非 常重要。现在我们已使管理层看到了这项工作的成果：一 个去除了冗余解决方案的解决方案。
当公司认识到需要从 2D 设计转向 3D 设计时，必须扫除许多技术与文化障碍。新系统通常完全不同于工程师 和设计人员习惯使用的系统，因此必须重新对他们进行 有关新系统的培训。主管人员必须完全赞同此计划，从 根本上相信这是一项长期投资，初期的成本及生产效率 下降是完全值得的。
通常， CAD 经理及其下属的工程师和设计人员会首先 认识到在 3D 环境中进行设计的优点。在考虑进行这种 迁移时会发现其许多优点，例如，创建设计更快，设计 更改更轻松更准确，设计意图交流更顺畅，并且能够在 设计还是数字形式的情况下进行测试。
但上级管理层所看到的情况则可能完全不同。在考虑同 样的迁移过程时，管理层首先想到的反对意见可能是成 本增加、员工需要额外培训、生产效率降低，并且可能 丢失多年积累的旧制数据。尽管其中一些顾虑可能很容 易被打消，但其他一些问题是无法避免的，在开始实施 之前应仔细解决这些问题。
第一个任务是获得上级管理层的支持。成功实施 3D CAD 系统等新技术的唯一方式是确保主管人员充分了 解使用 3D CAD 能够节约时间并获得竞争优势。尽管 某些成本可能确实难以预测，但必须提前告知上级管理 层，公司因这种迁移产生的所有可确定的成本，无论是 财务方面还是生产效率下降方面的。说服上级管理层后，必须让他们了解各种信息并参与决策，并且每月召开内部用户组会议，以便评估规划及实 施的进展情况。通过定期汇报使管理层及时了解实施情 况将有助于打消他们的疑虑并确保获得他们的持续支 持，这对于该计划的成功至关重要。保护2D中的投资 摆在管理层面前的一个无可争辩的事实是，2D CAD 技 术已经十分成熟，其所能提供的所有生产效率优势已得 到充分发掘，已经没有提升的空间。相反，3D CAD 是 一种相对较新的不同技术，对于制造企业及其协同供应 链中的每个人，它能提供更多的优势。
定制包装机械制造商 Hartness International 需要 3D 实体建模功能 来迅速实时地考察零件和装配体备选方案，以优化机器性能。通 过使用 3D 实体建模，Hartness 的工程师能够在构建零件前设计 装配体并对它们进行测试，从而最终将设计和制造周期从五个月 缩短为只有两个月。
与2DCAD相比，采用3D实体建模技术使公司能够 更快速地进行设计更改，并且出现的错误更少。在完成 对实体模型的设计更改后，所有工程图视图、尺寸及注 解均会自动更新。因此设计人员不必手工重新绘制剖面 视图、局部视图或等轴测视图，从而极大地降低了出错 的可能性。与 2D 技术不同，实体建模设计方法使工程 师能够更快速地生成工程图。
此外，实体模型还可以极大地促进设计意图在整个企业 内的交流。精确的 3D 模型在附加了所有相关非几何工 程数据后，就成为用于设计审核、分析、材料采购及制 造的完整数字产品。此外，参与产品开发的所有技术和 非技术人员都可以立即使用模型的形式，这使其能够为 公司提供远远高于其旧制 2D 数据的价值。
尽管如此，众多公司仍将大量智力资本束缚在 2D 系统 中（从实际工程图到设计人员的知识 ），这使公司在转 变观念并迁移到 3D 方面犹豫不决。在这些公司中，管 理层可能担心他们不再能够有效使用以前的设计数据， 而且还要针对新系统进行广泛的培训。他们还会担心会 不得不重新组织过去 2D工程图所基于的过程。
这些担心中有一些是基于现实情况的。设计人员将需要 接受有关新系统的培训，最初他们在这些新系统上的生 产效率达不到在 2D 系统上的水平，并且某些过程会发 生更改。但大多数 3D CAD 系统可导入 2D 数据。因 此，公司在 2D 旧制数据上的投资不会因实施 3D 受到 损失。
专业聚烯烃塑料和纸质包装产品与系统制造商 Intertape Polymer Group (IPG) 实施 3D CAD 后，将开发时间缩短了 10%；开发成本削 减了 35%；错误减少了 50%；返工减少了 75%。
对于这些公司而言，更安全地迁移到 3D 的途径可能是 过渡性的 2D/3D 设计系统，这种系统在新设计项目中 采用 3D 设计，同时保留 2D 设计过程以进行设计修改。 这样，项目不会中断，迁移可在一定时间内进行，并且 设计人员将有时间接受相应培训。
错误观点与现实状况
让我们来看一下上级管理层在考虑从 2D 迁移到 3D CAD 时通常持有的一些反对意见。
错误观点：高级工程师不愿使用 3D 设计。 实际上，我们生活在 3D 世界中，并且具有如何在其中 遨游的先天感觉。3D CAD 系统的开发人员通过努力工 作，不仅创建了直观的用户界面，而且还创建了用于设 计 3D 模型的逻辑工作结构。因此，工程师学习使用这 些系统会非常轻松。
尽管如此，现实中大多数 30 岁以上的工程师学习的都 是 2D 环境中的工程知识。这些工程师（现在其中的多 数人已经是高级工程师和设计人员）曾接受的是2D （基于 CAD 或工程图系统）的培训。值得庆幸的是， 这些设计人员同样对 2D 固有的缺陷有直接的了解；因 此他们中许多人很容易认识到 3D 方法优于 2D 方法的 方面。
尽管有些设计人员会抵触学习 3D ，坚持认为利用 2D 方法仍然能够有效，但许多设计人员会将这种变化视为 发展他们技能的时机，并将渴望接受 3D 培训。实际上， 为增强自身未来的就业保障，具有前瞻性的工程师中已 经有许多人在通过教程、在线指南或增值经销商研讨会 自学 3D 设计。
这些工程师和设计人员通常被称为最先尝试者，他们应 成为率先接受 3D CAD 培训的人员。在看到这些最先 尝试者所实现的生产效率后（或者是可能考虑到自己在 当今变化莫测的制造行业中的未来就业保障并以此鞭策 自己），更多工程师将接踵走上这条道路。
错误观点：成本太高。
当上级管理层问到这种改变是否需要很高的成本时，您 的回答应该为是。但这也是您开始陈述如下优势的第一个时机：劳动力的节省以及新系统带来的优势将最终使公司获得可靠的投资回报。稍后我们将深入探讨该问 题，让我们先来看一下具体成本。
避免遭到彻底否定并将说服工作进行下去的一种方法是 从一开始便完全坦诚地与管理层进行交谈。直接告诉他 们完成 3D 实施所需软件、硬件、培训和准备时间的准 确成本。
讨论了这些成本后，评估在系统建立并运行以后预计将 节省的劳动力。劳动力的节省加上物理原型数减少所实 现的节约能够快速（通常在第一年内）抵消实施 3D 的 启动成本。
让我们划分一下完成实施所需的具体成本。首先，该软件 和集成的第三方软件会产生实际成本。幸运的是，3D CAD 系统的价格自推出以来已大幅降低，这在一定程度上是由 于中档 CAD 产品的大量涌现造成的，这些产品的价格较低， 在性价比上可以与高端软件包进行竞争。
根据市场研究公司 Daratech 的调查，这些中档或超值 的 3D CAD 软件包（先前以 20% 的价格可获得 80% 的 功能）现在提供了接近 90% 的功能，并且在大多数情 况下，价格只是高端软件包价格的一半。
同样，硬件要求也有所提高，但是最近几年随着基于 Windows® 的高性能 PC 成本的下滑，硬件成本已经有 一定程度的降低。对 3D 图形加速卡的需求可能产生其 他硬件费用。此外，还有与工程师的 3D 设计系统培训 相关的成本，该成本可从财务及工时损失方面进行计算。
尽管这些初始成本将相当高，但或许排除成本反对意见 的最佳方式是，指出公司迁移到3DCAD是一种未来 投资，是一种在未来数年内获得更高竞争力的方式。通过使公司能够在更短的设计周期内设计出更完美的产 品，同时减少时间及材料的浪费，迁移到 3D CAD 将 对销售与成本产生长期影响。 管理人员的观点
管理人员问答：Schilling Robotics 工程副总裁Steve Callori
Schilling Robotics 使用 3D 实体建模创建“外骨骼”的关键零 件 ，“外骨骼”会在将来帮助士 兵、消防人员和营救人员背负沉 重的负载，而不会感觉到很重。 该公司以其远程操作深海作业运 输工具和操作臂而闻名，它正在 为第二代伯克利下肢末端外骨骼(BLEEX) 设计臀部 / 大腿 / 膝盖 装配体；借助 BLEEX ，人们背 负 70 磅重的背包就感觉像背负 5 磅重的东西那样轻松。
问：您认为使用 3D 实体建模的最大优点是什么？
答：使用 3D 设计可以更直观地展示零件和装配体，因 此有助于识别设计中存在问题的区域。用户可使用参数 化模型查看特定特征更改后的效果。我们的工程师也可 以快速查看应力分析信息。 3D 设计还提供质量和体积 属性，以及可用于机器零件的复杂 3D 形状的模型。
问：使用 3D 设计如何提高设计的整体质量？
答：实体建模使我们的工程师可以更容易地创建设计和 工程图，还可以帮助他们执行简单的压力分析。使用实 体建模可以轻松迅速地查看对系统中较低级别的零件所 做的更改对整个系统造成的影响，这样可以更容易地对 设计进行优化。
通过迁移到 3D 设计系统，VERMEERMANUFACTURING 改善了产品的性能和样式，缩短了原型制造和分析时 间，极大地减少了废料和返工，提高了多个工作组之 间的协作和效率。
问：公司过去使用 2D 创建设计时，如何进行原型 制造？
答：采用与 3D 相同的方法。审阅设计后，创建原型零 件。但是， 3D 为我们提供了一种更好的方法，可在创 建实际的硬拷贝之前直观地展示设计。
问：移植到 3D 设计后原型制造过程如何改变？
答：没有实质上的改变，只是能够在创建原型之前提供 更好的视图。理论上，使用 3D 时制作的第一个原型要 更好一些，但是这很难进行比较。
问：使用 3D 如何影响对设计的更改？
答：对于在 3D 环境中进行的新产品设计，进行更改会 容易一些，这是由于模型都是参数化的。另外， 3D 强 制要求工程师处理更改对较高级别的装配体的影响。而 在 2D 环境中，虽然可以获得此信息，但是工程师可以 选择忽略该影响。在使用 3D 环境时，这是不允许的。
问：实体建模如何促进下游销售和市场营销工作？
答：使用 3D 设计更易于创建逼真的模型，这样客户就 可直观地看到产品。
用户问答：Vermeer Manufacturing Company应 用专家 Clint Hudson
Vermeer Manufacturing Company 是全球知名的农业、 伐木和挖掘机器和设备制造商。自从迁移到 3D 设计系 统，Vermeer 提高了产品的复杂程度，减少了设计和制 造步骤，缩短了原型制造和分析 时间，极大地减少了废料和返工，并改善了产品的风格。让 Vermeer 的应用专家 Clint Hudson 讲述他们将新 产品设计迁移到 3D 实体建模环境都有哪些好处。
问：您认为使用 3D 实体建模的最大优点是什么？
答：最大的一个优点就是在 3D 环境中建立模型的方式 和在生产过程中制造产品的方式具有相似之处。由于用 户使用 3D 进行设计，他们可以通过与装配工人感知成 品相同的方式更好地感知模型，包括难以看到的装配位 置、套合方式和重量。我个人认为 3D CAD 系统的最 大优点是工程师可以教软件如何设计产品。您可以解释 规则、限制以及对待不同更改所做出的反应，并让软件 照此执行。您向软件传授的知识越多，它在长期使用过 程中对您的帮助就越大。
问：您认为使用 2D 设计的缺点是什么？
答：在 2D 中进行设计的公司必须在工程图以外进行大 部分的设计。他们的工程图主要用于记录已经设计完成 的内容。 2D 工程图中显示的零部件是非智能的直线、 圆和其他几何图形的集合。软件无法了解哪些线代表特 定的零件或装配体，以及哪些线属于另一个零件。这意 味着在设计过程中维护 BOM 更多的是手工劳动。
问：使用 3D 设计如何提高设计质量？
答：由于我们拥有了能够可视化和控制复杂形状之间如 何交互的软件，因此可以设计更复杂的零件。在实体建 模中，用户还可以轻松地对已完成设计的精确表示模型 进行有限元分析（ FEA ），而不必进行切角或使用过于 简化的模型。零件可以在尚未形成实际的零件之前就得 到第一轮测试。
问：Vermeer 产品包括由 500 到 4,000 个零件组成的装配 体。3D 实体建模如何帮助您处理这些大型装配体？
答：由于模型可以更精确地表示完成的物件，因此可以 确定套合问题，研究整个范围内的运动，并且可以解决 所有潜在的干涉问题。实体模型装配体中的每个实体模 型零件都代表物理装配体中的一个物理零件。如果实体 装配体由一些不同数量的零件组成，该软件可以快速地 生成 BOM。
问：设计小组中的其他人员如何使用 3D 产品数据？
答： 在 Vermeer 中，市场营销人员、 FEA 分析员和 CNC 程序员都能够使用工程部门生成的 3D 模型，他 们不需要或只需很少的重复工作就可将其用于自己的用 途。此外，该模型可以反映 BOM ，可以防止在业务的 管理方面出现错误。打破阻碍 采用 3D 系统的文化壁垒
现实调查
用户问答：McCue Corporation 工业设计师Adam Stevens
对于大多数父母而言，带着孩子购物都不是一件轻松的 事情。 McCue Corporation 一直致力于使这种购物过 程变得更轻松、更愉快、更安全。该公司为零售行业的 客户设计、制造和销售样式精美的防护栏和购物手推车 管理系统。该公司还生产兼具购物车和童车特点的组合 车 Bean，这种组合车在世界各地的超市中都有使用。
Adam Stevens 在 McCue Corporation 的新产品开发 部担任工业设计师，他就将设计从基于 2D 的 AutoCAD 迁移到实体建模环境的最大好处，谈了谈自 己的体会。
问：您认为在 McCue 使用 3D 实体建模创建新产品的 最大好处是什么？
答： 使用该工具后， McCue 得到的三个最大的好处是 显著提高了设计创建的速度、加快了设计更改的速度以 及加强了市场营销/销售资料的支持。
问：使用 2D 设计方法创建工程图有哪些特有的问题？
答：使用 2D 方法，经常会发生曲解的问题。如果审阅 后发现零件不满足最初的设计意图，则需要返工。相应 地，由于需要重新绘制零件，然后建模、审阅并在得到 批准后投入生产，这将导致时间表的延长。
问：使用 3D 实体建模如何减少这些问题？
答：使用实体建模，我们可在虚拟空间中绘制和操纵零 件、在屏幕上或打印出来进行审阅，然后将其直接发出 去制作 SLA 原型，以进行最后的审阅。如果要对其进 行任何更改，则可立即完成。此时，如果需要，可将零 件绘制成 2D 工程图，并以电子形式（2D 和 3D 文件） 直接发送给制造商。
问：它如何提高设计的整体质量？
答：我们可同时探讨许多不同的配置和想法，从而获得 最有效和最满意的设计。对于 McCue ，我们是一家非 常专业的公司，并且在我们的行业中，没有太多的主要 竞争对手。因此快速将产品投入市场是至关重要的。所 以，拥有快速制作 3D 原型用于审阅的能力是关键 所在。
问：公司过去使用 2D 创建设计时，如何进行原型 制造？
答：对于我们的 Bean 产品，初始原型是根据草图通过 人工按照真实大小制作的。在设计审阅阶段，如果必须 进行更改，则需要将大型模型发送回模型制作人员那里 进行返工，然后重新审阅，这通常需要七天的周转时间。
问：移植到 3D 设计后原型制造过程如何改变？
答：此产品的最新版本完全是使用 3D 开发的。所有审 阅功能都是使用实体模型显示的方式和 / 或缩放式激光 快速成型 (SLA) 实现的，这样更改设计然后重新审阅 通常只需要两天的周转时间。
问：如何重用设计数据？
答：与整个模型都是手工创建的第一个版本相比，我们 现在使用 3D 进行的设计从一开始就有详细的记录。我 们的设计团队不得不使用大致的测量和目测方法来尝试 在 3D 中重新创建第一个版本的设计。如果需要在某个 设计的基础上进行扩展，并在第二个类似产品中加入新 特征，那么我们就必须对最初的手工模型进行目测，然 后为第二个零件建模。使用 3D 程序，我们可以准确复 制特征和形状；这样就不涉及个人理解问题。
问：使用 3D 如何加速设计更改？
答：在对设计进行更改后，可以更新零件，然后直接通 过电子方式将修订后的设计发送给供应商。从 3D 转换 到 2D 的主要工作仅仅是单击和拖拽操作，而在此之前 设计是在 2D 中绘制并在 3D 中创建（无论使用手工方 式还是在 CAD/CAM系统中使用编程方式）的。另一 方面，与审阅草图或等待模型生成相比，我们还可在 “虚拟世界”中快速考察更新的选项。
如上所述，Bean 的最初设计是用手工创建的，我们必 须在以后对其进行重新创建。由于我们没有明确的起始 几何体，因此任何设计更改都需要重复以下过程：处理D 模型、将该模型转换为成型样式，然后进行审阅以 确保符合设计意图。通过使用 3D 建模软件，在设计新 的 Bean 时，对设计进行的所有更改都会真实地体现出 来。这样就减少审阅所用的时间，以及对零件进行更改 所需的时间。
问：实体建模如何促进下游销售和市场营销工作？
答：随着产品的不断创新和改进，市场营销和销售文字 材料的支持能力成为至关重要的一个环节。我们与市场 营销部门密切合作，使用在 3D CAD 系统中生成的逼 真的、纤毫毕现的实体模型来创建产品文字材料。这些 实体模型也可用在安装 / 装配说明、培训材料、客户邮 件和名为 Solutions 的行业季度简报中。
用户问答：CerveloCyclesInc. 高级工程师
Kevin QuanCervelo Cycles Inc. 是加拿大知名的自行车制造商， 它使用 3D 实体建模制造碳素纤维自行车，骑这种自行 车的选手取得过环法自行车赛、铁人三项赛和奥运会比 赛的胜利。现在让该公司的高级工程师 Kevin Quan 来 告诉我们这个业界巨擘为什么不再使用 2D 环境来设计 尖端的自行车。
问：您认为使用 3D 实体建模的最大优点是什么？
答：我们认为，它最大的优点是可以直观地显示和创建 具有复杂曲面的零件，将零件装配起来并对其进行干涉 检查，还可以创建零件之间的关联几何体。
问：您认为使用 2D 设计的缺点是什么？
答：使用 2D 设计，您很容易对设计产生误解，结果创建 出来的图纸无法实际用于制造零件。另外，2D 工程图易 于出错，它们的视图经常自相矛盾。此外在 2D 工程图中， 曲线经常无法相切，或它们可能重叠或存在间隙。
问：使用 3D 实体建模如何克服这些缺点？
答： 3D 建模建议您创建空白的草图；否则，无法创建 实体。此外，曲线不相切时可以容易地绘制 3D 曲面。 在工程图中自动创建视图可避免视图之间出现矛盾。 问：使用 3D 设计如何提高设计的整体质量？
答：在完成了迁移到 3D 设计的工作后，我们可以创建 套合和公差精度更高的零件。我们还可使用曲面创建更 具有美感的自行车设计，并通过创建行业特定的特征来 预测制造需求。
问：公司过去使用 2D 创建设计时，如何进行原型 制造？
答：我们依赖机械师或供应商创建原型的能力，来正确 解释 2D 工程图。
问：移植到 3D 设计后原型制造过程如何改变？
答：我们现在将实体模型提供给使用 CNC 机床的供应 商，让它创建零件。我们仍拥有零件的 2D 工程图，但 是描述很少的尺寸（只有一些关键尺寸）。我们极大地 降低原型的需求，并且经常可以直接进行最终的加工。
问：使用 3D 如何影响对设计的更改？ 答：我们对设计进行更改的速度和数量得到了显著的提 高。我们可以创建更多设计备选方案的图片用于管理， 并且我们可以使用 FEA 分析更改后的设计，以便对它 们进行筛选。
问：实体建模如何促进下游销售和市场营销工作？
答：可以在早期阶段生成逼真的图像用于市场营销工作。 现在，我们还可以在 3D 中对贴图进行建模，因此创建的 贴图的准确性更高。另外，3D 设计缩短了我们的产品上 市时间，这是我们应对竞争对手的强有力武器。
[*]轻松设计大型复杂装配体
使用2D 设计由数千个活动零件组成的大型复杂装配体是一件繁琐、费力、容易出错和极慢的过程。仅仅是管理这些大型装配体的众多生产级工程图就是一件艰巨的任务。
大多数3D 实体建模系统提供了有助于管理装配体生产工程图准确性和完整性的功能。对于装配体设计的评估，许多建模工具提供的内置工具可执行干涉检查和碰撞检测，还允许多个设计人员协作设计装配体。
[*]无需构建物理原型
实体建模工具的另一个巨大优点是可以帮助制造商减轻对物理原型的依赖。构建和测试物理原型非常昂贵和耗时，是新产品开发过程中的一个瓶颈，它是制造商为降低总体设计成本和缩短产品上市时间而应该重点考虑的方面。
使用2D 设计方法的产品开发团队必须为他们的设计创建物理原型以便测试装配体的性能，检查零件之间是否会发生碰撞，并保证零部件之间存在足够的间隙。通过在3D 设计环境中直观显示装配体，工程师可以使用大部分实体建模工具提供的内置干涉检查和碰撞检测功能快速评估和解决套合和公差问题，从而减少了创建原型的需要。
模拟和分析工具也可以极大降低制造商对原型制造的需要。验证产品时常仍需对其进行物理测试，但模拟测试与物理测试相比成本更低并且可重复性更高。在计算机上对产品配置分析得越多，无需使用昂贵的原型，就能制造出更好的产品并降低测试的需求。
[*]打开新技术之门
通过创建实体模型，设计人员或工程师可以使用大量其 他集成软件工具，这些工具可以进一步帮助测试、管理 和制造产品。这些集成解决方案不仅可以使用与 CAD 系统相同的 3D 数据，而且它们通常使用公共用户界面， 这使其更易于学习。另外，某些附加解决方案的集成方 式允许用户从他们的 CAD 系统中启动该软件。
模拟工具可以为制造商提供众多的竞争优势。根据信息 技术市场调查咨询公司 Daratech 的预测，随着竞争压 力的增加，易于使用的软件和性能强大的计算机将进一 步刺激制造商应用数字模拟工具。这些工具包括结构有 限元分析 (FEA)、计算流体动力学 (CFD)、运动模拟、 碰撞模拟、过程集成和设计优化。 Daratech 认为，这 些数字模拟工具除了可以提高生产效率外，还可以保证 缩短产品的上市时间，降低保修成本，最重要的是可以 制造出性能出众、运行良好、更安全以及故障率更低的 产品。
公司可能希望部署的另一个附加集成软件工具是产品数 据管理 (PDM) 系统。除了方便在处理设计项目时进行 实时协作以保证准确性之外， PDM 系统还可以组织相 关的所有信息（从报价和办公文档到安装测量和分析报告）。制造商的各个部门（如工程、制造、销售、采购、质量和现场人员）到处都分布着软件许可，非常需要这 样一个系统来跟踪和管理文件和文档。
虽然许多 3D CAD 系统都提供一些 PDM 组件，但制造 商应仔细评估这些可用选项、供应商的声誉以及所提供 的集成程度，这一点很重要。使用 3D 实体建模还允许 使用专业程度非常高的应用程序，例如钣金工具、光学 设计应用程序、逆向工程和公差分析软件。
[*] 3D产品数据的另一特点是这些数据可以向下游传递给
产品文档编制和装配。尽管 2D 工程图可支持某些文档 编制需要，但是通常这些功能需要自定义的装配体等轴 测视图、爆炸视图和 3D 图形。通常，这需要在 2D 系 统中完成一些额外的工作以及特殊的技术插图或 3D 图 形软件。使用 3D 设计，可以轻松地从原始的实体模型 中导出所有图形、工程图和装配体爆炸插图。
此外，有些 3D CAD 系统提供了一些软件组件，使工 程师可以将他们的 3D CAD 模型发布到交互式在线目 录。通过访问这些在线零件目录，客户可以配置、查看 制造商的 3D 产品模型并将模型直接下载到他们的设计 中。客户可以轻松地将发布到交互式在线目录中的 3D 零件合并到他们的产品中，而无需考虑他们所使用的是 何种 CAD 系统，从而最终提高销售额、创造更多的销 售机会以及降低销售支持成本。
[*] 万能模型
一旦创建模型后，与产品设计有关的所有人均可访问该 产品数据。无论相关人员是需要模具、工程图、草图、 夹具、 NC 程序、 BOM 还是需要用于销售和市场营销 工作的渲染图像，所有这些数据均包含在一个实体模型 中，可以满足整个企业的需要。
使用 2D 设计，我们必须通过想象来解释工程图三视图， 并在头脑中组合成产品的等轴测表示，这对于有经验的 工程师来说可能比较容易，但对于设计团队中的非技术 成员来说可能非常困难。对 2D 工程图的曲解可能导致 丢失了工程师的原始设计意图，因此造成代价不菲的延 误和返工。相反， 3D模型则不需要进行解释，这极大地简化了与 设计团队的其他成员（机械师、销售和市场营销人员、 物料资源计划人员、工艺工程师和客户以及供应链合作 伙伴）之间有关设计意图的交流。
通过在线共享 3D CAD 数据，实体模型还能够支持协 同工程或并行工程，这样参与工程的每个成员都可以同 时进行迭代设计。实体建模系统还提供版本控制和内置 的安全功能。因此，可以确保用户在处理最新的版本并 且只允许被授权的成员进行更改。
[*]获得更好的视图
以下内容前面曾经提到过，但是需要再重复一遍：如果 一幅图片胜过千言万语，那么一个 3D 模型就可以抵得 上千百张 2D 工程图。简而言之，实体模型远比表示相 同设计的一组 2D 静态工程图更易于解释。由于在实体 建模系统中隐藏线和质量特性可以自动删除，因此工程 师和非专业人员都可以很容易正确理解设计意图。
使用产品零部件、子装配体接触面和工作封套的 2D 工 程图，工程师无法完全确定装配体零部件的套合、接触 和功能。因此，这些方面的问题一直到设计周期的后期 创建物理原型时才会浮出水面，然而此时想解决这些问 题，所付出的代价和时间就会非常惊人。通过在 3D 中 直观显示零件和装配体，早在制造零件之前，工程师就 可在设计过程的初期评估套合和公差问题。此功能通常 称为“虚拟成型”。
此外，用户可以使用实体建模工具轻松地在设计周期的 初期创建逼真渲染的产品模型。正是如此，市场人员可在新产品仍处于概念设计阶段时评估客户的有关意见。为了让产品可视化效果更加完善，许多实体建模工具还提供动画功能，以使产品数据活动起来（即使还没有实际的产品），从而帮助进行销售、市场营销和客户服务工作。
改进的产品可视化功能也很大程度上使设计审批变得轻松，极大提高了设计审批的速度，这是因为可以更好地与管理人员、市场人员、客户和最终用户沟通设计问题。
[*]危险： 前方有弯道
设计者常常需要为许多产品（从玩具到消费类电子产品）创建各类复杂而急剧变化的曲面，极力使其能够在日益拥挤的货架上脱颖而出。由于市场潮流趋向于符合人体工程学原理的产品，因而在创建完美贴近目标用户需求的产品方面，设计人员面临更多的压力。使用传统的2D 软件几乎不可能设计出这些复杂曲面和符合人体工程学原理的产品。
为了应对这些设计需求，许多实体建模软 件包为工程师和设计人员提供了一些工 具，可用于创建曲线、混合、圆角，以及 这些复杂形状和曲面所需的其他复杂设计 特征。此外，实体建模软件包的用户可以 专用曲面建模软件来创建具有极具风格和 极为复杂的曲面，这些曲面可与他们的 3D CAD 软件完全集成。这些软件包采用现有 的实体模型作为创建曲面的基础，因此用 户在使用新软件时，无需从头开始。
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