設計與工程

設計工程是一種協同合作且富有創意的解決問題流程，可以將概念設計轉換為有形實在的產品。它需要專業知識和經驗，以確保最終產品符合客戶期望、本身符合預期目的，並能夠以獲利的形式進行製造。

設計工程的範例包括建築與土木基礎設施建設、工業設備設計 (英文)和消費性產品設計 (英文)，以及材料製造和處理。設計工程的工作包括工業設計師；機械、電氣或電子工程師、模擬專家、CAD 設計師和 CAD 製圖師。

設計工程師使用數學原理、工程物理、產業知識和專業軟體來解決問題和開發構想 (從形成概念階段到詳細設計)。詳細設計必須符合需求並能夠獲得利益，而且能夠透過電腦輔助設計 (CAD) 模型、技術圖面 (英文)、材料表(BOM)和規格與相關人員 (例如製造和採購) 進行溝通。工程設計開發屬於協同合作流程，可以包含多個領域，包括工業設計、機械、電氣和電子工程，還包括來自客戶、供應商、製造和專案管理的反饋。

設計工程是成功推進產品開發業務的關鍵。設計開發的目標是先構想，然後取得對客戶和公司兩方都能獲益的產品解決方案。設計開發受到預算、工程能力和上市時間的約束。設計工程流程是一個反覆與循環的過程，最初的構想將會經歷多輪的原型製作、測試、評估和審閱，直到最終設計到達最佳狀態而且非常可靠，足以開始生產為止。設計工程流程從定義問題開始，接著集思廣益找出潛在可能的解決方案，然後建立並測試原型、收集反饋，以及評估問題陳述是否可以進一步細化，以及是否拒絕或接受建議的解決方案，或者解決方案是否可以在另一個開發週期中獲得改進。

設計與工程軟體應用程式透過自動化執行工作和管理資料來支援產品開發。工程設計軟體的範例包括產品資料管理 (PDM)、產品生命週期管理 (英文)、電腦輔助設計(CAD) (英文) 和電腦輔助工程 (CAE)。

CAD 軟體的目標在於建立產品或機器設計的虛擬 3D 模型及其關聯的資料，例如，技術圖面和材料表 (BOM)。設計工程師使用 CAD 模型作為電腦輔助工程 (CAE) 的基礎，並且用來評估建議的解決方案是否符合其預期目的。工程設計使用的 CAE 模擬軟體包含有限元素分析 (FEA) 和計算流體動力學 (CFD)。CAD 軟體用來設計週遭您舉目所見的所有一切，包括道路和橋樑、建築物、汽車和飛機、身上的衣物、每天使用的各種產品，例如食物和水加工處理和發電。

製造工業和消費性產品的企業所面臨的壓力，來自於提供創新解決方案以滿足客戶需求 (英文)並早於競爭產品提前上市。成功開發產品的關鍵在於設計工程，這不僅可以確保產品滿足客戶需求，而且還能夠為企業創造利潤。產品開發期間所做的決策會影響品質、元件、材料、製造流程和產品在生命週期內的可用性。電腦輔助設計 (CAD) 和電腦輔助工程 (CAE) 等設計工程軟體透過自動化執行設計流程和管理資料洞察、使設計師和工程師能夠及時有效地的做出決策並因此提高產品的成功率、輔助經營效率，以及縮短上市時間，為企業和專業人士帶來效益。

設計與工程軟體 (英文)透過流程自動化和資料洞察管理，以減少整體設計開發時間，同時維護流程的品質來對產品開發團隊提供各種協助。設計工程 CAD 軟體的主要特色和功能包括：

• 零件和組合的 3D 建模 (英文)，可將設計的實體維度和空間關係概念化。
• 具有關聯 CAD 資源庫的專業功能集，可自動化執行機械和電氣設計 (英文)元素，例如軸和齒輪、螺栓連接、金屬薄板、焊接、結構、配管管路和電線線束。
• 建立 2D 技術圖面或 3D 模型式註解以傳達精確資訊來進行製造的功能，包括材料、飾面、製造技術、維度和公差。
• 簡報和彩現工具，可建立相片擬真影像 (英文)和設計動畫，以傳達組合指示或作為銷售和行銷材料。
• 模擬功能，可計算應力、震動或流體流動；或衍生式設計工具，以根據負載條件自動化設計元件。
• 材料表 (BOM) 管理功能，可自動建立要採購或製造的元件清單，並協助進行批量訂購原材料。
• 軟體功能，可自動化執行下游製造工作，例如在庫存材料上嵌套元件 (英文)，或電腦輔助製造 (CAM)，包括 3D 列印 (增材製造) 和電腦數值控制機械加工 (CNC) (減材製造)。
• CAD 資料和流程管理功能，可協助同時進行工程、追蹤工作、稽核來自設計審閱的資訊，以及管理工程變更命令。

Autodesk 可加強創新者的設計和製造技術能力以進行產品設計與工程，以及賦予客戶能力以跨越專案、領域和產業的界限流暢地工作。Autodesk 設計與工程軟體內含產品設計與製造軟體集，其中包含：

• Autodesk Inventor 用於 3D 機械設計、模擬、視覺化和文件製作的專業級產品設計與工程工具。
  • Inventor Nastran CAD 內嵌的非線性應力、熱、震動與疲勞模擬軟體。
  • Inventor Tolerance Analysis 用於評估尺寸變化影響的公差疊加分析軟體。
  • Inventor Nesting Inventor 專用的真實造型排版軟體，可最佳化原始材料的產量。
  • Inventor CAM Inventor 專用的整合式 2.5 軸到 5 軸 CAD/CAM 程式設計解決方案。
• Vault 用於管理設計檔案的產品資料管理軟體。
• AutoCAD 內附產業專用工具集的 2D 與 3D CAD 軟體。
• Factory Design Utilities 用於規劃、設計及安裝高效生產配置的工廠設計軟體。
• Navisworks Manage 內含衝突偵測與排程功能的大規模設計審閱軟體。
• ReCap Pro 實景擷取及 3D 掃瞄軟體與服務。
• 3Ds Max 用於將設計視覺化的 3D 彩現與動畫軟體。
• Fusion 360 用於產品設計與製造的雲端 CAD/CAM/CAE 軟體。
• Fusion 360 Manage with Upchain 雲端 PLM 和 PDM，可讓您輕鬆連結資料、人員和流程。
• Design Review Design Review CAD 檢視器軟體可讓您免費檢視、標示、列印和追蹤 2D 和 3D 檔案的變更，而且無需使用原始設計軟體。

設計與工程中的軟體應用程式透過自動化執行工作和資料管理來協助進行產品開發。在設計工程中產生的資料在產品生命週期中的後續活動 (例如採購、製造、委派和支援) 中扮演關鍵角色。設計與工程軟體應用程式建立的資料能夠無縫整合其他業務系統，這一點至關重要。

電腦輔助設計 (CAD) 和電腦輔助工程 (CAE) 等設計與工程軟體應用程式可整合產品資料管理 (PDM) 軟體以管理和控制檔案的存取，確保正確的人員在正確的時間取得正確的資料。PDM 軟體與產品生命週期管理 (PLM) 軟體搭配使用，以管理設計和工程流程，例如新產品導入 (NPI)、材料表管理 (BOM) 和品質控制。CAD 軟體還整合電腦輔助製造 (CAM) 軟體，該軟體使用 2D 和 3D CAD 資料來建立電腦數值控制 (CNC) 刀具路徑或切割樣式以進行 3D 列印。CAD 和 CAM 與製造執行系統 (MES) (英文) 的整合，可讓您對製造流程進行有效的監控、追蹤和控制。為了在企業中將產品設計資料傳播至所需地點，設計和工程軟體應用程式與業務系統整合，例如材料需求規劃 (MRP) 或企業資源規劃 (ERP) 軟體應用程式。