採用智慧連網產品設計意圖

設計意圖主宰了我們在 CAD 建模中所做的每一個選擇。設計意圖認知，最初設計階段只是產品生命週期的一小部分。隨著需求變化，我們也花費更多時間修改和更新模型。因此，我們希望將其他資訊構建到我們的模型中，以智慧的方式將變更傳播到相關的功能和元件。

熟悉的設計方法

在諸多組件設計方法中，由下而上設計 (BUD) 和由上而下設計 (TDD) 最廣為流行也最知名。

在 BUD 中 會先建立單獨的零件模型，然後將其組合到較低層級的組件中。這些組件會放置在更高級的組件內，直到頂層產品完成。

不過，由下而上設計還是有缺點的。對包含大量元件和許多階層的進階產品來說，這種方法並不適用，尤其是在零件和子組件之間有相依關係的情況下。更新 BUD 組件往往很乏味且仰賴人工作業，不但耗時又容易出錯。更糟糕的是，這種方式經常會導致串接再生失敗，不但讓使用者感到挫折，還會拉長上市時間。

在 TDD 中，會先定義產品結構，亦即主要子系統、子組件和其他元件的組織，而不關注個別零件的幾何。我們使用特殊模型來整合關鍵設計資訊。骨架會擷取影響多個組件和零件的幾何；筆記本則會截取影響多個尺寸和參數的幾何。我們將設計資訊從骨架和筆記本傳達給個別組件。通過這種方式，我們可以在頂層套用變更，並且按照我們計劃和期望的方式更新互連元件。

由內而外設計簡介

智慧連網產品為我們的傳統方法帶來了新的挑戰。產品一向包含商業現貨 (COTS) 組件，例如扣件、佈纜和電氣組件。當產品變得聰明並彼此連接時，組件清單將擴充為包括：

• 感測器
• 人機界面 (觸覺或語音)
• 處理器
• 發射器、接收器和天線
• 連接端口

我們經常需要先找到這些元件，並設計圍繞在外的外殼和/或產品的其餘部分。

這種先設計內部電子裝置再設計外殼的特殊技巧，稱為由內而外設計 (MOD)。這項技巧已經應用於很多領域，特別是將元件包裝在外殼和包裝箱中的產品，在航太及國防工業有時也稱為線上抽換單元 (LRU)。

何時該使用哪種方法？

有些人把由下而上、由內而外和由上而下這三種方式視為獨立的領域，絕不會「彼此碰頭」；

但在現實世界中，產品是使用多種方法組合設計而成。整體產品可以使用由上而下的方式進行設計，但個別子組件可以使用由下而上的方式建立。必要時，可以先透過由內而外的方式來佈置某些元件和系統，然後再採用由上而下設計。實際情況就像：

智慧連網產品的開發會交互運用到由下而上、由內而外和由上而下設計。

SCP 的 CAD 工具和技術

瞭解這三種方式之後，哪些 CAD 工具和技術能在產品開發過程中支援 MOD？

• 資料共用特徵可在現有元件周圍產生包絡，以利設計外殼。
• 用於 COTS 和廠商零件的線上 3D 元件庫。
• 提供相關支援技術，無需轉換即可順暢開啟與整合來自其他軟體套件的模型。
• 建立符合人體工學和/或美觀的連續曲率曲面，可以透過參數方式參照現有幾何。

您只要使用這些技巧，再結合 MOD 與 TDD，即可改進您的智慧連網產品設計流程。