通过将电气和机械开发集成在一个 3D 平台上，现在电气设计也可以获得与 3D CAD 技术运用于机械设计同样的生产效率提高。制造商们可以不再依赖于运行缓慢的非集成式 2D 工具来开发电气原理图、控制面板设计和电气系统布局，也无需使用人工技术来完成电线、电缆和线束的布线，而是可以利用 SOLIDWORKS® Electrical 3D 技术来充分集成机器和产品设计的电气和机械部分，从而节省时间和成本并提高质量。无论您是需要创建原理图、设计电气系统、选择电气元件、实现电线和电缆布线及线束设计自动化，还是仅仅需要共享电气和机械设计数据，本白皮书都将帮助您了解利用 SOLIDWORKS Electrical 软件实现电气和机械设计的集成对您实现产品开发目标有何帮助。

高效的电气设计要求与 3D 设计流程的顺畅集成

过去二十年以来，3D CAD 技术使机械设计发生了革命性的变化，而 2D 环境中的电气设计已经逐渐没落。3D 设计的好处显而易见：设计周期更短、开发成本更低、产品质量更高、设计创新更丰富、上市速度更快；但是电气设计并未包含在此列，因为它以往都依赖于非集成式 2D 图表工具。一直以来，制造商们都将电气设计以及电线、电缆和线束的布线视为事后补充性工作，在 3D 技术的投资中从未考虑过电气设计的因素，这样就造成了电气/机械设计集成与协作的进度滞后。

但是如果电气设计再不集成到更高效的 3D 机械设计工作流程中，就会追悔莫及，它存在的诸多缺陷将会阻碍制造商在竞争日益激烈的全球市场中占据有利地位。从传统而言，非集成式 2D 电气设计方法通常都耗时较长，例如需要单独生成人工创建的材料明细表 (BOM)，这样就会延缓上市速度。此外，非集成式电气原理图缺乏 3D 设计数据中包含的关键信息，有可能会造成不准确、误解和质量问题。由于电气设计人员使用的设计平台一般都与其机械设计同事所用的不同，缺乏集成会不利于协作、限制设计重用，并且阻碍创新和自动化的发展。

最重要的是，传统的非集成式 2D 电气设计方法最终会造成成本的上升。许多情况下都需要建造原型以对电线和电缆进行人工布线，并创建将它们绑在一起并进行保护的线束。非集成式电气设计方法一般都需要投入更多人工工作来制订制造计划，并且开发装配文档和用户/服务手册。最后，非集成式人工电气设计方法更有可能出现人为错误，加大了流程当中出现质量问题的可能性，进而造成成本大幅上升。

除了时间、成本和质量方面的不利因素之外，非集成式 2D 电气设计方法还会束缚制造商响应并利用市场和行业趋势的能力，例如减轻工厂对环境的影响、正确调整控制面板的大小，或者实现消费产品的小型化。有效的电气设计需要的不仅仅是原理图开发，对 3D 集成设计环境的需求也越来越迫切。通过使用 SOLIDWORKS Electrical 3D 软件之类的集成解决方案，电气设计可以推动提高效率、促进创新，并支持业务成长。

集成机电设计 — 更快速、更经济地开发更高品质的产品

将非集成的电气设计工具替换为完全集成的电气设计软件包（例如 SOLIDWORKS Electrical 软件）之后，将会简化 3D 中的原理图驱动电气系统和电线/电缆线束的开发，进而帮助您更快速、更低成本地打造出更高品质的产品。除了简化设计之外，使用相同的机电设计平台还有助于在电气和机械设计人员之间以及设计、工程和制造人员之间开展协作。

在市场竞争中抢占先机

集成式机电设计平台的诸多好处使电气和机械设计人员可以更迅速地完成设计开发，从而帮助将产品更快推向市场。使用集成式机电设计平台的好处不仅仅是缩短设计周期，同时还有利于提高工作效率，例如在设计和下游流程中顺畅的开发工作流程。集成式机电设计平台可避免数据导入、导出和转换，将 BOM 生成、采购和预生产整合为一项工作并自动完成，同时还能降低制造规划和文档要求，所有这些都将帮助制造商比竞争对手更快地推出新产品。

降低开发成本

集成式机电设计平台将如何帮助制造商减少并控制开发成本？ 除了理顺产品设计和开发工作流程以节省时间并提高产出量之外，将电气和机械设计集成到一个环境还可以帮助您提高设计标准化和重用、避免电线/电缆布线的原型制造要求，同时减少设计错误和制造问题、降低废品/返工率、减少保修退货次数并降低参与者成本。另一大关键好处是能够正确调整机械、面板和零部件的尺寸，从而允许制造商优化材料利用并降低材料相关成本。

提高质量并推动创新

除了节省时间和资金之外，集成式机电设计系统还将帮助制造商提高质量并推动创新。就其本质而言，集成式机电设计平台有助于在电气设计、机械设计和制造专业之间实现多学科沟通及协作。更轻松的沟通和更准确的设计可视化不仅能够在生产之前发现质量问题，还为新思路及创新方法的实施打下了基础。当协作代替了假设时，参与的每个人都能在 3D 中清晰地查看完整电气和机械设计，从而实现高层次的质量和创新。

SOLIDWORKS ELECTRICAL — 集成电气和机械设计以拓展 3D 的优势

为帮助制造发挥集成式 3D 电气和机械设计的优势（包括质量、成本和效率方面的改进）， Dassault Systèmes SolidWorks Corporation 专门开发了 SOLIDWORKS Electrical 设计软件解决方案。这些集成式电气设计解决方案的封装同时涵盖了机电设计集成的四大主要阶段，从电气 (ECAD) 和机械 (MCAD) 设计数据协作式共享、完全沉浸式 3D 机电设计，到两门学科在一个设计平台中的完全集成。

机电设计集成的各个阶段

•    完全沉浸/完整 3D 集成：电气与机械设计的每个部分（包括原理图开发、3D 建模、统一BOM 生成、自动化电线/电缆布线）均包含在一个通用的完全集成式 3D 设计环境中。

•    集成的 3D 机电设计：只有电气和机械设计的建模部分集成在一个通用 3D 设计环境中，包括 3D 建模、统一 BOM 生成和自动化电线/电缆布线，原理图开发在其他工具中完成。

•    原理图集成电气设计：只有原理图开发集成在 3D 机械设计环境中。

•    电气/机械设计数据的协作共享：电气和机械设计人员可以利用导入/导出方法，彼此共享ECAD 和 MCAD 设计数据。

原理图驱动的电气设计 — SOLIDWORKS Electrical Schematic

这一套使用方便的协作型原理图设计工具将帮助您针对机器、设备和产品设计，推动快速开发嵌入式电气系统。内置的符号库、制造商零件信息和 3D 零部件模型提供了支持设计重用的通用且可重用的材料。

集成式 3D 机电设计 — SOLIDWORKS Electrical 3D

这一集成式 3D 电气设计应用程序使您可以定位电气元件，并使用高级 SOLIDWORKS 布线技术在 3D 模型内实现电气设计元素的自动互连。SOLIDWORKS Electrical 3D 设计软件允许您确定电线、电缆和线束的最佳长度，同时在电气与机械设计之间保持设计和 BOM 同步。