基于精密制造，仿真技术可以实现颠覆式创新

产品再设计是仿真技术在产品研发方面的体系化发展和深层次应用，是近几年业界提出的一套将仿真技术与突破性新工艺（本书称之为精密制造，包括增材制造、精密铸造等）相结合的一套产品设计方法。

1.产品再设计概念

产品再设计是仿真技术的升华应用，是一种全新的工程设计思想和方法。它让研发设计回归需求本源，重新审视原有设计，以最自然的方式来探索设计的本质，效法自然；剔除以前由于各种原因或限制导致的不合理之处，或纠正以往对客户需求的错误认知或满足偏差，重新设计核心零部件或整机，达到当前技术条件和认知水平下的最优。

之所以能做再设计，往往是由于突破性新技术和新工艺的出现与成熟。再设计其实就是把握这些已有的新技术和工艺，促使其成果最大化。产品再设计就是将工程仿真手段和精密制造先进工艺相结合。由于精密制造技术具有任何复杂产品均可制造的特点，彻底解放因制造工艺的限制而对产品设计带来的制约，使得在产品研发设计过程中，工程师只需关注产品功能的最佳而无须顾忌制造工艺的约束，极大地拓展了设计人员的自由设计空间，使他们能最大限度地发挥创新性，做到“效法自然”。工艺束缚的消失使得传统的产品设计模式将被根本性颠覆，真正实现仿真驱动产品设计。这样不仅可以对各类工业产品整机及其关键零部件进行程度不一的改良，甚至能够实现颠覆式创新。

由于再设计过程产生的均是非标准化甚至反传统的产品，没有设计标准及知识经验可参考，唯一能依赖的设计手段就是工程仿真和实物试验。在再设计体系面前，传统的标准、规范、知识和经验都将失效甚至成为创新的制约。掌握仿真技术并进行了大量工业实践应用的组织将具有更强的竞争力，成为中国产品再设计体系的主力团队。

2.产品再设计流程

下图展示了再设计的完整过程。首先是追根溯源，回归需求本源，重新审视原有设计，获取再设计对象（核心零部件或整机）的设计指标和边界条件，作为再设计的输入。

然后，采用仿真模拟、设计创新、参数优化、拓扑优化等手段开展创新设计，并借助虚拟试验技术进行验证。在设计过程中，工程师完全可以打破工艺束缚，只专注于需求，设计任何结构的产品。

最后进行物理试验，这有可能是一个迭代过程。在精密制造技术的支撑下，将实现快速迭代，并尽快实现再设计定型，以及推出最终的目标产品。在这一过程中，实现对再设计对象的跨量级优化，系统性能指标将有明显提升。