一、設計工具在中國制造業中的重要性
國制造業正加速邁向高端化、智能化、綠色化，設計工具在其中發揮著關鍵作用，提升生產效率和產品質量，推動產業升級。
隨著科技的不斷進步，設計工具的重要性愈發凸顯。以 CAD 軟件為例，據統計，中國第一技術陣營的 2D CAD 產品性能已介于國際第一、第二技術陣營之間。2020 - 2022 年，中望軟件、華大九天等廠商研發投入占比不斷提升，2022 年中望軟件、華大九天的研發投入占比分別為 52.7%、61.0%，遠高于達索的 19.2%。這些設計工具為制造業提供了高效的設計方案和精確的工程圖，大幅降低生產成本、提高產品精度。
智能化設計工具也為制造業帶來了新的機遇。智能化設計的核心內容包括智能設計工具、專家系統、智能分析和自動優化。智能設計工具可以根據用戶提供的信息自動生成設計方案和設計文檔，節省大量人力。例如，大捷智能自主研發的智能設計引擎平臺，以技術密集度極高的沖壓行業為切入點，推出業內首款沖壓工藝智能設計軟件系統——Agle Form V1.0，實現了智能設計引擎在具體行業的應用落地，解決了當前工藝設計依賴于人工經驗的“卡脖子”難題。原本需要經驗豐富的工程師花 3 天時間完成的機蓋外板零件工藝設計工作，通過 Agle Form，只需要 1 小時即可輸出滿足工程實際應用的工藝方案，設計效率提升 20 多倍。
此外，國產 CAD 在提升制造業競爭力方面也發揮了重要作用。以華天軟件為例，其自主研發的 CAD 軟件在設計、制造、管理階段都發揮了重要作用。在設計階段，具備豐富的設計功能、兼容性強、易用性高、智能化設計等特點；在制造階段，可進行工藝規劃、模具設計、加工仿真、數控編程等；在管理階段，能進行項目管理、質量管理、協同辦公。提高了設計效率，優化了生產過程，提升了產品質量，促進了產業升級。
二、普及率數據彰顯發展態勢
（一）重點工業企業數字化研發設計工具普及率高
我國重點工業企業數字化研發設計工具普及率達 81%，體現了制造業在數字化轉型方面的積極進展。據工業和信息化部數據顯示，2023 年，高技術制造業占規模以上工業增加值比重達 15.7%，裝備制造業占比達 33.6%。制造業數字化轉型持續推進，重點工業企業數字化研發設計工具普及率達 80.1%，已累計培育 421 家國家智能制造示范工廠。這些數據充分表明，我國制造業正加速邁向高端化、智能化。
（二）與制造業各方面發展相互促進
高普及率推動制造業高端化、智能化、綠色化發展，如縮短產品研發周期、提升生產效率、優化出口產品結構等。數字化研發設計工具的高普及率，使得制造業企業能夠更加高效地進行產品研發。例如，在汽車制造領域，通過數字化設計工具，企業可以在更短的時間內完成新款車型的設計，大大縮短了產品研發周期。同時，智能化的設計工具能夠實現精準的模擬和分析，提高產品的質量和性能。在生產環節，數字化研發設計工具與生產設備的無縫對接，提升了生產效率。以電子信息產業為例，支持集成電路、新型顯示、電子元器件等行業企業針對研發設計、生產管理等環節加快數字化改造，重點推進 EDA 軟件應用、制造設備聯網和關鍵工序自動化，打造 5G 全連接工廠。全市電子信息規上企業關鍵工序數控化率達 85%以上，經營管理數字化普及率達 90%以上，數字化研發設計工具普及率達 90%以上。這不僅提高了生產效率，還優化了出口產品結構，提升了我國制造業在全球市場的競爭力。此外，數字化研發設計工具的應用還有助于推動制造業的綠色化發展。通過優化設計，減少資源浪費和能源消耗，實現可持續發展。例如，新型功能材料產業鼓勵企業應用 ERP、DCS、MES 和 PLM 等，實現生產全過程精準管控一體化，提升安全環保節能水平。建設數字化能源管控系統，實現能耗在線監測。應用 5G 實現設備數字化監控動態預警和預測性維護，推動關鍵設備、關鍵流程數據采集，運用大數據優化生產工藝流程。圍繞客戶需求、產品設計、原料采購、生產制造、倉儲物流等環節，推進供應鏈協同，以生產要素、數據匯聚實現高效適配。全市新型功能材料規上企業關鍵工序數控化率達 70%以上，經營管理數字化普及率達 90%以上，數字化研發設計工具普及率達 85%以上。
三、優秀設計工具助力制造業升級
（一）Autodesk Inventor
Autodesk Inventor 是一款由 Autodesk 公司開發的三維機械設計軟件，被廣泛應用于各類產品的設計、制造和維護等領域。它提供了全面的設計工具，用于創建和驗證完整的數字樣機，減少物理樣機投入，為企業節省了大量的時間和成本。
Inventor 的分解視圖和動畫功能十分強大，可以清晰地展示產品的內部結構和裝配過程，方便設計師和工程師進行溝通和協作。同時，它還支持無風險的二維到三維轉換，讓設計師能夠輕松地將現有的二維圖紙轉換為三維模型，提高了設計效率。
根據大數據調查表明，Inventor 附帶大量機械部件庫，提供了豐富的機械部件的快速創建功能，可幫助設計師快速完成產品設計。它還可以集成其他 CAD 應用程序和工具，例如 3D 打印機、CAM、CAE 等，以支持產品制造和測試。此外，Inventor 裝配建模增強功能，能提供更好地公差控制和 BOM 表管理，增強功能還包括圖形和大型部件的性能和工作效率改進。通過抑制特征，來簡化在有限元分析（FEA）過程中的模型結構，從而提高分析效率。還提供了強大的快速擬合工具，以簡化制造流程并優化各個部件之間的擬合。
（二）SOLIDWORKS
SOLIDWORKS 是一款功能強大的三維設計軟件，具有易學易用、高效設計、無縫集成、全方位支持等特點。在產品設計、裝配仿真、工程分析和制造準備等方面表現出色。
操作簡便，為設計師提供簡易方便的工作界面。首創的特征管理員，能夠將設計過程的每一步記錄下來，并形成特征管理樹，放在屏幕的左側。設計人員可以隨時點取任意一個特征進行修改，還可以隨意調整特征樹的順序，以改變零件的形狀。
特征造型使產品設計工作在更高的層次上進行，設計人員的操作對象不再是原始的線條和體素，而是產品的功能要素。參數化造型方便易修改，系列設計對于造型相同而尺寸不同的系列產品，只需做出其中一個，其余的只需改變部分參數便可得到。關聯圖涵蓋了三維模型和二維圖紙之間的動態聯系，裝配功能強大，曲線、曲面設計為特殊或不規則曲線和曲面的設計提供了方便，同 Office 的關聯緊密。
（三）國產設計工具崛起
隨著國內制造業的不斷發展，國產設計工具也在迅速崛起。其中，摹客 DT 支持多平臺，包括 Windows、MacOS、Linux 等，設備支持電腦、平板、手機。多人在線協作功能強大，云端實時保存文件，不受物理設備限制，使用靈活。
摹客 DT 的功能齊全，效率翻倍。矢量編輯、蒙版、布爾運算等基礎功能一應俱全，組件引用、樣式管理也非常出色。實時協同，高效交付，全項目的協同讓團隊協作效率大大提升。版本恢復功能也非常實用，每次修改都會自動生成對應的歷史版本，避免誤操作帶來的損失。
即時設計也是一款優秀的國產云端 UI 設計工具。它有個人云端資源庫、人性化文件管理系統等創新功能。為原生中文用戶提供更貼近本土需求、更人性化的功能服務，尊重用戶已有的操作習慣，學習成本低。在增強編輯體驗、滿足多平臺使用場景、開放連接其它設計工具等方面表現出色，陸續上線了近 10 個重磅功能，主要用于解決用戶的深度使用場景、多平臺使用需求和外部連接性等問題。
四、未來展望
隨著科技的飛速發展，設計工具在未來將持續助力中國制造不斷創新突破，在全球制造業中占據更重要地位，為中國經濟發展貢獻更大力量。
在技術創新方面，人工智能、大數據等新興技術將與設計工具深度融合。例如，AI 設計工具將進一步提升設計效率和質量，通過對大量數據的學習和分析，為設計師提供更精準的設計建議和方案。據艾瑞咨詢的預測，2023 年中國 AIGC 產業規模約為 143 億元，到 2030 年，中國 AIGC 產業規模有望突破 1 萬億元。這將極大地推動設計工具的智能化發展，使中國制造在創意和設計方面更具競爭力。
同時，國產設計工具將繼續崛起。隨著國內制造業對自主創新的需求不斷增加，國產設計工具將在技術研發、功能完善和用戶體驗等方面不斷努力。未來，國產設計工具有望在國際市場上占據更大份額，打破國外軟件的壟斷地位。《2023 年度 AI 設計實踐報告》指出，到 2024 年年底，中國市場 AI 設計工具的使用率，國產工具有望超過海外工具。
在制造業升級方面，設計工具將助力實現更加個性化、定制化的生產。消費者需求的日益多樣化促使制造業向定制化生產模式轉變，設計工具將在這個過程中發揮關鍵作用。通過平臺化標準組件的設計、模塊化生產和優化供應鏈網絡等方式，設計工具能夠滿足消費者對個性化產品的需求，提高企業的市場響應速度和競爭力。根據測算，到 2025 年，中國 C2M（用戶直連制造模式）市場規模有望突破千億元大關，到 2026 年將達到 1374.3 億元，年復合增長率預計可達 24%。
此外，設計工具還將推動制造業的綠色化發展。通過優化設計，減少資源浪費和能源消耗，實現可持續發展。例如，新型功能材料產業鼓勵企業應用 ERP、DCS、MES 和 PLM 等設計工具，實現生產全過程精準管控一體化，提升安全環保節能水平。建設數字化能源管控系統，實現能耗在線監測。應用 5G 實現設備數字化監控動態預警和預測性維護，推動關鍵設備、關鍵流程數據采集，運用大數據優化生產工藝流程。
設計工具在未來將繼續發揮重要作用，推動中國制造向高端化、智能化、綠色化、定制化方向發展，在全球制造業中占據更重要地位，為中國經濟的持續發展貢獻更大力量。