壹、模型在產品設計中的重要意義
工程設計是壹種思維活動，是“對技術產物創造性的嚴密的預先構思”。
設計過程是被設計對象隨著設計者的思維活動由不確定性向確定性轉化的過程。
這壹過程壹方面意味進行技術創新的機會。壹個產品的技術含量、技術性能、制造成本，以 及市場銷售收益，在很大程度上取決於設計。
這壹過程另壹方面又意味著壹種風險：走彎路的風險、走錯路的風險、甚至是失敗的風險。 產品的復雜程度越高，這種風險也就越大。設計者在設計過程中不能不考慮這種風險，常常 為了避開風險而舍棄了創新。 怎樣才能充分利用創新的機會，提高設計質量，降低設計成本 ，同時又最大限度地降低風險，提高產品開發的壹次成功率，此外，激烈的市場競爭還要求 以 最短的周期完成設計開發工作，提高對市場需求的響應速度。這就需要對工程設計這壹思維 活動本身所具有的特點和規律進行研究，於是誕生了設計方法學。
按照設計方法學的觀點，工程設計這壹思維活動既具有內在性的特點，又具有外在性的特點 ，所謂“內在性”，是指思維是在設計者的大腦中進行的，各人的思路、思維方法各不相同 ，而且是外人所不可見的；所謂“外在性”，是指設計者的思維過程、思維結果又都要以壹 定的形式記錄下來、表達出來，和別人(其他設計者、制造者以及用戶)進行交流，這種思維 過程、思維結果固然可以用語言的形式加以表述，但是在工程設計中更多的是通過模型加以 表述。原理圖、草圖是模型，圖紙、計算書是模型，紙板模型、木模、粘土模型是模型，計算機內 的計算模型、CAD模型、有限元模型是模型，制造出的樣機也是模型，因此，這裏的“模型”是廣義的，它包含了英語單詞中sketch、drawing、model和prototyping所表述的全部內 容。在被設計對象隨著工程設計過程由不確定性向確定性轉化的不同階段， 上述這些模型發 揮著不同的、但又都不可忽視的重要作用，特別是隨著被 設計對象復雜程度的提高， 隨著旨在提高設計效率、縮短設計周期和提高壹次成功率的並行工程的實施，在設計過程早 期對模型的要求顯得越來越迫切。
三維的CAD模型可以有效地適應這種需求。有了三維CAD模型，可以進行結構、性能分析，可以進行模擬裝配，可以進行外觀造型的渲染，甚至可以在虛擬現實環境下進行操作和使用。 虛擬設計、虛擬制造為設計方法學註入了全新的研究內容。
但是，計算機中虛擬模型的出現，並沒有、也不可能完全替代其它形式的模型，特別是具有三維實體形態的其它模型，例如：
在產品的造型設計中，不僅要考察產品的外形、色彩效果，甚至要考察其手感；
在航空、航天器的設計中，沒有因為三維CAD的采用而放棄采用空氣動力學的“風洞”試驗 ，同樣，汽車工業中任壹新車型開發過程中也不能不進行結構安全性的“碰撞”試驗；
盡管有十分詳盡的軍事地圖，在大型戰役的指揮中，“沙盤”仍是不可缺少的。
這壹切都是因為：
1.計算機模型畢竟不能提供產品的全部信息(如手感)；
2.計算機模型只能模擬我們已知的環境條件；
3.三維空間中的實體模型比二維屏幕上的模型更具有“真實感”和“可觸摸性”
4.計算機模型本身也需要接受驗證。
因此，在大力研究和應用三維CAD基礎上的虛擬設計、虛擬制造的同時，還要積極研究和采 用同樣是在三維CAD基礎上產生和發展起來的快速成形技術