将三维产品模型转化为制造工艺设计并非易事。Kevin Marseilles是德尔福公司Saginaw转向系统部门的高级工艺设计师，他曾经花费数小时将德尔福产品设计师创建的3D实体模型分解为不同的制造步骤。然后他会手动将每个步骤放入工艺图中。
产品和工艺设计师在使用现有的CAD/CAM(计算机辅助设计和计算机辅助制造)程序时会遇到问题
以供应商建议的方式，”Jeffrey Solash说，他是德尔福的授权主管，德尔福是一家价值280亿美元的全球运输部件供应商，总部位于密歇根州特洛伊。“这些问题源于CAD/CAM软件在设计特征树中创建父/子关系的方式。我们请求供应商帮助我们找到解决方案，但他们没有回应，所以我们决定自己做点什么。”
这就是两种新方法的发展——一种用于设计3D CAD模型，称为水平建模(Horizontal Modeling, HM)，另一种使用CAD文件创建制造过程模型，称为数字过程设计(Digital process design, DPD)。
德尔福技术商业化和授权主管Michelle Drage解释说:“当你看到市场上各种CAD/CAM工具时，我们想要找到一种方法，在整个组织的工厂中以一致的、通用的方式使用这些工具。不管使用的是哪种CAD/CAM产品，设计师都会使用相同的方法。”Solash补充道:“变化总是会发生。如果设计师没有一个通用的方法，这可能会造成混乱。组织中的每个人都必须说同一种语言。然后你可以从密歇根州萨吉诺发送设计。到墨西哥、印度或中国，每个人都可以做出回应。”
垂直与水平
Solash说，在供应商建议的CAD建模方法中，设计师选择一个基本形状，比如圆柱体，并根据需要附加数字形状和特征。长度、宽度和角度等参数可以归因于形状。在标准方法中，每个特性被定位到垂直链中的一个或多个先前的特性，从而创建父/子关系。这个过程相当有效，直到设计师需要做出改变。在功能中所做的改变通常会通过移除相关的几何图形而清除随后所做的步骤，这迫使设计师重做步骤和功能。
Solash说:“当这种情况发生时，会对员工的士气产生巨大的影响，而且会产生更重要的问题，比如设计、制造和营销的时间会增加。”
在Delphi的水平建模方法中，CAD特征是水平布置的。特征并不相互绑定，而是绑定到放置在模型中的坐标平面。设计师从一个x-y-z参考系统开始，并将功能附加到这些坐标上，使几何形状独立于之前功能的位置。Solash说:“我想强调的是，我们使用的是和以前一样的供应商程序。无论是达索公司的CAD软件(如Catia或SolidWorks)，还是UGS PLM公司的unigraphics，方法都是一样的。”Drage补充道:“我们在开发这些方法时并没有创造新的代码。”这一点之所以重要，有两个原因。首先，CAD程序已经非常昂贵，花费数万美元。其次，这些程序相当复杂，添加哪怕一点点新代码都需要数年的兼容性测试。
产品设计师使用水平建模创建3D模型后，工艺设计师创建制造工艺表。这些表格直接送到车间，告诉机械师该做什么，也告诉其他工程师进行应力和材料分析。在整个过程中都有变化，例如，当计算机数控(CNC)机器更新，或产品设计需要修改以简化制造流程。
在过渡期间，制造工艺设计师必须与产品设计工程师互动，这意味着CAD/CAM系统必须足够灵活，以适应变化。Delphi的数字过程设计方法是建立从产品设计师创建的三维CAD模型中提取单个过程步骤。它允许工艺设计人员自动创建车间工艺表，这些工艺表附加在制造过程中的每个提取步骤上。
在产品设计模型和制造工艺设计中更新任何更改。因为设计是水平构建的，所以用户可以将更改复制并粘贴到流程设计中，并且自动进行更新。这在复杂的设计中是至关重要的，它可能需要超过100个工艺表。
大的回报
Delphi已经证明了应用HM和DPD方法的巨大好处。马赛是德尔福公司Saginaw Div的高级工艺设计师，他说，当他得到一个用HM创建的3D模型时，他可以用DPD创建工艺表，时间只有以前的四分之一。“我可以直接从3D模型切换到过程模型。一切都是百分之百可用的。”
除了减少75%的工艺表创建时间，德尔福引用了HM方法在产品设计中的生产力提高。德尔福表示，在CAD产品设计活动中占20%的创建3D模型的时间减少了20%，而占用设计师50%时间的编辑模型的时间减少了65%。对于一个设计团队来说，德尔福表示，通过减少外部设计承包商的需求，节省了240万美元。
德尔福的工程师和设计师使用HM和DPD方法制造了超过2500个制造部件。在过去的五年中，这些方法已经在德尔福的组织中得到了测试和证明，现在在德尔福的全球14个和合作伙伴的工厂中进行生产，包括美国、墨西哥、西班牙、波兰和巴西。此外，德尔福还就该方法申请了多项专利。一项专利已经获得批准，并将很快由美国专利局颁发;还有大约15项专利正在申请中。
去年秋天，德尔福公司的子公司德尔福技术公司(DTI)宣布了该方法的商业可用性，该公司成立的目的是拥有和管理德尔福的知识产权。总部位于密歇根州特洛伊市的DTI公司。，授权Cadpo提供HM和PDP认证培训。总部位于科罗拉多州威斯敏斯特(Westminster)的Cadpo为波音(Boeing)、通用电气(GE)、通用汽车(GM)和3M等工业客户提供培训和服务。
德尔福将其HM和DPD方法与诸如六西格玛和谢宁等知名策略进行了比较。Drage说:“我们的水平建模和过程设计方法没有理由不能被接受，就像六西格玛一样。”也许在不久的将来，你的制造组织将会培养出德尔福法的“黑带”，为缩短设计到制造的周期而战。
