計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展?fàn)顩r與趨勢(shì)

摘?要：電子信息技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，推動(dòng)了計(jì)算機(jī)輔助在工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)中的應(yīng)用，充分的將工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量提升，極大的滿足了客戶的需求。同時(shí)從環(huán)保及外觀角度分析，使得產(chǎn)品性能水平更為優(yōu)越。為此在實(shí)踐設(shè)計(jì)中，應(yīng)由設(shè)計(jì)者制訂更加合理化的生產(chǎn)計(jì)劃，深入分析當(dāng)前計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)技術(shù)資料的更加合理化應(yīng)用，節(jié)約成本支出。本文主要就計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r及趨勢(shì)進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助;工業(yè)設(shè)計(jì);發(fā)展

縱觀全球工業(yè)發(fā)展，計(jì)算機(jī)的發(fā)展應(yīng)用促使各類技術(shù)不斷更新，尤其計(jì)算機(jī)的發(fā)展更是對(duì)工業(yè)帶來(lái)舉足輕重的影響。當(dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)的智能化，促使世界經(jīng)濟(jì)朝著先進(jìn)化方向邁進(jìn)，工業(yè)行業(yè)的產(chǎn)品種類琳瑯滿目，產(chǎn)品科技化水平較高，同時(shí)也使得計(jì)算機(jī)輔助的地位日益突出。深入分析計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)的價(jià)值及深遠(yuǎn)影響，需要迎合經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展趨勢(shì)，加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的研究，進(jìn)而為我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域占據(jù)有利的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

一、 計(jì)算機(jī)輔助相關(guān)概念概述

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)發(fā)展與CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）/CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）技術(shù)有密切的聯(lián)系，CAD/CAM技術(shù)基礎(chǔ)為加權(quán)余量法及變分原理，求解思想為將計(jì)算域分成有限個(gè)單元，各單元之間互不干涉，且每個(gè)單元選擇合適的節(jié)點(diǎn)作為函數(shù)求解的插值點(diǎn)，在將微分方程變量改寫(xiě)為由導(dǎo)數(shù)或者變量組成的節(jié)點(diǎn)值，并將已選的插值函數(shù)點(diǎn)構(gòu)成線性表達(dá)式，再借助加權(quán)余量法及變分原理求解微分方程。

CAD/CAM輔助技術(shù)運(yùn)用是在應(yīng)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的軟件及硬件開(kāi)展工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作，通過(guò)計(jì)算機(jī)在設(shè)計(jì)過(guò)程中的分析而得出最佳優(yōu)化結(jié)果，由工程設(shè)計(jì)人員將優(yōu)化的工業(yè)設(shè)計(jì)運(yùn)用到生產(chǎn)線中，進(jìn)而提高工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的效率及質(zhì)量。由此可見(jiàn)，其中CAD技術(shù)將大量的設(shè)計(jì)理念和因素進(jìn)行融合分析，綜合性較強(qiáng)，可有效保證工業(yè)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。CAM技術(shù)進(jìn)行工業(yè)工程量化，并在生產(chǎn)發(fā)展中應(yīng)用，領(lǐng)域普及范圍相對(duì)較小。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，產(chǎn)生了CAID技術(shù)，作為CAD技術(shù)的一個(gè)分支，在工業(yè)設(shè)計(jì)中應(yīng)用，能夠提供更為創(chuàng)新的理念，進(jìn)而確保了工業(yè)生產(chǎn)的可行性。

二、 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r

（一）工業(yè)產(chǎn)品造型方面

我國(guó)與其他發(fā)達(dá)國(guó)家及地區(qū)相比，關(guān)于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的研究起步時(shí)間較晚，歷史發(fā)展也僅有短短三十年，即使可充分以電子信息技術(shù)為依托建立起相關(guān)的數(shù)據(jù)模型，但是人工智能模型及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建立仍需較長(zhǎng)的實(shí)踐加強(qiáng)研究。為此在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中，需要完善各類數(shù)據(jù)及網(wǎng)絡(luò)，并將其為支撐，確保生產(chǎn)和設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品具有全新的功能及品牌，對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的輔助作用十分顯著和重要。尤其在曲面設(shè)計(jì)中，進(jìn)一步修繕了工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的細(xì)節(jié)，并為其提供了相關(guān)的數(shù)據(jù)及設(shè)計(jì)保障。同時(shí)在計(jì)算機(jī)輔助操作過(guò)程，以草圖設(shè)計(jì)可改善CAD中的不足，滿足了工業(yè)產(chǎn)品在造型方面的設(shè)計(jì)感需求，一定程度上可節(jié)省繪制人力資源。

（二）人機(jī)互動(dòng)方面

計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)為推動(dòng)人類文明的發(fā)展做出了較大的貢獻(xiàn)，為此在設(shè)計(jì)全過(guò)程中需要充分滿足客戶的多樣化需求，在保持計(jì)算機(jī)界面的整潔性同時(shí)，還能讓客戶有耳目一新的體驗(yàn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷革新發(fā)展下，在工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中開(kāi)始結(jié)合虛擬用戶多角度溝通設(shè)計(jì)，增加了計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)中虛擬模仿效果的真實(shí)性，逐漸的打破了人機(jī)交流障礙。尤其高端輔助技術(shù)在促進(jìn)人機(jī)交流、構(gòu)建技術(shù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)方面、產(chǎn)品檢驗(yàn)工作中作用十分顯著。

（三）人工智能方面

當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)始在人工智能領(lǐng)域應(yīng)用，這是對(duì)過(guò)去傳統(tǒng)智能技術(shù)操作堡壘的一大超越，對(duì)于整個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)流程而言，輔助性作用更強(qiáng)，甚至可以合理性的開(kāi)展傳統(tǒng)智能中因人為操作引發(fā)的各類風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行解決，由此決定了CAD智能發(fā)展的一個(gè)方向。另外，在計(jì)算機(jī)輔助操作技術(shù)中，創(chuàng)新性的思維系統(tǒng)很有必要，但不應(yīng)以原有設(shè)計(jì)進(jìn)行延伸，而是實(shí)施創(chuàng)新，加強(qiáng)對(duì)工業(yè)產(chǎn)品各細(xì)節(jié)方面的改善，使其操作更流暢、配色更合理，進(jìn)而促使工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品質(zhì)量提升至更高層次。

（四）高新技術(shù)方面

當(dāng)下工業(yè)化發(fā)展的熱點(diǎn)為計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)與高新技術(shù)的結(jié)合，如遺傳技術(shù)、虛擬技術(shù)及神經(jīng)技術(shù)等。在不同領(lǐng)域中，如地質(zhì)災(zāi)害防控、電力水利、房地產(chǎn)、室內(nèi)裝潢設(shè)計(jì)及旅游等，通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)與高新技術(shù)的結(jié)合，可創(chuàng)建不同的工業(yè)設(shè)計(jì)模型，從而研發(fā)出不同功能的工業(yè)產(chǎn)品類型。尤其在當(dāng)前大力倡導(dǎo)綠色環(huán)保科技理念的新形勢(shì)下，設(shè)計(jì)者可深入分析可再生資源，確保計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的綠色發(fā)展方向，有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品運(yùn)作周期延長(zhǎng)，推動(dòng)了工業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。

三、 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展趨勢(shì)

在改革開(kāi)放前期我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展基礎(chǔ)薄弱，社會(huì)各領(lǐng)域?qū)I(yè)設(shè)計(jì)的需求及要求不高，統(tǒng)一化的工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品為大眾主要使用，在改革開(kāi)放推動(dòng)下，人們的認(rèn)知需求不斷增加，由此開(kāi)始注重商品需求的個(gè)性化。對(duì)于工業(yè)設(shè)計(jì)而言，為滿足客戶的不同個(gè)性化需求，應(yīng)積極開(kāi)展對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)中所用的軟硬件設(shè)備升級(jí)，以此滿足不斷變化的需求。也需要工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)注重創(chuàng)新技術(shù)的引用，不僅關(guān)系到產(chǎn)品外觀創(chuàng)新，也關(guān)系到制造的全過(guò)程。簡(jiǎn)言之，升級(jí)是一項(xiàng)系統(tǒng)化的升級(jí)，目前仍需要加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的完善，進(jìn)而促進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)的個(gè)性化發(fā)展。

（二）計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

在計(jì)算機(jī)技術(shù)大力普及之下，越來(lái)越多的人開(kāi)始重視設(shè)計(jì)的效率及結(jié)果。在當(dāng)前工業(yè)設(shè)計(jì)形勢(shì)下，行業(yè)內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)CAD/CAM、CAID技術(shù)重視，并在實(shí)踐中不斷完善和優(yōu)化。但是基于我國(guó)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展形勢(shì)，仍存在一定的不足和缺陷，為此需要CAID技術(shù)開(kāi)展對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的整合分析，并建立起具有人工智能化的數(shù)據(jù)庫(kù)，充分涉及人機(jī)、造型形態(tài)、銷售及管理、服務(wù)全過(guò)程，創(chuàng)立一體化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)到應(yīng)用體系，更深一步的加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行反饋，確保設(shè)計(jì)產(chǎn)品的不斷優(yōu)化，進(jìn)而直接或者間接性帶動(dòng)工業(yè)設(shè)計(jì)的高效率發(fā)展。

（三）工業(yè)產(chǎn)品核心理念加深

工業(yè)行業(yè)不同領(lǐng)域中，其核心技術(shù)在于對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及管理，產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)過(guò)程應(yīng)保持與設(shè)計(jì)理念的一致性。工業(yè)設(shè)計(jì)及工程設(shè)計(jì)核心一致，設(shè)計(jì)工程師應(yīng)站立在滿足客戶需求的基礎(chǔ)上，在人機(jī)一體化系統(tǒng)中，結(jié)合以人為本和產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，充分的確保產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)為順應(yīng)時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)工程師應(yīng)積極落實(shí)綠色環(huán)保的科技理念，將工業(yè)設(shè)計(jì)價(jià)值更好的展示出來(lái)，在工作中保持清醒的頭腦，不斷充實(shí)更新理念，樹(shù)立創(chuàng)新性思維，進(jìn)而保持設(shè)計(jì)成果的先進(jìn)性。

四、 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，計(jì)算機(jī)現(xiàn)代化水平日益趨升，擴(kuò)大了應(yīng)用領(lǐng)域的范圍，一定程度上也推動(dòng)了現(xiàn)代工藝的發(fā)展進(jìn)步。在現(xiàn)階段多學(xué)科交融的信息大爆炸時(shí)代中，計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為當(dāng)前人們滿足信息獲取的最佳途徑，小到一個(gè)螺絲釘，大到航空母艦，計(jì)算機(jī)輔助都占據(jù)至關(guān)重要的地位，為此應(yīng)積極順應(yīng)形勢(shì)發(fā)展，推動(dòng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)走向多元化和智能化。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：仲瑩慧，南京仲子路科技有限公司。