智能制造技術在工業設計中的應用探討

摘要：工業設計工作帶有很高的專業性要求，復雜性也較高，需要持續通過新技術、新方法提供輔助，包括智能技術在內。以智能制造技術在工業設計中的應用場景為切入點，在此基礎上以室內設計為例，分析其應用方式，分別就確定參數、設計模型、參數代入、設計調整等內容進行論述，最后就技術未來應用進行展望，以發揮智能制造技術優勢，服務工業設計活動。

關鍵詞：智能制造技術工業設計零部件設計設計模型技術聯動

中圖分類號：TB47

ExplorationoftheApplicationofIntelligentManufacturingTechnologyinIndustrialDesign

LIUQingfuGUYang

LianyungangJariAutomationCo.，Ltd.，LianyungangCity，JiangsuProvince，222000China

Abstract：Industrialdesignworkhashighprofessionalrequirementsandcomplexity，requiringcontinuous assistancethroughnewtechnologiesandmethods，includingintelligenttechnology.Thisarticletakestheapplicationscenariosofintelligentmanufacturingtechnologyinindustrialdesignasthestartingpoint.Basedonthis，takinginteriordesignasanexample，itanalyzesitsapplicationmethods，andrespectivelydiscussesthedeterminationofparameters，designmodels，parametersubstitution，designadjustments，andothercontents.Finally，itlooksforwardtothefutureapplicationoftechnology，inordertoleveragetheadvantagesofintelligentmanufacturingtechnologyandserveindustrialdesignactivities.

KeyWords：Intelligentmanufacturingtechnology;Industrialdesign;Componentdesign;Designmodels;Technicallinkage

工業設計（industrialdesign）指以工學、美學、經濟學為基礎對工業產品進行設計，包括造型設計、機械設計、服裝設計、環境規劃、室內設計、平面設計、包裝設計、廣告設計等。現代工業產品的設計更趨復雜、多樣，客觀要求從技術角度尋求突破，這為智能制造技術的應用提供了空間。從一般特點上看，智能制造技術可以替代或部分替代傳統人工模式，提高工業設計活動的效率和質量[1]。從行業發展角度出發，智能化也可視作工業設計的一般趨勢，分析其應用場景、方式等，具有一定的現實意義。

1智能制造技術在工業設計中的應用場景

1.1零部件設計中的應用

在各企業的零部件設計中，智能制造技術應用較廣泛，其主要用于零部件的性能、尺寸、使用模式方面的分析。例如：嵌入式、嚙合類零部件，要求其尺寸與其他工件高度匹配，可通過對常規工作參數的收集、整體，形成分析模型，再借助智能制造技術確定模型尺寸，并通過添加模擬參數的方式，評估不同材料的力學性能、抗屈服強度等，分析其是否滿足該零部件的工作需要。以智能制造技術為支撐，零部件設計的效率更高，也能提升一般設計質量，減少反復進行簡單基礎性設計的麻煩，如一鍵代入成熟模型、一鍵調取既有資料服務設計等[2]。

1.2整體設計中的應用

智能制造技術可以應用于整體設計，包括機械設計、平面設計、廣告設計、包裝設計等，這些設計可以分解為若干部分，也可以作為一個整體，借助智能制造技術一體完成設計[3]。例如：平面廣告，部分設計軟件、設計公司可以調取既有資源，或對網絡資源進行實時感知和采集，將其一鍵用于平面廣告設計中，包括不同設計要素的比例調配、色彩配置、位置更換等。與零部件設計、機械局部設計不同，整體設計中的智能制造技術更關注智能化，以統計學、智能決策、關聯思索等技術為基礎，其工作效率很高[4]。

1.3外觀設計中的應用

外觀設計是工業設計的常見類別，如包裝設計、室內設計等，在此類設計工作中，智能制造技術可以用于調整設計思路、更新設計風格，以改善設計的總體理念和視覺效應。例如：室內設計中常用的CAD軟件、圓方軟件，圓方軟件具有很強的模擬能力，在組織室內設計時，將有關方案代入軟件資源庫中，能夠反復調用、搭配，一鍵調取資源進行組合即可，智能化水平很高。智能CAD技術在工業設計中的應用也比較廣泛，如室內瓷磚鋪貼方案、外包裝的比例設計等，以智能記憶的方式服務設計，效率和質量均得到一定保證[5]。

1.4模擬調整中的應用

在工業設計過程中，由于部分設計要素、設計對象很少得到應用，缺乏經驗和可以借鑒的成熟模型，可能需要反復進行模擬調整，在此過程中，智能制造技術的應用價值更為突出。

圖1所示的零件模型屬于定制件，不能常規借助傳統參數、模型進行設計，在設計過程中，需要反復代入參數，確定零件尺寸，再通過模擬其工作場景的方式，了解老化速度、零件整體強度，不斷予以優化，直到零件的強度、尺寸等能夠滿足模擬模型要求，再用于制造和生產。

2智能制造技術在工業設計中的應用方式

2.1確定參數和模型

室內設計工作中，智能制造技術的應用比較普遍，其應用過程中，需要首先確定工作參數，即室內設計范圍的空間、尺寸等，同時了解設計需求方對室內設計的一般要求，形成基于設計理念的總體思路，如室內瓷磚鋪貼方案設計。

在CAD技術支持下，將室內瓷磚鋪貼區域的面積大小、尺寸以及設計要求等參數代入計算機，一鍵代入瓷磚尺寸參數，可以形成與圖2相似的若干設計方案，包括橫向鋪貼、斜式鋪貼等。其重點在于確定室內空間參數、瓷磚大小參數，結合圖2信息可以發現，室內空間參數在模型生成前已經做好標注，橫向和縱向的尺寸均為3600mm（即3.6m），瓷磚鋪貼方面，采用的是300mm*300mm的小型地磚，可以完整鋪滿區域空間。原則上主要規格參數收集合理得當，鋪貼方案設計往往可借助智能制造技術便捷完成。

2.2參數代入

完成模型建設后，可進一步借助智能制造技術進行方案模擬，以改善設計效果。按圖2所示，區域內使用了橫向鋪貼方案，雖然可以較為規范地完整鋪貼，但從裝飾效果角度上看，橫向鋪貼的觀感并不高，可以采用參數代入的方式不斷進行新方案的生產、分析。以智能CAD軟件的操作為例，可進入資源庫，調取已經輸入完成的瓷磚尺寸信息、區域大小信息，做新的組合嘗試。為提升美感，對鋪貼區域邊緣進行了處理。

鍵入“300mm*600mm”參數，系統對資源庫信息進行檢索，以智能對照的方式獲取“300mm*600mm”瓷磚信息，發現該信息已經存入信息庫，直接將其調取。鍵入“平鋪”指令，可將“300mm*600mm”瓷磚完全鋪貼在目標范圍內，鍵入“斜鋪”指令，系統可以根據智能程序給出斜式鋪貼方案。結合圖2信息可以發現，室內依然采用了橫向鋪貼模式，但在室內邊緣區域以“300mm*600mm”瓷磚進行鋪貼，中心區域以“300mm*300mm”瓷磚進行鋪貼，形成了錯落有致的層次感。該鋪貼方案可以在CAD軟件內借助智能技術直接生成，設計者下達一鍵指令即可。

2.3設計調整

大部分室內設計方案需要經過甲方同意才能用于施工，當甲方對設計方案提出異議時，則需要乙方設計人員進行調整，設計調整工作也可以借助智能制造技術有序進行。例如：甲方認為當前室內設計方案不完善，色調過于陰暗，希望更改設計思路，改變室內色彩配置，應用暖色調。設計人員可以利用圓方軟件進行模擬調整?；静襟E為：鍵入素材形成數據庫—調整素材配比—形成默認模式（智能記憶）—調取模式形成新的方案。在此過程中，基于素材特色的智能記憶是設計調整的關鍵。包括圓方軟件在內，其針對素材特色的記憶是以默認程序為支持主動進行的，設計人員并不需要干預程序設計，鍵入記憶指令、加以保存即可。智能技術支持下，圓方軟件支持多種方案的同步呈現和一鍵更換，以滿足設計人員和甲方人員需求。

2.4核心環節重復分析

室內設計工作的一些核心環節，需要通過重復修正的方式尋求完善，包括室內風格切換、室內色彩搭配等，上述工作也可以借助智能技術完成。以室內色彩搭配為例，可以通過關鍵詞一鍵提煉的方式，對色彩進行微調。默認黃色的標準色彩強度為W，其可變強度往往圍繞W上下變化，包括橘黃、金黃、淺黃色等類別，可將其以代碼的形式存入工作軟件中，形成一個數據集：

[WS；WE0-；WG；W；8WE；HW；Y-W]

在組織室內色彩設計前，設計人員鍵入上述數據，要求工作軟件保存并完整記憶。進行室內色彩設計時，設計人員鍵入“W”，室內一鍵形成以標準色為核心的色彩設計模式。設計人員鍵入“WG”，系統根據默認信息進行檢索和二次調取，提供新的色彩設計模式。設計人員鍵入“WQ”，系統進行檢索發現并且存入有關信息，可提示人員選取接近色或錄入對應色彩以服務室內設計，以智能制造技術服務核心環節的設計調整，形成理想的設計方案、結果。

3智能制造技術在工業設計中的應用展望

3.1多技術聯動

未來智能制造技術在工業設計中的應用，將呈現出多技術聯動的趨勢，該趨勢下，智能制造技術可以與其他技術共同使用，以改善技術應用的綜合效應。例如：智能制造技術和可視化技術的聯動，在工業設計現場工作中，以可視化技術服務現場工作跟蹤，智能制造技術對現場工作的干預、現場工作出現的變化和波動等，均一體通過可視化設施提供給工作人員，便于后者了解現場工作情況，對智能制造技術進行調整；可視化技術也可以服務遠程控制，大型企業的工業設計現場工作內容較多，借助智能制造技術提供支持，同時于遠程端配置可視化設施和控制設備，能在了解現場工作的同時，進行更多干預操作，改善工業設計質量。

3.2備份復用

工業設計中智能制造技術的應用并不少見，考慮到工業發展的標準化、統一化的基本趨勢，未來還應重視智能制造技術有關資源的備份復用。實際工作中，可以加強大數據技術運用，在工業設計模塊添加備份單元，所有智能制造技術的應用信息、工業設計的成果信息，均一體利用備份單元進行讀取、記錄，形成能夠服務長期工作的大數據資料，復用于相似的工業設計工作中，減少重復進行設計的困擾。相關信息也可以直接予以更新智能制造技術，使其在精度、覆蓋效應等方面獲取突破。

4結語

綜上所述，智能制造技術在工業設計中的應用具有一定優勢，實際工作中應給予更多關注。目前零部件設計、設備整體設計、外觀設計、模擬調整等環節可以利用智能制造技術提供支持，改善設計效果。結合室內設計工作，建議在應用智能制造技術時，首先確定零部件參數，在此基礎上設計模型，再通過參數代入的方式完成一輪智能制造技術應用。根據應用結果做設計調整，并對核心環節重復進行分析，還可3D打印設計圖，指導后續工作。未來智能制造技術在工業設計中的應用可嘗試多技術聯動，組織信息備份復用，改善其應用的綜合價值。

參考文獻

[1]邵菲，袁新林.智能制造技術在工業設計中的應用及其發展趨勢[J].現代工業經濟和信息化，2023，13（10）：142-145.

[2]黃天楊，韓衛國，鐘光明，等.基于智能制造裝備設計實踐的工業設計創新人才培養探索[J].裝備制造技術，2022（8）：192-194，223.

[3]商劍鋒.虛擬現實技術在工業設計中的創新與應用[J].藝術與設計（理論），2022，2（5）：85-86.

[4]劉寧.面向智能互聯時代的中國工業設計發展戰略和路徑研究[D].南京：南京藝術學院，2021.

[5]武秋雨.工業設計在智能制造車間中的分析與應用[D].成都：西華大學，2020.