計算機輔助工業設計發展狀況與趨勢

摘 要：隨著電子信息技術的發展，在工業產品的設計中，使用計算機輔助技術，不僅能夠滿足客戶需求，充分提升工業產品設計質量，而且還能從外觀和環保的角度出發，提升產品性能。因此，在實際作業中，需要設計者制定合理的生產計劃，了解當前計算機輔助工業設計的發展趨勢，整合技術資源的同時，節省人力成本。本文主要研究計算機輔助工業設計發展狀況與趨勢。

關鍵詞：計算機輔助；工業設計；發展狀況；趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.14.034

0 前言

利用計算機輔助工業設計，可以滿足客戶對于工業產品的不同需求，包括外觀設計、性能操作等。同時，為了順應當下綠色環保的理念，采取計算機輔助技術，充分開發可再生資源，融合虛擬現實技術和人工智能理念，全面加速工業產業的轉型發展，為社會的進步作出貢獻。

1 計算機輔助工業設計內涵

1.1 計算機輔助技術的基本內涵

計算機輔助技術，就是以工業設計為支撐，在工業領域之內進行各種技術創造活動，這也是電子信息時代下的產物。與傳統工業技術相比，采取計算機輔助技術，不僅大大改良了工業產品的外觀，對于其性能和操作形式都進行了優化。計算機輔助工業設計是一項核心技術，包含多個類別，模糊技術、人工智能技術以及虛擬現實技術，等等。

1.2 計算機輔助技術與創新設計

技術創新是工業技術發展的核心和關鍵，尤其處于當下知識競爭的時代，一共全新的工業產品，在外觀、結構、布局以及材質上都應該有一定的創新設計，只有這樣才能在激烈的競爭中不被淘汰下去。當前，依托計算機輔助技術在工業生產領域的廣泛應用，已經有大批的新類型產品問世并取得了傲人成果。

2 當前計算機輔助工業設計的發展現狀

2.1 對工業產品造型的輔助設計

相較于其他發達國家和地區，我國對于計算機輔助技術的研究起步較晚，距今有二十年左右的歷史，雖然可以依托電子信息技術，建立數據模型，但是虛擬現實技術和人工智能模型的建立還有待加強。因此，計算機輔助設計過程中，還需要各種完善的數據和迅捷的網絡作為支撐，使生產出來的產品有具備新的功能和品牌，對整個設計流程起到強有力的輔助作用。尤其是現在曲面設計的出現，使工業產品的細節方面得到修繕，計算機輔助技術工藝也為工業產品的曲面設計提供了數據資源和設計保障。同時，在計算機輔助操作中，采取草圖設計，能夠改良CAD中不足的部分，滿足工業產品實體造型的設計感，在提升作圖效率的同時，節省繪畫的人力資源[1]。

2.2 在人機互動方面的創新發展

計算機輔助技術是為人類文明進步服務的，因此在實際的設計過程中，應該不斷滿足客戶的多樣化需求，不僅要保持計算機界面的干凈整潔，讓客戶眼前一亮，同時伴隨著計算機技術的革新和發展，虛擬用戶多角度溝通設計也逐漸應用到工業產品的生產之中。尤其是當前將計算機輔助技術中虛擬模仿效果越來越真實，人機之間的交流障礙逐漸被打破，其高端的輔助技術也成為促進人機交流、形成技術評價系統以及檢驗產品工作的一項重要手段。

2.3 人工智能技術發展現狀

當今形勢下，將計算機輔助工業設計原理應用到人工智能領域，大大超越了以往傳統智能技術的操作壁壘，可以對整個工業設計流程產生極大的輔助作用，甚至能夠合理解決傳統智能由于人為操作造成的各類風險，成為CAD智能發展中的一個重要方向。除此之外，計算機輔助操作技術需要設計一個具有創造性的思維系統，但不能在原來的基礎上延伸，應該做到適時創新，對工業產品的各個細節進行改善和修正，使顏色搭配更加合理、操作技術更加流暢，以提升工業產品的設計質量。

2.4 在高新技術方面的成就

在工業產品的設計過程中 ，將高新技術應用到計算機輔助工業設計中，將虛擬技術、遺傳技術和神經技術等與計算機輔助技術進行高度融合，已經成為當下工業化發展的熱門話題。在不同的領域，如電力水利、地質災害防控、房地產、橋梁建筑施工、室內裝潢設計以及旅游衛生等，將計算機輔助技術和高新技術融入在一起，探討不同的工業設計模型，從而發展處功能不同的工業產品類型，促進產業發展。同時，順應當下綠色環保的科技理念，設計者充分利用可再生資源，使計算機輔助技術逐漸朝著綠色發現發函，從而大大提升了現代工業產品的運作周期，促進工業產業的加速轉型。

3 計算機輔助設計的發展趨勢

3.1 工業產品的核心理念

在工業流程中的不同發展領域，其核心技術就是對產品的設計和管理也就是所謂的產品核心理念。整個產品的設計過程都與該理念存在一致性。具體表現在以下幾個方面，首先，工業設計和工程設計核心具有一致性，因此設計者應該在充分滿足客戶的需求之下，在使用人機一體化的系統中，做到以人為本，結合兩種設計理念，設計出質量上乘的工業產品；其次，為了加速工業產品的市場流通環節，設計者應該貫徹落實綠色環保的科技理念，加速開發新能源、新設備和新技術在計算機輔助設計中的應用，在滿足設計需求和質量的同時，體現工業設計價值；最后，為了能夠達成創新設計效果，設計者應該時刻保持清醒的頭腦，不斷充實自己，鍛煉創新性思維模式，將先進的設計理念應用到計算機輔助設計之中，從而展現先進的設計成果[2]。

3.2 實現人機流暢互動

就目前來說，在工業產品的生產加工過程中，采取計算機輔助技術，已經能實現部分人機交互的功能。但是由于我國該項技術開發較晚，研究水平不足，在互動的過程中由于人為問題或是客觀原因，造成計算機死機等情況屢見不鮮。這不僅大大限制了人為操作的流暢性，甚至在一定程度上也減緩了預期的生產進度，降低了生產效率。因此在未來，通過引進VR技術，逐漸升級三維技術模型，結合傳統的人機交互形式，以實現高效的交互結果。

3.3 輔助技術發展

隨著各種新型技術的推行和演化，工業設計者應該認識到先進技術對計算機輔助工業產品設計的重要性，并認識到計算機輔助工業設計技術在未來的發展前景。隨著人家交互模型和各種高端技術的應用和開發，計算機輔助工業設計技術也逐漸朝著系統化合多元化的方向發展，逐漸進入航天科技、生物工程等多個領域中，為人類的進步作出貢獻。

3.4 設計創新和設計方法

在未來的計算機輔助工業設計開發中，設計者應該深入到創新技術領域之中，將不同類型工業產品的設計方法、外觀理念和原理等總結出來，形成行業準則，從而決定未來工業設計的發展方向。同時，為了能夠為計算機輔助技術得到全面的理論基礎，應該及時關注新方法的研究，共享精確的設計原理和方法，促進工業產業的加速轉型[3]。

3.5 應用智能技術延長產品的生命周期

提升工業產品設計質量的核心方法就是延長產品的使用壽命和周期，因此在進行技術設計和研究的過程中，應該對產品研制成本和技術類型進行探討，創新發展與延長產品生命周期的相關技術，聯合各領域的專家共享經驗成果。同時，還應該積極促進智能技術在計算機輔助工業設計發展中的應用，無論是方案設計、產品制作還是最終評價，都需要以智能技術作為支撐，提升產品和技術的研發價值。

4 總結

綜上所述可知，隨著人們需求的不斷提高，工業產品在開發和設計過程中看，需要以計算機作為輔助技術，不斷提升產品外觀、性能、操作等方面的特性，用將人工智能技術和高新技術應用到產品設計的全流程中，在滿足客戶需求的前提下，提高供應產品的使用周期，在促進計算機輔助工業設計質量的同時，促進工業產業轉型化發展。

參考文獻：

[1]任娟.計算機輔助工業設計發展狀況與趨勢探析[J].才智，2017（16）：263.

[2]陳佳鈺.計算機輔助工業設計技術發展狀況與趨勢[J].電子技術與軟件工程，2017（01）：151.

[3]嚴海容.淺析計算機輔助工業設計技術發展狀況與趨勢[J].福建質量管理，2015（12）：176.

作者簡介：莊亞非（1989-），女，河南鄭州人，本科，助教，研究方向：工業設計。