計算機輔助工業設計發展狀況與趨勢

摘?要：電子信息技術的發展進步，推動了計算機輔助在工業設計行業中的應用，充分的將工業產品設計質量提升，極大的滿足了客戶的需求。同時從環保及外觀角度分析，使得產品性能水平更為優越。為此在實踐設計中，應由設計者制訂更加合理化的生產計劃，深入分析當前計算機輔助工業設計的發展趨勢，進而實現技術資料的更加合理化應用，節約成本支出。本文主要就計算機輔助工業設計的發展狀況及趨勢進行研究。

關鍵詞：計算機輔助;工業設計;發展

縱觀全球工業發展，計算機的發展應用促使各類技術不斷更新，尤其計算機的發展更是對工業帶來舉足輕重的影響。當前計算機技術的智能化，促使世界經濟朝著先進化方向邁進，工業行業的產品種類琳瑯滿目，產品科技化水平較高，同時也使得計算機輔助的地位日益突出。深入分析計算機輔助工業設計技術的價值及深遠影響，需要迎合經濟一體化的發展趨勢，加強計算機輔助工業設計的研究，進而為我國相關領域占據有利的市場競爭地位打下堅實的基礎。

一、 計算機輔助相關概念概述

計算機輔助技術發展與CAD（計算機輔助設計）/CAM（計算機輔助制造）技術有密切的聯系，CAD/CAM技術基礎為加權余量法及變分原理，求解思想為將計算域分成有限個單元，各單元之間互不干涉，且每個單元選擇合適的節點作為函數求解的插值點，在將微分方程變量改寫為由導數或者變量組成的節點值，并將已選的插值函數點構成線性表達式，再借助加權余量法及變分原理求解微分方程。

CAD/CAM輔助技術運用是在應用計算機系統中的軟件及硬件開展工業產品的設計工作，通過計算機在設計過程中的分析而得出最佳優化結果，由工程設計人員將優化的工業設計運用到生產線中，進而提高工業產品開發的效率及質量。由此可見，其中CAD技術將大量的設計理念和因素進行融合分析，綜合性較強，可有效保證工業產品開發的風險。CAM技術進行工業工程量化，并在生產發展中應用，領域普及范圍相對較小。隨著科學技術的發展，產生了CAID技術，作為CAD技術的一個分支，在工業設計中應用，能夠提供更為創新的理念，進而確保了工業生產的可行性。

二、 計算機輔助工業設計的發展狀況

（一）工業產品造型方面

我國與其他發達國家及地區相比，關于計算機輔助技術的研究起步時間較晚，歷史發展也僅有短短三十年，即使可充分以電子信息技術為依托建立起相關的數據模型，但是人工智能模型及虛擬現實技術建立仍需較長的實踐加強研究。為此在計算機輔助設計中，需要完善各類數據及網絡，并將其為支撐，確保生產和設計出的產品具有全新的功能及品牌，對整個設計過程的輔助作用十分顯著和重要。尤其在曲面設計中，進一步修繕了工業產品設計的細節，并為其提供了相關的數據及設計保障。同時在計算機輔助操作過程，以草圖設計可改善CAD中的不足，滿足了工業產品在造型方面的設計感需求，一定程度上可節省繪制人力資源。

（二）人機互動方面

計算機輔助技術為推動人類文明的發展做出了較大的貢獻，為此在設計全過程中需要充分滿足客戶的多樣化需求，在保持計算機界面的整潔性同時，還能讓客戶有耳目一新的體驗。隨著計算機技術的不斷革新發展下，在工業產品生產中開始結合虛擬用戶多角度溝通設計，增加了計算機輔助技術中虛擬模仿效果的真實性，逐漸的打破了人機交流障礙。尤其高端輔助技術在促進人機交流、構建技術評價系統方面、產品檢驗工作中作用十分顯著。

（三）人工智能方面

當前社會發展中，計算機輔助工業設計開始在人工智能領域應用，這是對過去傳統智能技術操作堡壘的一大超越，對于整個工業設計流程而言，輔助性作用更強，甚至可以合理性的開展傳統智能中因人為操作引發的各類風險進行解決，由此決定了CAD智能發展的一個方向。另外，在計算機輔助操作技術中，創新性的思維系統很有必要，但不應以原有設計進行延伸，而是實施創新，加強對工業產品各細節方面的改善，使其操作更流暢、配色更合理，進而促使工業設計產品質量提升至更高層次。

（四）高新技術方面

當下工業化發展的熱點為計算機輔助工業設計與高新技術的結合，如遺傳技術、虛擬技術及神經技術等。在不同領域中，如地質災害防控、電力水利、房地產、室內裝潢設計及旅游等，通過計算機輔助工業設計與高新技術的結合，可創建不同的工業設計模型，從而研發出不同功能的工業產品類型。尤其在當前大力倡導綠色環保科技理念的新形勢下，設計者可深入分析可再生資源，確保計算機輔助技術的綠色發展方向，有助于實現產品運作周期延長，推動了工業產業的轉型。

三、 計算機輔助工業設計的發展趨勢

（一）工業設計發展趨勢

在改革開放前期我國經濟發展基礎薄弱，社會各領域對工業設計的需求及要求不高，統一化的工業設計產品為大眾主要使用，在改革開放推動下，人們的認知需求不斷增加，由此開始注重商品需求的個性化。對于工業設計而言，為滿足客戶的不同個性化需求，應積極開展對工業設計中所用的軟硬件設備升級，以此滿足不斷變化的需求。也需要工業設計行業注重創新技術的引用，不僅關系到產品外觀創新，也關系到制造的全過程。簡言之，升級是一項系統化的升級，目前仍需要加強計算機輔助工業設計的完善，進而促進工業設計的個性化發展。

（二）計算機輔助工業設計的發展趨勢

在計算機技術大力普及之下，越來越多的人開始重視設計的效率及結果。在當前工業設計形勢下，行業內應加強CAD/CAM、CAID技術重視，并在實踐中不斷完善和優化。但是基于我國計算機輔助工業設計的發展形勢，仍存在一定的不足和缺陷，為此需要CAID技術開展對工業設計數據的整合分析，并建立起具有人工智能化的數據庫，充分涉及人機、造型形態、銷售及管理、服務全過程，創立一體化的產品設計到應用體系，更深一步的加強計算機輔助工業設計系統對設計結果進行反饋，確保設計產品的不斷優化，進而直接或者間接性帶動工業設計的高效率發展。

（三）工業產品核心理念加深

工業行業不同領域中，其核心技術在于對產品的設計及管理，產品的整體設計過程應保持與設計理念的一致性。工業設計及工程設計核心一致，設計工程師應站立在滿足客戶需求的基礎上，在人機一體化系統中，結合以人為本和產品設計理念，充分的確保產品的質量。同時為順應時代發展趨勢，設計工程師應積極落實綠色環保的科技理念，將工業設計價值更好的展示出來，在工作中保持清醒的頭腦，不斷充實更新理念，樹立創新性思維，進而保持設計成果的先進性。

四、 結束語

總而言之，計算機現代化水平日益趨升，擴大了應用領域的范圍，一定程度上也推動了現代工藝的發展進步。在現階段多學科交融的信息大爆炸時代中，計算機技術已成為當前人們滿足信息獲取的最佳途徑，小到一個螺絲釘，大到航空母艦，計算機輔助都占據至關重要的地位，為此應積極順應形勢發展，推動產品設計走向多元化和智能化。

參考文獻：

[1]呂紹瑞.計算機輔助工業設計發展狀況與趨勢[J].通訊世界，2019，26（1）：100-101.

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作者簡介：仲瑩慧，南京仲子路科技有限公司。