計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與趨勢

摘要：隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機(jī)設(shè)備已經(jīng)在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。而其在工程設(shè)計方面也逐漸占據(jù)了主要地位。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用不僅能夠滿足客戶需求，而且在提高工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計方面也具有一定的優(yōu)勢。對此本文在計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)發(fā)展工作方面展開了分析。

關(guān)鍵詞：計算機(jī);輔助工業(yè)設(shè)計;發(fā)展?fàn)顩r;趨勢

計算機(jī)輔助設(shè)計近年來已經(jīng)成為各個領(lǐng)域技術(shù)工作取得突破性進(jìn)展的重要手段，也是當(dāng)今科技發(fā)展的熱門話題，尤其是近年來行業(yè)內(nèi)部的競爭逐漸激烈，各行業(yè)之間的發(fā)展也存在著不可切割的聯(lián)系，這就使得計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計被大眾所關(guān)注。而隨著國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計地位的提升，在這方面的技術(shù)要求也越來越高，迫于這種高速發(fā)展的形勢，在工業(yè)設(shè)計方面引入計算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)成為行業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)新趨勢，這一技術(shù)的引用無論是對于工業(yè)設(shè)計的創(chuàng)新工作亦或是技術(shù)發(fā)展的革新都將會帶來質(zhì)的飛越。對此在我國的工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域廣泛應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)也將會為該領(lǐng)域注入新鮮的血液，這樣對于我國工業(yè)朝著更加專業(yè)和更具有科學(xué)性的發(fā)展具有十分重要的意義。

一、計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的意義

當(dāng)今社會知識競爭激烈，對于工業(yè)生產(chǎn)來說，把握住知識就能夠掌握未來的發(fā)展，因此在技術(shù)發(fā)展方面若想能取得更好的成績以及發(fā)展應(yīng)當(dāng)著手于工業(yè)技術(shù)的突破以及技術(shù)創(chuàng)新工作。而這一技術(shù)的提升在當(dāng)下新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)下，可以依賴于計算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)，只有這樣才不會在激烈的市場競爭中遭受淘汰。計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計往往涉及到眾多領(lǐng)域，譬如法學(xué)、人工工程學(xué)、人工智能技術(shù)、CAD技術(shù)以及認(rèn)知與思維學(xué)等多種學(xué)科的知識，就目前的發(fā)展形勢來看，計算機(jī)輔助作用已經(jīng)在工業(yè)設(shè)計技術(shù)方面得到了有效的運(yùn)用，并取得了相關(guān)的成績，對此強(qiáng)化該項(xiàng)技術(shù)的功能，優(yōu)化該項(xiàng)技術(shù)的設(shè)計對于未來科技以及市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的意義

二、計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)有效發(fā)展

1、計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計中的并行工程

并行工程施工技術(shù)是指利用相關(guān)核心技術(shù)對當(dāng)前市場數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸納并深入分析，并將適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品設(shè)計模式應(yīng)用于產(chǎn)品的生產(chǎn)和開發(fā)的系統(tǒng)。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，可以提高產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量，降低產(chǎn)品的細(xì)節(jié)設(shè)計的失敗率[1]。同時，出色的設(shè)計還可以節(jié)省開發(fā)過程中的時間，增加了對資源的有效利用，降低生產(chǎn)成本。需要注意的是在該項(xiàng)技術(shù)實(shí)施的過程中，需要對產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)查。設(shè)計工作人員應(yīng)仔細(xì)分析工業(yè)開發(fā)新產(chǎn)品制造生產(chǎn)過程中的每一個細(xì)節(jié)，并充分考慮關(guān)鍵細(xì)節(jié)之間的相關(guān)關(guān)系，以此提高產(chǎn)品開發(fā)的效率，保障公司的整體經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

2、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

對于現(xiàn)階段的技術(shù)發(fā)展而言，可以有效的將信息技術(shù)與多媒體技術(shù)相結(jié)合具有十分重要的意義，而在計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計方面的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在這面則具有突出的表現(xiàn)。而虛擬技術(shù)的這一項(xiàng)突出表現(xiàn)，非常有利于產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段設(shè)計成果的進(jìn)一步發(fā)展。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)必須依賴于強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)支持，包括人類語言、文化和設(shè)計概念等巨大的信息資源，以實(shí)現(xiàn)人機(jī)集成，設(shè)置過程極其繁瑣且困難。這就意味著在對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行開發(fā)以及突破工作上需要做好基礎(chǔ)信息的錄入，以保障后續(xù)工作的正常開展。然而在實(shí)際的研發(fā)工作上，該項(xiàng)技術(shù)的核心技術(shù)在發(fā)展上收到多方因素的限制，比如資金方面，這就使得該項(xiàng)技術(shù)無法在短期內(nèi)得到有效的發(fā)展。同時針對該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展缺少更為專業(yè)的技術(shù)人員，使得這一技術(shù)無法從根本上得到質(zhì)的飛躍，從而使其在多領(lǐng)域上不能擁有非常完整的應(yīng)用系統(tǒng)。

3、對工業(yè)產(chǎn)品的輔助設(shè)計

我國在計算機(jī)研究領(lǐng)域方面受到了歷史因素的影響，使其在該項(xiàng)領(lǐng)域的研究方面較晚于發(fā)達(dá)國家，這在很大程度上制約了當(dāng)下該項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展。由于對該項(xiàng)工作的認(rèn)識較晚，使其在發(fā)展的過程中不是十分順利。單就虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)而言，盡管現(xiàn)階段所采用的技術(shù)是依靠電子信息技術(shù)來建立數(shù)據(jù)模型，但是，由于該技術(shù)的信息量有限且資源單一，使其無法從根本上滿足虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，這就需要在實(shí)際的技術(shù)研發(fā)工作上加強(qiáng)智能模型的建立，以此來促進(jìn)計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)更為高效的發(fā)展。對于計算機(jī)輔助設(shè)計而言，復(fù)雜的綜合數(shù)據(jù)以及快速的網(wǎng)絡(luò)也是支持該技術(shù)高效發(fā)展的有效手段，對此，我們可以認(rèn)為，如果需要在該項(xiàng)領(lǐng)域上取得突破性進(jìn)展，就需要率先建立健全的綜合數(shù)據(jù)庫，以保障后續(xù)技術(shù)研發(fā)工作能夠順利的開展。現(xiàn)階段的計算輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)中，獨(dú)特的曲面設(shè)計已經(jīng)有了突破性的進(jìn)展，而且該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于工業(yè)制造中，這對于改善工業(yè)制造過程中的產(chǎn)品細(xì)節(jié)具有十分重要的意義，也驗(yàn)證了計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)在當(dāng)前工業(yè)發(fā)展中的地位。

4、在人機(jī)互動方面的創(chuàng)新發(fā)展

現(xiàn)在社會的發(fā)展使得人們對于服務(wù)質(zhì)量有了更高的要求，而計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用對于提升服務(wù)質(zhì)量、促進(jìn)現(xiàn)代文明社會的發(fā)展具有十分重要的作用。對此在實(shí)際的應(yīng)用中，要充分考慮客戶的各項(xiàng)合理性建議，使其在實(shí)際的操作和應(yīng)用方面具有一定的獨(dú)特性，以保障客戶終端能夠更加多樣性并有效滿足用戶的多種需求。另外對于人機(jī)互動的操作界面，要保障其各項(xiàng)功能的前提下，使其更加清潔便于操作，并在設(shè)計設(shè)計方面及時融入最新的研發(fā)成果以及技術(shù)創(chuàng)新，使其不斷完善自身的功能。對于現(xiàn)階段的計算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)的發(fā)展而言，已經(jīng)在各項(xiàng)工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)工作上逐步應(yīng)用多角度通信設(shè)計，尤其是在現(xiàn)階段計算機(jī)仿真技術(shù)中的核心技術(shù)方面，已經(jīng)占據(jù)了主導(dǎo)地位，這對于計算機(jī)輔助工程設(shè)計而言無疑是一項(xiàng)質(zhì)的飛越。應(yīng)用虛擬數(shù)據(jù)仿真會使得最佳效果更為真實(shí)，并逐漸打破人機(jī)交互之間的障礙，使其成為人機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的重要手段。

5、人工智能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段科技的發(fā)展使得人工智能領(lǐng)域在眾多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，而這項(xiàng)應(yīng)用能得以有效推廣則依賴于計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的突破，與傳統(tǒng)智能技術(shù)相比，人工智能技術(shù)的應(yīng)用更具有廣泛性和便捷性，這對于推動整個工業(yè)設(shè)計具有十分重要的意義，甚至是我們可以認(rèn)為該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用更加合理的解決了傳統(tǒng)智能技術(shù)方面的問題。對于現(xiàn)階段的計算機(jī)輔助工程設(shè)計技術(shù)而言，有效的解決人工操作所帶來的影響可以作為現(xiàn)階段技術(shù)發(fā)展的方向，而且該項(xiàng)技術(shù)在發(fā)展過程中要充分融合各種持續(xù)創(chuàng)新的思維模式，并與之系統(tǒng)進(jìn)行匹配，需要注意的是，該項(xiàng)技術(shù)在發(fā)展中無法做到在最初的技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展。針對此種情況要及時有效的對此技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，使其可以充分的適應(yīng)創(chuàng)新的觀念，及時完善和修改工業(yè)產(chǎn)品中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)，并通過上述操作手段，使得該項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中能夠更為合理的被應(yīng)用，起到促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的作用，以此來提高現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)水平[2]。

6、在技術(shù)方面的成就

當(dāng)今社會的工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)離不開計算機(jī)輔助工程設(shè)計技術(shù)，尤其是在產(chǎn)品設(shè)計中的細(xì)節(jié)方面，有了該項(xiàng)技術(shù)的支持與指導(dǎo)，對于提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及品質(zhì)具有十分重要的意義，不僅如此，計算機(jī)輔助工程設(shè)計在虛擬圖像技術(shù)、醫(yī)學(xué)應(yīng)用等各個領(lǐng)域均以起到十分重要的位置，可以說就目前的技術(shù)發(fā)展而言是無可取代的。另外，隨著該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，而且在社會各界的關(guān)注程度也越來越高，因此其在水電、地質(zhì)災(zāi)害防治工作、房地產(chǎn)、橋梁建設(shè)、室內(nèi)裝飾設(shè)計以及旅游業(yè)等各大利于均有一席之地，這對于未來探索不同的工業(yè)設(shè)計模式具有非常重要的指導(dǎo)意義。當(dāng)今社會的發(fā)展已經(jīng)不局限于單純的促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長，而是從長遠(yuǎn)的角度出發(fā)，在實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時，保持人與自然的和諧共處，以此來促進(jìn)人類社會長久性的可持續(xù)發(fā)展。對此，在工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)用充分應(yīng)用計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)，可以有效的改善現(xiàn)代工業(yè)的運(yùn)行周期，有效的節(jié)約各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)的時間，保障工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，加快工業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型速度，這對于遵守綠色環(huán)保理念，促進(jìn)人類社會的可持續(xù)發(fā)展具有非常大的意義。

三、計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計發(fā)展趨勢

1、搭建計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計環(huán)境

就目前國內(nèi)外關(guān)于計算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)設(shè)計工作的開展情況來開，主要的研究領(lǐng)域集中在該項(xiàng)技術(shù)的建模工作上，即對該項(xiàng)技術(shù)的概念功能以及概念形狀設(shè)計的建模。對此我們可以認(rèn)為在接下來的工作中，將繼續(xù)針對計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)的建模工作進(jìn)行展開研究。這一工作主要包括兩個方面：一方面是對支持概念設(shè)計的計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行展開研究，這一工作還包括對計算機(jī)輔助概念設(shè)計信息建模技術(shù)的研究以及與其相關(guān)的推理技術(shù)方面的研究;另一方面則是對計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)中的概念設(shè)計與其他設(shè)計階段集成的研究，主要包括在概念設(shè)計與結(jié)構(gòu)設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計以及工藝設(shè)計等之間形成無縫集成，計算機(jī)輔助概念設(shè)計與其他計算機(jī)輔助工具之間的集成工作，以此來搭建支持從概念設(shè)計到工藝設(shè)計乃至整個設(shè)計過程的計算機(jī)輔助設(shè)計環(huán)境，進(jìn)而促進(jìn)計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)的有效發(fā)展，實(shí)現(xiàn)從根本上助力于現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。

2、建立統(tǒng)一的設(shè)計模型

現(xiàn)階段的工業(yè)發(fā)展中，計算機(jī)輔助設(shè)計作為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計的重要組成部分，其自身的發(fā)展速度必然要與現(xiàn)階段的工業(yè)發(fā)展速度相匹配，以此來發(fā)揮其自身的作用。因此，在現(xiàn)階段的計算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)設(shè)計發(fā)展方面，建立統(tǒng)一的設(shè)計模型將是發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)的重點(diǎn)研究內(nèi)容之一，這項(xiàng)技術(shù)的突破將會為未來工業(yè)的發(fā)展提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。目前來看，在計算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)中的集成研究領(lǐng)域方面，實(shí)現(xiàn)該項(xiàng)技術(shù)手段主要依賴于數(shù)據(jù)庫這一中間環(huán)節(jié)或者是采用映射的方式。有效的提高該項(xiàng)工程技術(shù)對于在日后實(shí)現(xiàn)計算機(jī)輔助設(shè)計與工業(yè)生產(chǎn)之間的其他各項(xiàng)設(shè)計進(jìn)行無縫連接具有十分重要的意義。另外，該項(xiàng)技術(shù)的引用，對于核算工業(yè)設(shè)計中的誤差減少以及提升工業(yè)設(shè)計效率終將具有重大意義。現(xiàn)在工業(yè)在發(fā)展中不斷地進(jìn)行技術(shù)突破的核心目的是提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低企業(yè)成本，對此在工業(yè)設(shè)計中有效的結(jié)合計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計對于降低工業(yè)制造以及設(shè)計成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用，同時該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用也有助于在不同的設(shè)計領(lǐng)域、不同的設(shè)計者之間協(xié)同發(fā)展，這樣的發(fā)展理念也終將會在計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計的幫助下得以實(shí)現(xiàn)。

3、人機(jī)集成的設(shè)計理念

對于不同領(lǐng)域的工業(yè)發(fā)展來說，其核心技術(shù)是產(chǎn)品的設(shè)計以及日常管理工作，因此在針對各項(xiàng)產(chǎn)品設(shè)計時應(yīng)當(dāng)遵照這一設(shè)計理念，在滿足客戶需求的前提下，人機(jī)集成，以人為本，設(shè)計出高質(zhì)量的工業(yè)產(chǎn)品，現(xiàn)在計算機(jī)輔助技術(shù)被用于工業(yè)制成品中產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工處理，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一些人機(jī)交互功能。但是，由于該技術(shù)在中國的發(fā)展較晚以及缺乏研究水平，在交互過程中由于人為問題或客觀原因而導(dǎo)致計算機(jī)崩潰的情況并不少見。對此，在未來的設(shè)計發(fā)展方面應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合人機(jī)集成的設(shè)計理念，改善現(xiàn)階段該項(xiàng)技術(shù)的弊端，以保該項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中能夠得到有效的應(yīng)用。

4、綠色環(huán)保的設(shè)計理念

現(xiàn)階段的各行各業(yè)發(fā)展都應(yīng)當(dāng)充分保障人與自然之間能夠和諧共處，因此在開展該項(xiàng)技術(shù)設(shè)計方面依然要本著綠色環(huán)保的設(shè)計理念，充分結(jié)合現(xiàn)階段各領(lǐng)域的新能源以及新設(shè)備，采用新技術(shù)，完善設(shè)計中所存在的弊端，祛除不健全的設(shè)計理念，尤其是影響青少年身心發(fā)展的行為思想，簡化設(shè)計中的操作步驟，簡化操作流程。以此來實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保理念在該項(xiàng)技術(shù)中的合理應(yīng)用。

四、結(jié)束語

隨著物質(zhì)生活水平的提高，人們對產(chǎn)品的需求不再停留在實(shí)用性和質(zhì)量水平上，從外觀和創(chuàng)新思想的突破著眼于產(chǎn)品的設(shè)計，并對工廠生產(chǎn)和工業(yè)的設(shè)計提出了更高的要求。因此，將計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計中，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品成本和資源的優(yōu)化，減少了產(chǎn)品開發(fā)的難度，并使經(jīng)濟(jì)利益最大化。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：賈梅宵（1992-12-16）女，河北省新樂人，畢業(yè)于河北工業(yè)大學(xué)工業(yè)工程專業(yè)，碩士研究生，研究方向：工業(yè)工程及設(shè)計。