基于计算机协同工作的智能CAID系统

高俊杰 杜鹤民 赵晓彤

摘 要：设计问题是一个复杂处理过程，工业设计需要计算机技术进行辅助，计算机处理过程作为工业设计系统的内部支撑技术，可以讲计算机支持的协同工作进行引入的基础上，将计算机协同工作的智能CAID系统应用到工业设计中。

关键词：CAID ；工业设计 ；CSCW ；计算支持的协同工作

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.106

0 引言

在进行设计的过程中，为了得到完善的设计方案，设计师进行设计的过程中，往往会借助各种方法和手段并结合多种设计数据和设计知识的整理来完成设计，达到优化设计的目的。根据当下的计算机技术和网络技术的发展，计算机和计算机之间可以进行连接，在这种条件下，提高产品设计的质量和水平就有了更多的方式和方法，国内外也一直在进行相关技术的研究，基于计算机支持协同工作的思想也在进行系统的建设和利用。对设计方案来讲，设计的各个环节都十分重要，在一些独立的设计环节中，往往容易有设计上不完善的地方，会导致一些设计上的缺陷，因此企业也会由于这些原因导致开发成本的提高。也会因为前期修改方案的时间和费用的增加导致一系列的问题。在后期产品进入市场环节后，不具备相应的市场竞争力。计算机支持的协同工作致力于解决这些问题，是一门计算机科学与心理、人机等方面综合的新的学科，具有交叉性和综合性的特点，为在时空上分散的人们提供了一个面对面和所见即所得的协同工作环境。

1 CAID 系统分析

1.1 CAID基本内涵

计算机辅助工业设计，在工业设计的过程中，对产品设计，能够进行辅助，在工业设计系统下进行设计的支出和辅助工作，可以卸载设计领域的各类创造性活动，能够节约设计过程中相关资源。基于传统的工业设计工作，计算机辅助工业设计的方法和技术以及设计的过程都有所差别，有很大的提升，在设计过程中能更加优化设计方法，提高设计质量。计算机辅助工业设计作为一门相关技术，涉及到多方面的学科领域，作为计算机辅助工业设计系统的支撑技术，涉及到多方面的技术。比如人工智能方面、优化技术方面等都能够结合应用，通过多方面的技术的应用能够使产品开发过程更加理性化，全面化，设计出的产品具备市场竞争力。在一些信息技术领域也能够提供帮助。许多技术和方法在相关行业都可以进行利用和借鉴。

1.2 应用现状及功能需求

CAID技术的应用普遍处于起步阶段，现在在大部分的开发系统的开发过程中，计算机辅助设计和计算机辅助工业设计技术都得到了广泛的应用，并且日益万山红。开发产品的公司，通常在产品开发过程中，需要了解市场需求，对于相关客户和消费者的需求要进行设计调研。最终的设计是根据基于调查的基础上来做的设计。展开设计工作后需要不同时期的和客户进行沟通，根据客户的反馈意见来展开工作，在此过程中，不同阶段，都需要和客户沟通。产品项目的开发进程是由于客户的需求来决定。设计师和客户之间的交流会有很多的限制，通过文档进行沟通，效率方面难以提升。在开发过程中设计人员与客户之间也会存在着对设计方案的意见不一致。客户在对产品的要求上也会由于时间的增加不断的进行变化。开发人员在开发过程中会有很多重复性的工作存在，那么在开发次数增加后，会导致成本的上升，不利于产品开发的进程顺利。如何能够使客户和设计开发人员有一个同步的沟通，是计算机辅助工业设计中的一个技术上的问题。

2 智能CAID中的关键技术

2.1 计算机支持的协同工作

利用计算机技术、利用网络与信息技术以及多媒体技术等相关技术，可以将不通时间上、在不同地点的工作以及相关工作人员进行组织，来设定一个计算机环境，将所有相关要素进行集合，完成计算机支持的协同工作。信息时代所具备的工作环境的群体性、工作内容上的交互性以及协同特征，通过CSCW能够进行体现，并符合信息时代的工作特征。因而现如今受到了相关领域的重视，也是计算机应用和发展的一个方向。作为系统的基础和核心，协作模型根据群体共同协同的工作的方式和特点以及工作的需求，提出了结构上的协作方式。根据不同层次结构，针对交互方面和活动方面进行研究，并提出定义。在国家的政策发展支持的情况下，国内的技术研究发展也已经取得了很大的进展。许多软件公司也都在利用相关技术开发三维的计算机辅助设计产品，开发支持协同工作的设计类的系统，致力于解决设计问题。目前能够将计算机辅助设计和产品管理进行集成，完成支持协同设计工作的相关系统产品，开发网络协同技术系统。

CSCW的研究内容：

计算机协同工作是一种利用计算机技术，将时间上分离、空间上分布而工作上又相互依赖的多个协作成员及其活动有机地组织起来，共同完成某一项任务的分布式计算机环境。制造业的发展，需要协同设计相关技术的辅助，CSCW技术的出发点就是使人机协调统一，进行产品设计开发的过程，基于设计而言，从技术的角度出发，如何提升集体的工作效率、提高工作质量，对于计算机技术和网络技术的研究成果需要进行考量。目前，在发展进程中，问题、机遇和挑战并存。单独依赖于技术力量也很难解决多方面的困难。在群体中多方面的影响因素也需要不同学科的知识的介入才能得到全面的解决。在企业中如何提高工作人员的工作效率和工作上的工作质量。CSCW能够利用计算机和网络技术等新的研究来力求满足企业的要求，涵盖了比较全面的信息技术范畴。

2.2 计算机支持协同工作的主要技术

工业设计系统，整个系统具有开放性的特点，可以扩展，可以重用。对于相关信息资源也能做到管理和查询的基本功能，把相关信息进行组织和集合。目前很多相关的应用软件和设备的标准不够完善，将技术应用到计算机辅助工业设计系统中，可以辅助相关领域进行工作，系统运行时，各个元素独立运行，当需要解决的问题超过了本系统能力时，寻求其他途径进行解决。通过协作的过程实现资源共享。在计算机辅助工业设计系统中，因为用户的数量及部门的分散情况，多界面也作为重点在研究。除此之外，虚拟计算机软硬件系统的开发也能够解决诸多问题。

3 智能CAID系统

系统模型及特征：

对于一般是产品开发来说，不同企业进行设计的特点和环境不同，可以综合相关技术基于CSCW的智能CAID系统模型，进行设计问题的表述，同事可以确定产品设计中需要解决的目标以及在设计过程中存在哪些约束条件等等。利用相关技术，采用先进的理论和方法来进行方案设计，进行方案的优化设计，最终设计出用户满意的产品，得到符合要求的方案。通过接口连接网络和设备，职称不同模块的开发，与网络连接来实现用户之间、管理之间的沟通。可以快速的反馈问题，提升效率。从提高设计效率和质量的角度出发，设计人员可以通过交互来完成信息交流和资源的贡献，整个设计流程很高效，易于管理。支持相关协议，可以进行网络连接，满足客户需求，提供优化的产品组合方案，安全可靠性强，人机界面友好等方面。

4 结论

协作过程是一个有多人参与的过程，协同系统是分布系统，CSCW本身的特点也觉得了为了适应发展的需要，要不同的进行新的技术上的研究并引入新的技术成果。在整个过程中可以去进行设计资料库的构架，对于工业设计方面信息资源的平台、设计交互平台的建设等工作。对于工业设计而言，面向产品的工业设计方向，需要建立系统的网络化信息库。可以进行专家数据库的完善，对评价系统与决策系统进行构建。利用web信息发布的特点，基于CSCW 的CAID系统能够很全面的体现其在相关领域中的信息上的优越性。并提高利用CAID系统进行项目开发的效率。基于CSCW的协同质量设计平台，为面向产品生生命过程，全面质量管理提供平台和途径。随着系统的广泛使用与领域研究的迅速进展，开发出计算机支持的协同设计系统，可以在设计史进行设计的过程中，提供帮助，能够尽可能的发挥不同领域的知识和相关领域专家丰富的经验进行产品设计。协同工作能够更快和更好的产生出新的构思和方案，最总提出高质量的设计结果。

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西北工业大学明德学院院级科研基金资助项目-无人机造型设计关键技术研究2016XY05L01

作者简介：高俊杰（1988-），女，河南信阳人，助教，教师，研究方向：工业设计、产品设计。