计算机辅助工业设计现状及发展

吴翔

摘  要：在当前形势下，由于人们实际生活和信息化工作的需求，要求科学信息技术必须迅速更新和加速发展。计算机作为实现信息化工程的主要载体和重要方式，其重要地位更加凸显。计算机的重要地位的体现在工业设计领域，工业设计的实现非常依赖于计算机技术。这就要求深入探析计算机辅助工业设计未来发展的状况和趋势，希望通过研究计算机对工业设计发展的辅助性作用，可以促进工业设计领域的快速全面发展[1]。

关键词：计算机辅助;工业设计;发展状况与趋势

中图分类号：TP391            文献标志码：A

计算机技术为人们的工作生活带来了便利，有利于人们通信交流，有利于带来更好的视听享受，以及在网络中共享知识。对于工业设计来说，计算机技术的发展能够简化减轻设计运算量，减少重复计算工作，还能扩展设计人员的想象力，提升设计能力。近年来，计算机技术的发展随着CAD和CAID的逐步应用，对工业设计领域的作用更加凸显，在工业设计领域辅助性设备中占有重要地位，探析计算机辅助工业设计发展状况与趋势对工业设计领域的发展具有积极意义。

1 计算机辅助性技术和工业设计介绍

1.1 CAD介绍

CAD是指利用计算机相关图形处理软件协助工业设计人员进行产品设计工作。在设计过程中，设计人员需要用计算机处理软件对各类产品设计进行大篇幅的核算、然后对计算结果进行分析和比较，最终确定最优方案;类型多样的设计数据，无论是数字的、文字的或图形的，都能存放在计算机的内存或外存里，并能在极短时间内进行检索;设计人员最初设计一般采用人工草图，将草图变为正式设计图的复杂工作就可以交给计算机辅助软件完成;通过计算机自动生成的的设计结果，可以快速画出设计图形，方便设计人员及时对设计做出判断和修改;利用计算机还能进行所需图形的编辑，具有放大、缩小、平移、复制和旋转等相关编辑功能[2]。

1.2 CAID介绍

CAID技术是在CAD技术的基础上，随着CAD技术的发展而产生的新型计算机辅助技术。CAID与数控加工、快速成型、模型制作和模具生产等工艺相结合，综合设计已成为当今设计中的流行趋势，计算机辅助工业设计将向着专业化和综合化方向发展。CAID作为新型科学技术，相比其他辅助性技术，存在自身缺陷，功能不够完善，还不能较好地适用于工业设计领域。目前CAID存在3个问题。1）理论基础不够稳定，目前的工业设计主要向现代化发展，需要从设计产品本身出发，用相似且准确的方式对整个研发过程进行研究，才能为CAID在工业设计领域打下基础。2）创新功能的缺失，现代工业设计要求在遵循设计基本原则的情况下升级创新功能，必须掌握产品设计创新方式和创新技术。3）智能化程度不足，工业产品的研究过程越来越倾向于智能化设计，对科学技术的智能程度有了更高的要求，需要覆盖整个过程和所有环节的智能系统进行技术支持[3]。

1.3 工业设计介绍

工业设计主要利用先进的现代科学技术，在符合合理成本的条件下，生产出有一定使用功能且与环境、与人及社会和谐的产品。早期对于工业设计的目标主要是具有功能性的产品，目前，工业设计除了具有功能性还加入了美学的思想，使工业设计产品不仅是功能性产品，更是工艺精美的产品。这就要求现代工业设计师必须通过计算机辅助技术，既考虑到产品的功能性，又对产品的工艺和美观进行衡量，以高标准严格要求自己。工业设计理念一般是指系统团队的活动，既然是团队性质的活动，要求在工业设计过程中配合默契，在相当长一段时间里，工业设计团队具有分散性和不连贯性，设计师对产品进行设计，生产部门生产产品，营销部门销售产品，互相之间没有沟通和交流，在各个环节相对脱节，导致生产出的产品不具有系统性和整体性的理念，属于品质较为低劣的类别。现代工业技术则要求整个产品的开发、设计与生产具有连贯性，环环相扣，密切沟通，这样生产出的工业产品具有更高品质和更强的竞争力。

2 计算机辅助工业设计系统的案例分析

利用计算机辅助软件设计工业辅助管理系统，让公司员工在管理平台上进行相应的沟通和技术的交流，能够提高设计人员的创造性和工作积极性。以下展示的是某个公司通过计算机辅助设计的管理系统的整体框架。

从以上框架上可以快速找到各个部门管理人员和各类工作的工作人员。框架中一共包括3个板块，分别是客户咨询中心、资源整合中心以及创意整合中心，每个板块下又包括了不同的分支进行不同程度的分工。客户资讯中心主要是对客户资料、客户需求进行分析总结，与客户进行密切沟通，联络新老客户群体，尽量提高客户满意度;资源整合中心主要是对企业内部供应链、系统资源、设计资料以及人资资料进行管理，为公司经营提供内部数据;创意整合中心主要是对设计人员的创意进行交流分析和总结，对比各类创意选择最佳方案，是公司经营发展的核心。通过划分管理、资源和设计功能，有利于领导做正确的决策和对下级员工的考核，还能保证整个公司系统有序有效地顺利经营。

3 计算机辅助工业设计发展状况

3.1 具有系统性和综合性的并行工程

在市场国际化的背景下，国际经济快速发展要求企业也必须跟进步伐，快速创新自身技术，提高自身国际竞争力。企业如果能对未来技术的发展进行预判，并根据自身的长远预见对企业发展模式和技术进行调整以符合市场经济发展趋势，这样企业将获得最新的科学技术、得到预期的经济效益。在此背景下，要求计算机辅助技术具有系统性和综合性，于是并行工程应运而生，并行工程对设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行处理、通过集成化手段而生成系统方法和综合技术。

并行工程應用于工业设计过程中，能够有效处理相关数据，并通过系统性分析对产品制造提供技术支持，从而对产品进行并行设计。并行工程的产生，对于提高产品设计品质、加速产品开发、减少产品开发投入等具有积极作用。并行工程的应用对于工业设计师的要求也较高，设计师必须具有整体性和综合性思维，从产品的多个角度去进行并行处理，这样才能最有效地进行并行工程，才能发挥其综合性和系统性的作用，提高产品开发效率，确保企业实现经济利益最大化。

3.2 具有与社会实际相契合性的虚拟现实技术

互联网的发展势头越来越好，多媒体技术的呈现也是日新月异，这些技术的发展和人们生活和工作需求不断增多有着千丝万缕的联系，是社会实际的需要产生，才使得互联网和多媒体技术的产生，因此与社会实际相契合的虚拟现实技术得以产生。无论是在大众娱乐方面，还是在军事应用方面，都尽情体现了虚拟现实技术的重要功能。然而反观虚拟现实技术在工业设计领域的应用，体现的功能性不尽如人意。虚拟现实技术在工业设计领域应用不够广泛的原因在于应用成本较高，因此应用于本身造价较高的航天航空工业设计方面。尤其应该关注的一方面是目前的虚拟现实技术中包含各类人工智能以及人机多维界面等新型高科技技术，因而虚拟现实技术才能对信息空间进行构建，对人类的手势语言和听觉进行辨认识别，从而应用到设计技术中。构建的这种信息空间还具有一个特点，既实现行为、人、机一体化的功能。综上所述，目前的虚拟现实技术是非常成熟饱满的，不仅能够直观看到设计效果，更能使设计图呈现动态模式。虚拟现实技术也在随着社会实际的变化进行改变和更新，未来将会成长为更加适用于设计领域的辅助性技术[4]。

4 计算机辅助工业设计发展趋势分析

4.1 工业设计发展趋势分析

科技信息化时代的到来是人类文明的进步，国家的兴盛必须靠科学技术的发展，企业的长久不衰也必须靠科技技术的创新。只有在科学技术上占有主导地位，创新新型高科技技术产品，提高企业自身产品的开发设计能力才能在国际竞争中占有一席之地，才能在科技发展的急流中生存下去。创新科学技术必须有个性化特点，目前社会已经不足以满足基本需求，更加要求实现高端个性化需求定制，产品开发和设计要根据不同客户的个性化需求定制。创新科学技术必须要有多元化的特点，单一的功能已经成为产品竞争的薄弱之处，开发多元多功能的产品才能成为企业核心竞争力，当然在产品多元化的过程中一定要坚守产品自身特色功能的底线。由此可见，无论是计算机技术还是工业设计都需要继续发展和进步，CAID辅助性技术体现了将CAID技术与虚拟技术相互结合的必然性，这样才能保证工业设计有坚实稳定的技术基础。在未来的工业设计发展中，必然要求工业设计师对于设计理念有更全新的认识，形成高端设计思维。通过设计师和技术软件达到无缝配合，人机互助方式将达到自然通透的境界，产品开发和设计的方式也将更有效率和更切合实际所需。综上所述，工业产品必须要结合新型技术进行设计和开发，用科技手段激发设计师的设计潜能，提高设计师创新水平和设计水平。

4.2 CAID发展趋势分析

工业设计的未来趋势是优化处理各类设计方案，那么使用计算机辅助性技术显得尤为重要。CAID技术工具的功能在现阶段工业设计的应用中体现得不够充分，利用率不高，主要还是应用于造价本身较高、资金实力雄厚的行业，例如航天航空以及军事领域，未来发展趋势肯定是要向多方领域应用发展。新时代工业设计必然要依赖CAUD技术向着个性化、多元化进行创新发展。所以，CAID未来发展必须要构建巨大的数据库系统，通过应用包含多个生产设计以及营销售后环节的系统，真正地实现产品设计、产品生产和产品应用一体化，利用CAID实现设计直观化和动态化来激发工业设计师的想象力和创造力。使工业设计师能够在人工智能的条件下，及时得到数据反馈，促进生产开发和生产设计的有效优化。在这种条件下设计的产品具有可控性，也具有较高的质量，促进企业营销管理。CAID发展趋势必然是向个性化、智能化、系统化转变[5]。

5 结语

从计算机辅助工业设计的发展状况以及发展趋势分析，现代新型高科技技术迅猛发展，CAID技术在不久的将来要实现自身良好发展和优化，而CAID技术的优化又能更好地实现对工业设计的辅助性作用，这与技术的发展是环环相扣的。必须进行科学技术的创新，掌握核心竞争力，提高产品开发和设计效率，优化产品品质和服务。计算机辅助技术在未来向个性化、系统化、多元化发展，对于工业设计方面的进步有着重大意义，对国家提升制造业国际竞争力有举足轻重的作用。

参考文献

[1]刘亚辉.计算机辅助工业设计发展现状与趋势[J].信息与电脑（理论版），2019（13）：7-8.

[2]刘友江.计算机辅助工业设计发展的状况和趋势研究[J].无线互联科技，2019，16（12）：114-115.

[3]呂绍瑞.计算机辅助工业设计发展状况与趋势[J].通讯世界，2019，26（1）：100-101.

[4]庄亚非.计算机辅助工业设计发展状况与趋势[J].山东工业技术，2018（14）：41，49.

[5]任娟.计算机辅助工业设计发展状况与趋势探析[J].才智，2017（16）：263.