计算机辅助系统在工业设计中的应用

张雅莉

（河北省承德市双滦区职业技术教育中心，河北 承德 067101）

引言

信息化社会的快速发展和人文理念的广泛普及，赋予了工业产品新的文化内涵。传统工业制品的生产，重点突出成本控制和生产技术的革新，以生产效益的提升为主要目的。而随着审美、环保等现代思潮在工业领域的拓展，工业产品的价值衡量，不再局限于产品性能，而是综合体现在性能参数、外观特色和对环保理念的响应等多个方面。社会需求的变化，促使设计人员在应用计算机辅助系统进行工业设计时，必须合理兼顾具体工业产品的实用性和创新性。

1 工业设计领域的计算机辅助系统

1.1 我国工业设计发展历程

根据过去50年的制造业发展轨迹，我国工业设计历程可以分为三个阶段。

1）接触阶段。在20世纪70年代末期，工业设计理念和设计方式从海外传入国内。当时的工业设计并非以制造业发展水平为基础，大部分企业没有对工业设计领域的技术人员和设计方案产生需求。脱离市场需求的工业设计秉持理论先行的主要原则，在没有企业需求的情况下进入了认识并接触理论研究的阶段。一些国内院校也响应号召，在工业设计专业中实行“先理论后实践”的教育模式，为国内的工业设计培养了首批专业人才。

2）起步阶段，20世纪90年代，国内的经济发展速度和发展水平取得喜人成绩，我国与别国的贸易交流日益活跃，并逐渐成为全球产业链中必不可少的一环。随着市场经济体系的完善，越来越多的国内企业开始重视工业设计，与工业设计相关的科研、量产以及经营销售等项目也受到了前所未有的关注。我国的工业设计在这一时期得到了推广和普及。

3）进入21世纪以来的快速发展阶段。伴随着全球产业链的深度融合和经济一体化的全面发展，我国成为全球首屈一指的制造业大国，工业设计逐渐成为直接关联企业竞争力的核心要素。在这一阶段，国内的工业设计领域取得了长足的发展，从国内高校的专业数量以及国内知名企业的设计成果来分析，工业设计行业取得了值得肯定的成绩。经过这一时期的飞速发展，我国的工业设计发展初具规模，并逐步形成产业链体系。

1.2 计算机辅助系统

计算机辅助设计的简称是CAID，具有依托数字技术、信息化等特征。在工业设计过程中采用计算机辅助功能，是以提高设计科学性和设计效果为目的的现代化手段。CAD技术的应用，使程序化的工业设计和计算机技术在算力、立体模拟等方面的优势充分融合，显著改善了工业产品研发、制作和批量化生产等环节的设计效果，提高了生产效率。近年来，国内的设计行业和制造业加大了对计算机辅助技术的重视程度，多家高校将计算机辅助系统纳入人才培养计划，众多企业加大对此项技术的投资和科研力度。目前，计算机技术在工业设计领域的应用已经深入现代生产生活的各个领域，在计算机技术的辅助下，工业设计发展越来越趋向科学化、智能化、可视化。随着计算机技术的进一步发展和成熟，AR技术也将逐渐参与到未来工业设计项目当中，为企业的自主研发与产品生产提供更优质的服务[1]。

2 计算机辅助系统的工业设计优势

2.1 优化工业设计

工业设计概念化是未来企业在产品设计领域的主要发展方向之一，同时也是工业设计核心。概念设计关系到企业对于产品理论、组成部分以及功能的把握和应用，在对资源和材料的重新组合于再利用的基础之上，技术人员能够成功分析出工业设计的雏形和设计理念，使计算机辅助系统成为工业设计流程的主要技术依托和最大保障。特别是目前处于领先地位的逆向技术和仿真算法，都需要以计算机技术作为支撑，解决工业设计过程中的数据以及分析问题，为产品设计带来全方位优化。

2.2 多维度发展趋势

全球信息化的发展进程使计算机技术对于工业设计的辅助作用提升到新的阶段，计算机在产品设计领域的应用也逐渐由以往的二维算法发展为多维算法。采用三维乃至四维算法的技术人员只需对程序代码和计算机系统加以处理，就能够轻松完成宣传海报的设计和推广工作，在系统复制基础上，还能够参考互联网大数据成功锁定目标用户，实现设计和运营的高效化、精准化[2]。

2.3 应用方式智能化

以往通过人工手作和传统流程设计、生产产品的制造方式逐渐被当下的现代技艺所淘汰，目前的制造业领域已经能够应用计算机技术建立知识体系以及技术人员系统，完成对工业产品的信息整合和设计流程，在一系列智能推理和实验中实现产品设计的最优化，提升设计流程中的信息分析效果和企业产品设计产出效率。

3 计算机辅助工业设计的发展现状

3.1 工业设计产业初步形成，创新体系有待加强

国家经济水平和工业设计的发展状况呈现正相关关系，企业的工业设计和创新能力正逐步成为市场经济体制下的核心竞争力，工业设计水平的高速发展使得这一行业成为制造业的先导和新兴领域。当前形势下的企业设计创新竞争实际上是人才的竞争，人才竞争的实质是创新思维和创新体系的发展。目前，我国的工业设计产业已经形成规模，然而国内的产品设计创新实力仍然有待加强。为此，国家制定相关政策方针，旨在加速推进国内设计领域创新体制的进一步发展和完善。

3.2 缺乏整体、全面的创新理念

我国的工业设计在接近40年的发展历程中正逐步缩小和其他国家的距离，同时也暴露出国内工业设计的不足之处。一直以来的低成本模仿让部分企业丧失创新思维和创新积极性，导致我国设计创新体系和全面理念难以形成，从而使企业的工业设计创新受到较大限制。国内企业缺乏设计专业人才和先进设计理念的状况使得产品的价值表达受到影响，对比发达国家的新进设计水平，国内的工业设计还有很长一段路要走。特别是从国内设计领域有待完善和健全的创新理念方面来看，我国的工业设计水平仍旧处于发展期。

4 计算机辅助工业设计的创新应用思路

4.1 树立现代创新设计理念

现代工业产品设计，首先要立足行业标准，确保产品质量符合性能需求，同时还必须与用户的审美需求、应用理念相契合。因此，设计人员一方面要充分利用计算机辅助系统的数据处理和虚拟空间呈现优势，从架构到细节，充实产品的概念性设计；另一方面，提升设计和应用环节的交互性，加强多领域技术人员在共同设计开发中的协同性，以使工作效率更好地转化为产品质量[3]。

4.2 完善工业设计系统

要推动工业设计应用的创新，首先应在管理层面，推动工业设计创新平台的构建。一方面，通过工业设计产业园的合理规划，实现工业设计机构、专业设计人才、产业资金的高度集中，充分发挥创新资源聚集的辐射效应，促进工业设计方式转型；与此同时，积极打造区域工业设计创新平台，通过深化工业设计创新交流，促进现代设计理念的推广普及，为培养具备优秀工业设计应用能力的计算机人才，创造良好的条件。

5 结语

现代工业设计正在经历由纯粹的产品生产，向概念生产、创意生产的转变过程中。要促进计算机辅助系统在工业设计领域的优势发挥，相关设计人员需要在产品设计环节，秉承人性化设计和环保设计原则。通过工业产品概念性的凸显和产品交互性体验的提升，实现工业产业的良性发展。