计算机辅助工业设计技术发展状况与趋势

摘要：随着现代科学技术的发展，计算机设备已经在各行各业得到了广泛的应用。而其在工程设计方面也逐渐占据了主要地位。该项技术的应用不仅能够满足客户需求，而且在提高工业产品的设计方面也具有一定的优势。对此本文在计算机辅助工业设计技术发展工作方面展开了分析。

关键词：计算机;辅助工业设计;发展状况;趋势

计算机辅助设计近年来已经成为各个领域技术工作取得突破性进展的重要手段，也是当今科技发展的热门话题，尤其是近年来行业内部的竞争逐渐激烈，各行业之间的发展也存在着不可切割的联系，这就使得计算机辅助工业设计被大众所关注。而随着国内工业生产设计地位的提升，在这方面的技术要求也越来越高，迫于这种高速发展的形势，在工业设计方面引入计算机辅助技术已经成为行业发展的一项新趋势，这一技术的引用无论是对于工业设计的创新工作亦或是技术发展的革新都将会带来质的飞越。对此在我国的工业设计领域广泛应用计算机技术也将会为该领域注入新鲜的血液，这样对于我国工业朝着更加专业和更具有科学性的发展具有十分重要的意义。

一、计算机辅助工業设计的意义

当今社会知识竞争激烈，对于工业生产来说，把握住知识就能够掌握未来的发展，因此在技术发展方面若想能取得更好的成绩以及发展应当着手于工业技术的突破以及技术创新工作。而这一技术的提升在当下新兴产业技术下，可以依赖于计算机辅助工业技术，只有这样才不会在激烈的市场竞争中遭受淘汰。计算机辅助工业设计往往涉及到众多领域，譬如法学、人工工程学、人工智能技术、CAD技术以及认知与思维学等多种学科的知识，就目前的发展形势来看，计算机辅助作用已经在工业设计技术方面得到了有效的运用，并取得了相关的成绩，对此强化该项技术的功能，优化该项技术的设计对于未来科技以及市场经济的发展具有十分重要的意义

二、计算机辅助工业设计技术有效发展

1、计算机辅助工业设计中的并行工程

并行工程施工技术是指利用相关核心技术对当前市场数据进行整理归纳并深入分析，并将适当的产品设计模式应用于产品的生产和开发的系统。该项技术的应用，可以提高产品设计的质量，降低产品的细节设计的失败率[1]。同时，出色的设计还可以节省开发过程中的时间，增加了对资源的有效利用，降低生产成本。需要注意的是在该项技术实施的过程中，需要对产品进行调查。设计工作人员应仔细分析工业开发新产品制造生产过程中的每一个细节，并充分考虑关键细节之间的相关关系，以此提高产品开发的效率，保障公司的整体经济效益和社会效益。

2、虚拟现实技术

对于现阶段的技术发展而言，可以有效的将信息技术与多媒体技术相结合具有十分重要的意义，而在计算机辅助工业设计方面的虚拟现实技术在这面则具有突出的表现。而虚拟技术的这一项突出表现，非常有利于产业发展阶段设计成果的进一步发展。虚拟现实技术的实现必须依赖于强大的网络技术支持，包括人类语言、文化和设计概念等巨大的信息资源，以实现人机集成，设置过程极其繁琐且困难。这就意味着在对虚拟现实技术进行开发以及突破工作上需要做好基础信息的录入，以保障后续工作的正常开展。然而在实际的研发工作上，该项技术的核心技术在发展上收到多方因素的限制，比如资金方面，这就使得该项技术无法在短期内得到有效的发展。同时针对该项技术的发展缺少更为专业的技术人员，使得这一技术无法从根本上得到质的飞跃，从而使其在多领域上不能拥有非常完整的应用系统。

3、对工业产品的辅助设计

我国在计算机研究领域方面受到了历史因素的影响，使其在该项领域的研究方面较晚于发达国家，这在很大程度上制约了当下该项技术的发展。由于对该项工作的认识较晚，使其在发展的过程中不是十分顺利。单就虚拟现实技术而言，尽管现阶段所采用的技术是依靠电子信息技术来建立数据模型，但是，由于该技术的信息量有限且资源单一，使其无法从根本上满足虚拟现实技术的发展，这就需要在实际的技术研发工作上加强智能模型的建立，以此来促进计算机辅助工业设计技术更为高效的发展。对于计算机辅助设计而言，复杂的综合数据以及快速的网络也是支持该技术高效发展的有效手段，对此，我们可以认为，如果需要在该项领域上取得突破性进展，就需要率先建立健全的综合数据库，以保障后续技术研发工作能够顺利的开展。现阶段的计算辅助工业设计技术中，独特的曲面设计已经有了突破性的进展，而且该项技术已经成功应用于工业制造中，这对于改善工业制造过程中的产品细节具有十分重要的意义，也验证了计算机辅助工业设计技术在当前工业发展中的地位。

4、在人机互动方面的创新发展

现在社会的发展使得人们对于服务质量有了更高的要求，而计算机辅助工业设计技术的应用对于提升服务质量、促进现代文明社会的发展具有十分重要的作用。对此在实际的应用中，要充分考虑客户的各项合理性建议，使其在实际的操作和应用方面具有一定的独特性，以保障客户终端能够更加多样性并有效满足用户的多种需求。另外对于人机互动的操作界面，要保障其各项功能的前提下，使其更加清洁便于操作，并在设计设计方面及时融入最新的研发成果以及技术创新，使其不断完善自身的功能。对于现阶段的计算机辅助工业技术的发展而言，已经在各项工业产品的生产工作上逐步应用多角度通信设计，尤其是在现阶段计算机仿真技术中的核心技术方面，已经占据了主导地位，这对于计算机辅助工程设计而言无疑是一项质的飞越。应用虚拟数据仿真会使得最佳效果更为真实，并逐渐打破人机交互之间的障碍，使其成为人机通信网络应用的重要手段。

5、人工智能技术发展现状

现阶段科技的发展使得人工智能领域在众多行业得到广泛应用，而这项应用能得以有效推广则依赖于计算机辅助工业设计的突破，与传统智能技术相比，人工智能技术的应用更具有广泛性和便捷性，这对于推动整个工业设计具有十分重要的意义，甚至是我们可以认为该项技术的应用更加合理的解决了传统智能技术方面的问题。对于现阶段的计算机辅助工程设计技术而言，有效的解决人工操作所带来的影响可以作为现阶段技术发展的方向，而且该项技术在发展过程中要充分融合各种持续创新的思维模式，并与之系统进行匹配，需要注意的是，该项技术在发展中无法做到在最初的技术基础上进行扩展。针对此种情况要及时有效的对此技术进行改进，使其可以充分的适应创新的观念，及时完善和修改工业产品中的各项细节，并通过上述操作手段，使得该项技术在工业生产中能够更为合理的被应用，起到促进工业生产的作用，以此来提高现阶段工业生产的技术水平[2]。

6、在技术方面的成就

当今社会的工业生产已经离不开计算机辅助工程设计技术，尤其是在产品设计中的细节方面，有了该项技术的支持与指导，对于提高产品的质量以及品质具有十分重要的意义，不仅如此，计算机辅助工程设计在虚拟图像技术、医学应用等各个领域均以起到十分重要的位置，可以说就目前的技术发展而言是无可取代的。另外，随着该项技术的应用越来越广泛，而且在社会各界的关注程度也越来越高，因此其在水电、地质灾害防治工作、房地产、桥梁建设、室内装饰设计以及旅游业等各大利于均有一席之地，这对于未来探索不同的工业设计模式具有非常重要的指导意义。当今社会的发展已经不局限于单纯的促进经济增长，而是从长远的角度出发，在实现经济飞速发展的同时，保持人与自然的和谐共处，以此来促进人类社会长久性的可持续发展。对此，在工业生产的各个领用充分应用计算机辅助工业设计技术，可以有效的改善现代工业的运行周期，有效的节约各项工业生产的时间，保障工业的可持续发展，加快工业产业的转型速度，这对于遵守绿色环保理念，促进人类社会的可持续发展具有非常大的意义。

三、计算机辅助工业设计发展趋势

1、搭建计算机辅助工业设计环境

就目前国内外关于计算机辅助工业技术设计工作的开展情况来开，主要的研究领域集中在该项技术的建模工作上，即对该项技术的概念功能以及概念形状设计的建模。对此我们可以认为在接下来的工作中，将继续针对计算机辅助工业设计技术的建模工作进行展开研究。这一工作主要包括两个方面：一方面是对支持概念设计的计算机技术进行展开研究，这一工作还包括对计算机辅助概念设计信息建模技术的研究以及与其相关的推理技术方面的研究;另一方面则是对计算机辅助工业设计技术中的概念设计与其他设计阶段集成的研究，主要包括在概念设计与结构设计、详细设计以及工艺设计等之间形成无缝集成，计算机辅助概念设计与其他计算机辅助工具之间的集成工作，以此来搭建支持从概念设计到工艺设计乃至整个设计过程的计算机辅助设计环境，进而促进计算机辅助工业设计技术的有效发展，实现从根本上助力于现代工业技术的发展。

2、建立统一的设计模型

现阶段的工业发展中，计算机辅助设计作为工业产品设计的重要组成部分，其自身的发展速度必然要与现阶段的工业发展速度相匹配，以此来发挥其自身的作用。因此，在现阶段的计算机辅助工业技术设计发展方面，建立统一的设计模型将是发展该项技术的重点研究内容之一，这项技术的突破将会为未来工业的发展提供更优质的服务。目前来看，在计算机辅助工业技术中的集成研究领域方面，实现该项技术手段主要依赖于数据库这一中间环节或者是采用映射的方式。有效的提高该项工程技术对于在日后实现计算机辅助设计与工业生产之间的其他各项设计进行无缝连接具有十分重要的意义。另外，该项技术的引用，对于核算工业设计中的误差减少以及提升工業设计效率终将具有重大意义。现在工业在发展中不断地进行技术突破的核心目的是提高产品质量，降低企业成本，对此在工业设计中有效的结合计算机辅助工业设计对于降低工业制造以及设计成本，提高产品质量起着至关重要的作用，同时该项技术的应用也有助于在不同的设计领域、不同的设计者之间协同发展，这样的发展理念也终将会在计算机辅助工业设计的帮助下得以实现。

3、人机集成的设计理念

对于不同领域的工业发展来说，其核心技术是产品的设计以及日常管理工作，因此在针对各项产品设计时应当遵照这一设计理念，在满足客户需求的前提下，人机集成，以人为本，设计出高质量的工业产品，现在计算机辅助技术被用于工业制成品中产品的生产和加工处理，并且已经实现了一些人机交互功能。但是，由于该技术在中国的发展较晚以及缺乏研究水平，在交互过程中由于人为问题或客观原因而导致计算机崩溃的情况并不少见。对此，在未来的设计发展方面应当充分结合人机集成的设计理念，改善现阶段该项技术的弊端，以保该项技术在工业发展中能够得到有效的应用。

4、绿色环保的设计理念

现阶段的各行各业发展都应当充分保障人与自然之间能够和谐共处，因此在开展该项技术设计方面依然要本着绿色环保的设计理念，充分结合现阶段各领域的新能源以及新设备，采用新技术，完善设计中所存在的弊端，祛除不健全的设计理念，尤其是影响青少年身心发展的行为思想，简化设计中的操作步骤，简化操作流程。以此来实现绿色环保理念在该项技术中的合理应用。

四、结束语

随着物质生活水平的提高，人们对产品的需求不再停留在实用性和质量水平上，从外观和创新思想的突破着眼于产品的设计，并对工厂生产和工业的设计提出了更高的要求。因此，将计算机辅助工业设计技术应用于产品设计中，可以实现产品成本和资源的优化，减少了产品开发的难度，并使经济利益最大化。

参考文献：

[1]景韶宇.王展.余隋怀等.基于ASP模式的计算机辅助工业设计系统研究[J].计算机集成制造系统，2014，10（10）：1184～1190.

[2]王可.余隋怀.乐万德等.面向计算机辅助工业设计的色彩设计系统[J].计算机辅助设计与图形学学报，2014，16（10）：1425～1429.

作者简介：贾梅宵（1992-12-16）女，河北省新乐人，毕业于河北工业大学工业工程专业，硕士研究生，研究方向：工业工程及设计。