關于工業(yè)設計?？飘厴I(yè)論文

　　關于工業(yè)設計?？飘厴I(yè)論文篇2

　　淺析CAID技術在工業(yè)設計中的運用

　　摘要:信息時代，市場對于產品的性能、價格、交貨期的要求更加苛刻。科學技術對于制造業(yè)的發(fā)展越來越重要，如何發(fā)揮工業(yè)設計對于增強產品銷售感染力和促進貿易發(fā)展的重要作用，CAID技術在工業(yè)設計中的應用具有重要的意義，可以說CAID技術在工業(yè)設計的應用是工業(yè)設計發(fā)展的里程碑。

　　關鍵詞:CAID技術;工業(yè)設計;人機互動;應用

　　1CAID技術應用工業(yè)設計的必要性

　　CAID技術即計算機輔助工業(yè)設計技術，依托計算機技術和工業(yè)設計理論。工業(yè)設計是從社會、經濟、技術、藝術等多種角度，對批量生產的工業(yè)產品的功能、材料、構造、形態(tài)、色彩、表面處理、裝飾等要素進行綜合性的設計，創(chuàng)造出能夠滿足人們不斷增長的物質需求的新產品。工業(yè)設計本身就包含著技術創(chuàng)新的潛在要求，產品的創(chuàng)新度直接影響了市場的占有率，工業(yè)設計對于制造業(yè)的重要意義越來越凸顯。伴隨全球化浪潮，我國的對外開放程度越來越深，為了推動經濟發(fā)展，我國原有的以OEM生產為代表的勞動密集型產業(yè)已不適合我國經濟的良性發(fā)展，我國政府高度關注和支持工業(yè)設計，力爭使工業(yè)設計發(fā)揮增加產品銷售感染力和促進貿易發(fā)展的重要作用。我國企業(yè)高度重視CAID技術，但是我國企業(yè)在CAID設計系統(tǒng)中的人機互動模式還沒有取得較快的發(fā)展。CAID技術以工業(yè)設計理論為基礎，采用計算機技術為輔助手段，實現(xiàn)產品形態(tài)、色彩、宜人設計的美學原則的量化描述來滿足市場的多層次需求。CAID，即在計算機技術和工業(yè)設計相結合形成的系統(tǒng)支持下，進行工業(yè)設計領域內的各種創(chuàng)造性活動。與傳統(tǒng)的工業(yè)設計相比，CAID在設計方法、設計過程、設計質量和設計效率等各方面都發(fā)生了質的變化，它涉及了CAD技術、人工智能技術、多媒體技術、虛擬現(xiàn)實技術、敏捷制造、優(yōu)化技術、模糊技術、人機工程等許多信息技術領域，是一門綜合的交叉性學科。傳統(tǒng)的CAD技術相較于手繪設計方案，通過計算機來對產品外觀進行模擬，提高了設計效率，降低了設計成本，但是我國企業(yè)正在努力實現(xiàn)產業(yè)轉型，力爭實現(xiàn)勞動資源密集型產業(yè)向技術創(chuàng)新型產業(yè)的專項能夠，力爭實現(xiàn)生產型工業(yè)設計向營銷型、策略性型設計的轉型，工業(yè)設計模式的轉化是適應市場需求的變化的結果，隨著時代的發(fā)展，市場的需求逐漸品種多樣化、趣味化、個性化、小批量，傳統(tǒng)的CAD技術已經不能完全適應市場發(fā)展的變化，CAID技術不僅為信息時代下工業(yè)設計交流和溝通提供了平臺，而且因為技術本身的獨特優(yōu)勢可以使其應對紛繁復雜的市場需求。

　　2CAID技術在工業(yè)設計的應用

　　傳統(tǒng)的CAD技術通過計算機和網絡技術對產品的設計進行模擬，CAID本身就是計算機技術和CAD技術的結合，以工業(yè)設計理論為理論基礎，深入進工業(yè)設計的各個環(huán)節(jié)，CAID技術應用于工業(yè)設計不只是在產品具體設計的應用，而是對設計調研、設計選型、設計評價、設計制造、設計創(chuàng)新全方位的應用。

　　(1)設計調研?，F(xiàn)代工業(yè)的設計方向不僅是產品的外觀設計，而且最重要的是如何讓消費者滿意，消費者對產品的意向成為工業(yè)產品設計所需要首先考慮的，CAID技術對于市場調研相較于傳統(tǒng)的CAD技術具有巨大優(yōu)勢，CAID技術搭建了企業(yè)與消費者，工業(yè)設計和市場需求的信息互動交流平臺。CAID技術通過對消費者需求和市場需求的把握，有利于產品快速占據(jù)市場。產品作為消費者了解企業(yè)的媒介，通過產品良好的設計，我國企業(yè)可以塑造自己的良好形象，提高企業(yè)本身的核心競爭力。

　　(2)產品造型。無論是傳統(tǒng)的CAD技術還是現(xiàn)在的CAID技術都注意對產品的設計外觀的模擬，通過計算機技術手段輔助工業(yè)設計，通過模擬對外觀進行不斷的改變，滿足市場和消費者的需求，保證產品的銷售。CAID技術在產品選型方面主要包括設計模塊庫的構建、自由曲面造型設計、草圖轉換。設計模塊庫的構建是建立在計算機技術快速發(fā)展的基礎上，CAD、CAE等軟件系統(tǒng)都會提供系統(tǒng)模塊，包括工業(yè)設計模塊、概念設計模塊、草圖設計模塊。這些設計模塊的作用都是使產品在設計環(huán)境之間設計時間的相對降低，提高工業(yè)產品設計效率，自由曲面設計是為了滿足產品設計以人為本的要求，在模塊基礎上提高設計者的設計自由度，使產品在設計上更加自由，不用局限于某種模式的固化，自由曲面設計也啟發(fā)了設計師的設計靈感;草圖轉換是實現(xiàn)設計預想圖向設計圖的轉換，設計方案的手繪模擬和草圖重建技術作為草圖轉換的兩個重要方面，都對設計人員設計詞匯的表達起到了極大的拓寬。

　　(3)設計評價。市場調研獲取消費者對與產品的需求意向，設計選型是通過技術手段努力將消費者的需求變?yōu)樵O計現(xiàn)實，但是在設計選型完成時我們需要設計評價來評價設計選型是否已經符合產品設計要求，CAID技術在工業(yè)設計的設計評價的應用中，建立了完整的評價體系，它通過對產品的材料、成本、技術可靠性、市場適應性、消費者滿意度等信息進行匯總，建立了科學合理的全方位評價體系，CAID設計評價體系包括技術評價、用戶評價、經濟性評價、環(huán)境安全性評價、市場效益評價等，設計評價的評價標準都是等于或高于行業(yè)標準值的，保證產品滿足行業(yè)的技術規(guī)范，保證產品的硬性保準是得到滿足的，滿足行業(yè)技術保準，環(huán)境安全，同時對產品本身的“軟標準”進行高要求，確保產品滿足紛繁復雜的市場需求，同時具有較高的經濟效益。

　　(4)設計制造。產品的設計在本質階段上還未參與消費環(huán)節(jié)，只有產品在設計制造完成后才實現(xiàn)了理論高實踐的跨域。在傳統(tǒng)的CAD設計技術雖然通過計算機技術輔助進行工業(yè)設計，進行產品外觀設計的模擬，但是本質上CAD技術設計數(shù)據(jù)還是存儲于設計方案中，在具體的產品制造中可能會因為現(xiàn)實條件，使設計數(shù)據(jù)不能完全表現(xiàn)為生產數(shù)據(jù)。通過技術的革新，CAID技術能夠將設計數(shù)據(jù)直接轉換為生產數(shù)據(jù)。我們以數(shù)字化裝配為例，三維模擬可以再現(xiàn)產品零件的裝配過程并將設計資料通過網絡傳輸至裝配后的加工和制造部門，完成從設計到制造的生產過程。

　　(5)設計創(chuàng)新。CAID技術實際上是一種人工智能，它可以實現(xiàn)對設計三要素的進行歸納、總結、概括，指導設計實踐，并通過模糊評價，實現(xiàn)了篩選。設計創(chuàng)新的主體還是設計人員，但是CAID技術確實對于具有指導作用，它可以將設計師的創(chuàng)造性思維、設計觀念、知識見解在科學的管理程序內實現(xiàn)整合，最大程度發(fā)揮了人工智能的作用，實現(xiàn)最大程度的創(chuàng)新化。

　　3CAID技術在開發(fā)中的難點

　　CAID技術本身涵蓋自然科學和社會科學眾多方面，CAID技術雖然是計算機技術和CAD技術的結合，但是本身對于消費心理、市場推廣、產品生產周期等方面，雖然我國的CAD技術已經發(fā)展的較為成熟，但是CAID技術發(fā)展的還較為緩慢。

　　3.1模糊評價系統(tǒng)開發(fā)困難

　　CAID技術的亮點在于它提高了消費者的產品設計參與度，它重視消費者的消費需求意向，現(xiàn)代市場的需求呈現(xiàn)出多樣化、個性化和小批量的特點。市場調研對于產品的選型具有重要意義，可是在實現(xiàn)產品選型后，如何對初步完成的產品設計進行評價，雖然行業(yè)本身對于產品具有行業(yè)規(guī)范和標準，但是本身的“軟標準”卻無法進行系統(tǒng)的評價，我們將基于產品設計的設計風格、設計形式、設計發(fā)展趨勢等感性因素的評價稱為模糊評價，模糊評價摻雜了許多感性因素，缺乏明確的評價標準，如何滿足消費者多元化的個性需求前提下實現(xiàn)量產，如何在設計評價這一模塊建立科學合理的模糊評價體系，成為擺在CAID技術發(fā)展的難點。

　　3.2信息篩選給CAID技術帶來的挑戰(zhàn)

　　CAID技術建立的信息平臺可以使設計人員了解消費者的產品需求，可是因為信息過于龐雜，信息的篩選至關重要，因為市場、消費者心理等可變因素的不確定性直接導致了設計前期難以確定設計方向，影響設計進度，數(shù)字化信息平臺給予設計師無限的創(chuàng)作靈感，但是信息的龐雜也對設計師的經驗、敏感度、悟性提出了高要求，如何實現(xiàn)有效信息的快速提取，較少無用信息的干擾，實現(xiàn)信息最大效率整合也是對CAID技術發(fā)展的要求。

　　3.3人工智能還需發(fā)展

　　CAID技術作為人工智能技術，可以實現(xiàn)最大程度的創(chuàng)新型，但是我們不可否認人工智能還存在問題，在對設計創(chuàng)新三要素進行整合好，如何用數(shù)據(jù)語言進行表達;在設計創(chuàng)新過程中應遵循的原則和規(guī)范;如何在實現(xiàn)在人工智能和設計師想法進行可控的協(xié)調。各式各樣的問題擺在人工智能的面前，人工智能的發(fā)展還有很大的發(fā)展空間和困難，CAID在設計創(chuàng)新模塊還有很長的路要走。

　　4CAID技術的發(fā)展展望

　　CAID技術雖然在現(xiàn)階段還存在技術上的一些難點，但是因為CAID技術本身具有的巨大優(yōu)勢，它良好的發(fā)展前景還是值得我們期待的，我們根據(jù)它現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢做出以下的展望。

　　4.1形態(tài)生成方式的擴展

　　隨著市場的發(fā)展，消費者的需求將對產品設計影響力逐漸增大，CAID的形態(tài)生成方式會實現(xiàn)由功能型方式向操作型和基于規(guī)則性延伸。實現(xiàn)設計過程的模型化，便于設計團隊中掌握不同知識技能的人共享信息模型，由原有的單一設計選擇方案派生多種設計方案，根據(jù)現(xiàn)實情況的變化進行方案的輪換;根據(jù)終端用戶的需求驅動產品的設計，最大程度滿足特定用戶對特定產品的特定需求。

　　4.2可視化和人機交互能力的進一步強化

　　可視化技術使設計師在計算機上可以提前看到產品生產后的效果，伴隨著基于真實光線物理輻射特性渲染引擎的應用和完善，虛擬產品的表現(xiàn)效果更加接近真實世界的效果，我們需要不斷提高可視化技術水平，努力提高可視化精度;CAID的人機交互技術經過發(fā)展，將不僅僅局限于實現(xiàn)虛擬合作，而且可以對工業(yè)設計的全過程進行實時的檢查、評估，最大程度發(fā)揮設計人員的積極性和創(chuàng)造性。

　　4.3基于網絡的協(xié)同化和系統(tǒng)化

　　工業(yè)設計的發(fā)展趨勢是協(xié)同設計、智能設計、虛擬設計、全生命周期設計，CAID技術也將順應這一發(fā)展趨勢進行發(fā)展，建立面向設計師的知識庫，發(fā)展本體化的信息共享方式，通過網絡來實現(xiàn)數(shù)據(jù)和知識系統(tǒng)的共享，實現(xiàn)知識的最大利用化，同時將其融入產品的全生命周期設計中去。

　　5結語

　　隨著經濟的發(fā)展，市場對于產品設計的影響越來越大，CAID技術應有于工業(yè)設計有利于保證產品新穎、個性、獨特，提高產品在市場的占有率，提高企業(yè)的核心競爭力。雖然現(xiàn)階段CAID技術的發(fā)展還存在一定的難點，但是本身具有良好的發(fā)展前景，CAID技術必將革新工業(yè)設計的發(fā)展。

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