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摘要：隨著計(jì)算機(jī)的普及其應(yīng)用領(lǐng)域也日漸廣泛，計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)中扮演的角色也愈發(fā)重要工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中亦是如此。計(jì)算機(jī)的加入不僅節(jié)約人力成本提高顧客滿意度，在一定程度上改善產(chǎn)品質(zhì)量和性能，也能提高工作效率。由此可以看出在工作過(guò)程中不僅要制定詳細(xì)的產(chǎn)品計(jì)劃同時(shí)也需要了解當(dāng)下計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的發(fā)展情況與趨勢(shì)，該文從不同角度對(duì)此問(wèn)題進(jìn)行淺析，首先對(duì)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)及設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的闡述，然后對(duì)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行了研究與分析，最后針對(duì)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了探索。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);工業(yè)設(shè)計(jì);發(fā)展現(xiàn)狀;發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：TP301? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2021）08-0200-02

1 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

21世紀(jì)的到來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)的興起和海量數(shù)據(jù)逐漸興起，計(jì)算機(jī)在社會(huì)發(fā)展中起到了重要的基礎(chǔ)作用。計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)技術(shù)已成為社會(huì)生活各個(gè)領(lǐng)域中不可或缺的一部分，并在社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。在這一背景下，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)也得到了迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)的工業(yè)設(shè)計(jì)（CAID）是一種基于信息技術(shù)的數(shù)字化、可視化工業(yè)設(shè)計(jì)方法。信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)硬件、軟件、信息存儲(chǔ)、通信協(xié)議、外部設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)為科學(xué)設(shè)計(jì)的技術(shù)手段，其中它包括信息識(shí)別，掃描處理，傳輸，存儲(chǔ)支持，集成和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

目前為止制造業(yè)的發(fā)展越來(lái)越受到重視，并在工業(yè)設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高，不僅僅是實(shí)用、美觀、環(huán)保，更需要社會(huì)各界的支持。許多制造企業(yè)開(kāi)始將計(jì)算機(jī)技術(shù)引入到工業(yè)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，為用戶提供個(gè)性化、多樣化、趣味性的工業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)產(chǎn)品。借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)，工業(yè)設(shè)計(jì)不僅能大大提高工作效率，而且能保持產(chǎn)品的新穎性和獨(dú)特性。

截至此時(shí)工業(yè)設(shè)計(jì)依然還是計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，對(duì)傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)造與革新。與傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)相比，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)要先進(jìn)的多，此外，在改善產(chǎn)品外觀的同時(shí)，還對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的性能，操作方式等方面進(jìn)行了一系列的改進(jìn)和優(yōu)化。工業(yè)技術(shù)發(fā)展的核心根本就是要不斷對(duì)技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和完善，在現(xiàn)在這個(gè)日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，要想產(chǎn)品不被淘汰，就必須在產(chǎn)品的外觀和結(jié)構(gòu)以及材質(zhì)加以創(chuàng)新與改革，使其變得更加具有吸引力，吸引顧客前來(lái)購(gòu)買，這樣我們才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存下去，不被其他產(chǎn)品所淘汰。目前，已經(jīng)有大批的產(chǎn)品通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的廣泛應(yīng)用與推廣，取得了良好的成果，由此，我們可以看出計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)發(fā)展，已然成為當(dāng)下勢(shì)不可擋的潮流與工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展形勢(shì)。

2 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

20世紀(jì)50年代，計(jì)算機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算、語(yǔ)言編程和輸出圖像。60年代，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)源于MIT研究的交互制圖項(xiàng)目。但由于當(dāng)時(shí)的硬件成本過(guò)高，實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不容易，到了70年代，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的理論知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)越來(lái)越成熟，并在社會(huì)發(fā)展中得到了廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)80年代以后，計(jì)算機(jī)技術(shù)迅速發(fā)展，90年代以后，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷完善，向集成化和網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)（CAID）是多年來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它的出現(xiàn)使得工業(yè)設(shè)計(jì)在人類生活的各個(gè)領(lǐng)域都得到了迅速發(fā)展。利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在工業(yè)設(shè)計(jì)中可以更清晰地表現(xiàn)出一個(gè)虛擬的、真實(shí)的對(duì)象。

鑒于計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)在工程、美學(xué)、經(jīng)濟(jì)等方面的巨大貢獻(xiàn)，以及計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)在圖像處理中的重要作用，各高校紛紛開(kāi)設(shè)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)。他們把電腦技術(shù)應(yīng)用到日常生活中，以提高工作效率。要知道計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)并不是獨(dú)立存在的，它是為了人類社會(huì)文明的進(jìn)步而誕生的，其主要目的就是為了人類社會(huì)文明進(jìn)步服務(wù)，因此在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須做到時(shí)刻保持計(jì)算機(jī)界面的干凈與整潔，讓每一個(gè)客戶都有一種眼前一亮開(kāi)闊舒適的感覺(jué)，只有這樣才能更好地為客戶服務(wù)?，F(xiàn)在，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展與革新，人們?cè)絹?lái)越深刻地認(rèn)識(shí)到計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的重要性，于是開(kāi)始加以學(xué)習(xí)，并把它們廣泛地應(yīng)用到工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)中來(lái)，比如虛擬用戶多角度溝通設(shè)計(jì)就是其中之一，它高端的輔助技術(shù)設(shè)計(jì)，不僅打破了傳統(tǒng)技術(shù)下人與機(jī)器之間的交流障礙與種種問(wèn)題，并且還使計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)中心的虛擬模擬的技術(shù)變得更加真實(shí)符合實(shí)際。從某種程度上講也為促進(jìn)檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量、形成技術(shù)系統(tǒng)評(píng)價(jià)起到了不可或缺的作用。

3 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用

伴隨著計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速發(fā)展，工業(yè)設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)工業(yè)相比已經(jīng)存在許多的優(yōu)勢(shì)。外觀計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的出現(xiàn)，深刻地影響著我們的工作和生活。但工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展不僅依賴于 CAD的類型，還依賴于其他輔助技術(shù)，如多媒體技術(shù)、人工智能技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)等，CAD可以將各個(gè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)相結(jié)合[3]。在我們的生活中，硬件安裝工具的工業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助安裝工具的應(yīng)用非常重要。裝配工具箱的發(fā)展在我國(guó)在世界上占有重要地位。但是，傳統(tǒng)的裝配工裝設(shè)計(jì)過(guò)程往往耗時(shí)長(zhǎng)，但傳統(tǒng)的裝配工具設(shè)計(jì)過(guò)程往往耗時(shí)長(zhǎng)、程序復(fù)雜、精度低。采用計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)，提高了裝配工具設(shè)計(jì)的精度和效率，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工裝的不足。工業(yè)設(shè)計(jì)也受到了廣泛應(yīng)用，應(yīng)用包含建筑設(shè)計(jì)、水電、街道設(shè)計(jì)、文物修復(fù)等不同領(lǐng)域。

從機(jī)械結(jié)構(gòu)上看，用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)文物的構(gòu)成進(jìn)行處理，能直觀地反映出預(yù)期的效果。在文物修復(fù)過(guò)程中，可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的圖像技術(shù)對(duì)虛擬文物進(jìn)行修復(fù)，而計(jì)算機(jī)輔助文物碎片修復(fù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)在地質(zhì)災(zāi)害防治和災(zāi)后修復(fù)中發(fā)揮著重要作用，相信在未來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)覆蓋的領(lǐng)域也會(huì)越來(lái)越多[4]。

與其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)對(duì)于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的研究要相對(duì)來(lái)說(shuō)薄弱一些，落后一些了。至今也只有大約20年左右，起步遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于其他國(guó)家。比如說(shuō)我們現(xiàn)在雖然可以依靠電子信息技術(shù)，來(lái)建立一些數(shù)據(jù)模型，但是在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這一方面和人工智能模型建立這一方面，我們的技術(shù)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到那些發(fā)達(dá)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，因此還有待提高。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)需要迅捷的網(wǎng)絡(luò)和完善的數(shù)據(jù)來(lái)支撐，只有完善的數(shù)據(jù)和迅捷的網(wǎng)絡(luò)才能使生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，具有其他產(chǎn)品所不具備的功能和品牌效應(yīng)，從而給整個(gè)計(jì)算機(jī)輔助流程的設(shè)計(jì)奠定一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，另外還有一點(diǎn)要說(shuō)的是，曲面設(shè)計(jì)的出現(xiàn)也使得工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)細(xì)節(jié)方面得到良好的改善[5]。

把計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)用到工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)中來(lái)，已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)。它不僅大大地超越了以往傳統(tǒng)技術(shù)的制約，也合理地解決了一些人工操作帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)和傷害，對(duì)整個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)都有著十分重要的作用。

實(shí)際操作計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)需要一個(gè)具有創(chuàng)造性思維的系統(tǒng)來(lái)完成，我們不能只是在原來(lái)的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)單延伸一下就行，要做到適時(shí)創(chuàng)新，對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)出來(lái)的工業(yè)產(chǎn)品都進(jìn)行仔細(xì)的改善和修正，確保每個(gè)細(xì)節(jié)都沒(méi)有問(wèn)題，從而讓客戶對(duì)我們的產(chǎn)品更加滿意。

4 計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)成為工業(yè)設(shè)計(jì)的有力工具。近年來(lái)，以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)在各行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的核心，而產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念，則應(yīng)遵循產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)與產(chǎn)品性能相適應(yīng)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)應(yīng)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的上市和銷售的原則，產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)以此為重點(diǎn)，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)應(yīng)成為時(shí)代的潮流。它不僅是產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念的要求，更是計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。但是，CAD的發(fā)展應(yīng)該從人機(jī)交互、生命周期、創(chuàng)新和技術(shù)發(fā)展等方面進(jìn)行改進(jìn)，這樣才能更好地為工業(yè)設(shè)計(jì)服務(wù)[6]。

4.1 人機(jī)交互

工業(yè)設(shè)計(jì) CAD是人機(jī)交互和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。實(shí)現(xiàn)工業(yè)設(shè)計(jì)中人與機(jī)器的完美結(jié)合，并不斷完善利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行人機(jī)交互，提高了人機(jī)交互技術(shù)水平。近幾年來(lái)，人機(jī)交互和語(yǔ)言識(shí)別技術(shù)越來(lái)越重要。

誠(chéng)然，由于我國(guó)的該項(xiàng)技術(shù)起步比較晚，研究水平和條件又有所約束和不足，因此在人機(jī)互動(dòng)的過(guò)程中，也有一些是經(jīng)常發(fā)生的，比如電腦壞了。這種情況的出現(xiàn)，不僅僅限制了手工操作的順利進(jìn)行，同時(shí)也極大地削減了產(chǎn)品的生產(chǎn)力度和效果，從而導(dǎo)致工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率大幅度降低。因此引進(jìn)VR技術(shù)升級(jí)三維技術(shù)模型，改善人與人機(jī)之間的互動(dòng)方式已經(jīng)成為必然趨勢(shì)。

4.2 生命周期、產(chǎn)品構(gòu)造并行

技術(shù)研究要考慮到過(guò)程中的精細(xì)研究，產(chǎn)品的生產(chǎn)和成本，以及過(guò)程相關(guān)生命周期的研究。設(shè)計(jì)師應(yīng)協(xié)同學(xué)習(xí)不同領(lǐng)域的設(shè)計(jì)技能。工業(yè)設(shè)計(jì) CAD可以提供計(jì)算機(jī)輔助的內(nèi)容，利用造型技術(shù)、人工智能多媒體技術(shù)進(jìn)行交互、協(xié)作等多種技術(shù)。提升工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的核心就是要保障產(chǎn)品的使用周期和延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，只有這樣才能讓我們生產(chǎn)出來(lái)的工業(yè)產(chǎn)品得以最大限度的使用。

對(duì)產(chǎn)品的研制成本和技術(shù)類型進(jìn)行深入研究與探討，聯(lián)合各個(gè)領(lǐng)域的專家對(duì)工業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行發(fā)展與創(chuàng)新，延長(zhǎng)工業(yè)產(chǎn)品的生命周期，共同分享成功的經(jīng)驗(yàn)和成果，積極促進(jìn)智能技術(shù)的實(shí)施與應(yīng)用，是計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)提升產(chǎn)品和技術(shù)研發(fā)價(jià)值的核心所在[7]。

4.3 人工智能

計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)需要人工智能。人工智能在工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，而作為一種技術(shù)，設(shè)計(jì)人員必須具備一定的開(kāi)放性思維和創(chuàng)造性思維，才能通過(guò)人機(jī)協(xié)作完成設(shè)計(jì)任務(wù)。設(shè)計(jì)師應(yīng)該運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，構(gòu)思自己的創(chuàng)意，使抽象的東西變得可見(jiàn)。

4.4 發(fā)展與創(chuàng)新

隨著新時(shí)代的到來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平得到了提高，而計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域中得到了應(yīng)用，并且計(jì)算機(jī)CAD已經(jīng)在各個(gè)方面都取得了很好的成績(jī)，但是隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，CAD在設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)過(guò)程中還存在著一定的問(wèn)題，所以我們要不斷的發(fā)展和創(chuàng)新，計(jì)算機(jī)技術(shù)作為工業(yè)設(shè)計(jì)的有力工具之一，在某些方面有其局限性。所以， CAD既是設(shè)計(jì)創(chuàng)新的必然，又是工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展的最終目標(biāo)，從而保證了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的可持續(xù)性發(fā)展。

在未來(lái)的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中，設(shè)計(jì)者應(yīng)深入到技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域，及時(shí)、必要地總結(jié)出各類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)原則，為未來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。而后形成一個(gè)系統(tǒng)的行業(yè)準(zhǔn)則，這樣才能更好地確定未來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向是什么。為了得到更為準(zhǔn)確和全面的計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)理論基礎(chǔ)，我們應(yīng)該及時(shí)關(guān)注計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)技術(shù)新方法的研究與開(kāi)發(fā)，共享精確的設(shè)計(jì)原理和數(shù)據(jù)，這樣才能促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[8]。

對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和管理是工業(yè)技術(shù)發(fā)展的核心。設(shè)計(jì)者應(yīng)該在充分的滿足了客戶的需求之后，保持產(chǎn)品設(shè)計(jì)與理念的高度統(tǒng)一，做到以人為本，使用人機(jī)一體化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的工業(yè)產(chǎn)品，這才是每一位設(shè)計(jì)者都應(yīng)當(dāng)做到的。除此之外，為了加速工業(yè)產(chǎn)品市場(chǎng)的流通，也為了貫徹和落實(shí)中央綠色環(huán)保的發(fā)展理念，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)加速開(kāi)發(fā)一些無(wú)污染新能源設(shè)備和工業(yè)產(chǎn)品，這樣既滿足了工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，也不污染環(huán)境。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著人們現(xiàn)在生活需求的不斷提高，工業(yè)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)也在不斷的提高，這就意味著我們需要不斷地提升工業(yè)產(chǎn)品外觀和性能，延長(zhǎng)產(chǎn)品的生命周期和使用周期，來(lái)滿足當(dāng)今客戶的多樣化需求。將人工智能技術(shù)和高新技術(shù)更多的應(yīng)用融入工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中來(lái)，這樣不僅能促進(jìn)計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，也能促進(jìn)工業(yè)化產(chǎn)業(yè)向新型化產(chǎn)業(yè)靠攏。也會(huì)吸引更多專業(yè)人才參與到計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)研究當(dāng)中，進(jìn)而可以促進(jìn)工業(yè)設(shè)計(jì)的持續(xù)良好發(fā)展。另外，對(duì)于政府和高校而言，要在計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)研究方面投入更多的資金和精力，并且要提供這方面的專業(yè)人才支持，最終為計(jì)算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計(jì)的持續(xù)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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