计算机辅助工业设计系统的设计与研究

摘 要：计算机辅助工业设计系统是现代计算机产业发展的一个分支，主要是将各类工业技术和现代化产业结合在一起，为其他工业设计工作提供辅助。因此，系统设计者应该注重对整个系统框架的研究，利用三维图像提升设计的表达效果，在满足计算机辅助工业设计系统升级的同时，促进工业产业化转型。主要研究计算机辅助工业设计系统的实际应用问题。

关键词：计算机；辅助工业；设计系统；设计与研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.13.121

0 前言

随着电子信息技术的发展，工业产品的组装和更新方式也发生了改变，消费者在购物过程中，除了考虑产品性能之外，还关注产品的外形和是否环保等因素。因此，在工业产品开发的过程中，设计人员需要利用计算机辅助系统，注重对产品实用性和创新性的设计，在环保理念的驱使下，大力提升工业产品质量，从而实现企业的加速发展和进步。

1 计算机辅助技术在工业设计中的应用特点

1.1 强化对产品的概念设计

追求产品结构、原理和作用的相互融合，是产品概念设计的核心观点。设计人员只有資源组合利用，才能还原工业产品的最初形态和设计机构等。在此过程中，需要设计者充分发挥创新思维能力，利用技术支撑产品设计的整个流程。尤其是当前出现的反向工程、遗传算法等设计，都需要利用计算机辅助技术，解决设计中遇到的分析结果和数据处理等问题，从而提升系统设计的工作效率。

1.2 从二维向三维的过渡

随着信息时代的到来，计算机辅助系统设计已经从传统的二维计算方法向现代三维甚至是四维方向转变，设计师通过处理电脑系统和程序代码，可以更加便捷地位工业产品设计海报和张贴广告等，甚至可以通过系统复制的方式，借助数据流量，向目标群体传递产品信息，形成精准对流，从而为设计产品的可视化提供便利。

1.3 设计流程向智能化方向发展

现代工业技术的发展，已经不需要通过传统作坊，集结人力资源来完成，通过借助计算机辅助技术，设计者通过构建知识库和专家系统，对工业产品的结构、基本信息和设计过程进行分析和统计，从推理、比较中得到最科学的计算和设计方法，使电子智能转化为人工智能，对设计流程中的一些模糊信息进行高效化处理，从而不断提升工业产品的生产效率。

2 计算机辅助工业设计技术的发展现状和趋势分析

2.1 逐渐拓展工业产品的新形态

计算机辅助系统需要操作人员基于计算机系统的基本结构，拓展产品新形态，其中包括操作性、规则性以及功能型三个类别。首先，功能型的产品设计形态与计算机辅助技术方法基本是一致的；其次，操作型产品设计主要是指，设计师通过对原有的工业产品进行变形和维护，从而使其产生一种新的形态；最后，规则型产品形态主要通过语义驱动和人工智能等形式，使产品设计流程更加人性化，满足当前目标群众的需求。这类产品一般都风格独特，需要进行个别设计。

2.2 设计面向思想的产品信息模型

基于这一思想理念，设计者通过对产品信息进行包装，从而将产品的信息功能和结构结合在一起，促进整个设计流程的公式化模块化，甚至可以分享原有模型，提升工作效率。对于工业产品设计而言，设计小组一开始有一个专业的产品信息共享模型，可以整合已有信息资源，有效划分产品信息的功能、结构和系统，提升产品信息模型的质量。就目前来说，针对一些病态的信息数据，大多会采取模糊人工智能和神经网络技术处理，效果良好，可以保留。但是针对一些精确信息，却不能用模糊处理手段，只能通过人工筛查或计算机辅助处理，以提升工业产品信息的处理质量[1]。

2.3 派生新的设计方案

根据原有的实际方法，设计者可以根据产品需求和设计目标，选择不同的信息数据和产品族群，以供客户挑选。同时，为了控制产品设计方案的真实性和先进性，当前采取的方法大多是神经系统网络和形态差异算法等，其中前者应用更为广泛。初次之外，设计者还应该采取计算机辅助功能，以支持工业产品的全流程设计，其中包括外观设计、布局设计、包装设计、环保设计、产品生命周期设计以及创新思维设计，等等。用心倾听客户需求，在满足产品设计质量的情况下，确保设计流程的先进性。

3 计算机辅助工业设计系统的创新研究

3.1 支持工业产品的概念性设计

对工业产品进行概念性设计，主要是为了满足产品结构和功能之间相互融合，以达到最优的组合方式。因此，整个设计流程也应该是设计者发挥想象力的过程。计算机辅助技术，能够为工业产品的概念性设计提供技术支持，有利于丰富设计者的思想，从而设计出更符合客户需求的工业产品。基于此，计算机辅助技术对于工业产品的支持依然停留在创新阶段上，借助计算机强大的数据存储系统和处理能力，检测产品设计过程中的人为漏洞，从而提升设计质量。具体来说，设计者的创新理念都会通过三维设计图展示出来，虽然后期维护不太便利，但是却可以减少设计者繁重的构图工作，因此更适合现代工业产品的生产[2]。

3.2 促进产品设计流程的交互性发展

随着经济的发展和技术的进步，现代工业产品设计已经脱离了传统以人力为主的设计形式，但是对其中的审美需求、交互信息以及设计结构等内容却提出了更严格的要求。因此在具体的工业设计流程中，需要将不同设计背景和不同领域的设计师综合起来，使其协同作业，为工业产品的设计提供原始的智力支持。同时，计算机辅助技术还可以利用异步或同步技术，解决来自不同领域技术人员共同进行开发设计过程中产生的意见摩擦问题，让设计者能够随时分享灵感和意见，提升工作效率。

3.3 促进工业设计产品的人性化

现代工业技术在发展的过程中，除了要满足产品的性能需求之外，还应该根据客户的需求，促进产品设计流程和最终成果的人性化。这就需要设计者在实际参与工业产品的开发和设计中，合理采取计算机辅助技术，对产品功能各要素进行更新和筛选，制定科学合理的设计方法。提升对产品外观、整体结构、包装以及材质等部分的设计感，同时还应该在客户允许的条件下，注重色彩搭配的问题。除此之外，为了顺应当下绿色环保的生态观，在设计过程中要尽量采取清洁能源和可再生能源，增加材料回收再利用的频率，大力提升资源的利用效率[3]。

3.4 建立工业产品设计知识库

跟大数据统计信息资源类似，在工业行业的发展过程中，相关企业可以建立引领行业发展的工业产品知识库。设计者通过采取计算机

辅助技术，将不同领域专家所具备的设计经验整合在一起，其中包括对产品外观和设计感的考量、对产品性能的分析和创造、对生产加工流程的精细化处理、对智能化生产技术和加工技术的分析和利用等，通过将这些经验和信息整合在一起，为其他工业产品的设计提供原始依据，从而促进整个工业产业的发展，为人类的进步奠定坚实的物质基础。但需要注意的是，资源整合过程中需要分门别类，各类信息资源需要统一各家观点，做好必要的统筹工作，不能笼统概述、存在歧义，这样只能加大从业人员的疑惑。

4 总结

综上所述可知，计算机辅助技术，辅助工业设计系统，不仅能够促进工业产业的发展，而且还能加速社会转型。因此在实际的产品设计中，设计者要合理采取计算机辅助技术，支持工业产品的概念性设计，促进产品设计流程的交互性发展，促进工业设计产品的人性化，建立工业产品设计知识库，在全面提升工业产品性能和设计感的同时，贯彻落实环保理念，从而为整个产业发展提供技术依据。

参考文献：

[1]张天成.计算机辅助工业设计系统的设计与研究[J].辽宁科技学院学报，2016，18（04）：7-9.

[2]毛洋.计算机辅助工业设计系统体系结构研究[J].工业设计，2015（12）：63-64.

[3]党倩.基于ASP技术的计算机辅助工业设计系统的设计与研究[J].自动化与仪器仪表，2014（07）：8-10.

作者简介：司晓琼（1987-），女，河南郑州人，本科，助教，研究方向：工业设计。