智能制造技术在工业设计中的应用探讨

摘要：工业设计工作带有很高的专业性要求，复杂性也较高，需要持续通过新技术、新方法提供辅助，包括智能技术在内。以智能制造技术在工业设计中的应用场景为切入点，在此基础上以室内设计为例，分析其应用方式，分别就确定参数、设计模型、参数代入、设计调整等内容进行论述，最后就技术未来应用进行展望，以发挥智能制造技术优势，服务工业设计活动。

关键词：智能制造技术工业设计零部件设计设计模型技术联动

中图分类号：TB47

ExplorationoftheApplicationofIntelligentManufacturingTechnologyinIndustrialDesign

LIUQingfuGUYang

LianyungangJariAutomationCo.，Ltd.，LianyungangCity，JiangsuProvince，222000China

Abstract：Industrialdesignworkhashighprofessionalrequirementsandcomplexity，requiringcontinuous assistancethroughnewtechnologiesandmethods，includingintelligenttechnology.Thisarticletakestheapplicationscenariosofintelligentmanufacturingtechnologyinindustrialdesignasthestartingpoint.Basedonthis，takinginteriordesignasanexample，itanalyzesitsapplicationmethods，andrespectivelydiscussesthedeterminationofparameters，designmodels，parametersubstitution，designadjustments，andothercontents.Finally，itlooksforwardtothefutureapplicationoftechnology，inordertoleveragetheadvantagesofintelligentmanufacturingtechnologyandserveindustrialdesignactivities.

KeyWords：Intelligentmanufacturingtechnology;Industrialdesign;Componentdesign;Designmodels;Technicallinkage

工业设计（industrialdesign）指以工学、美学、经济学为基础对工业产品进行设计，包括造型设计、机械设计、服装设计、环境规划、室内设计、平面设计、包装设计、广告设计等。现代工业产品的设计更趋复杂、多样，客观要求从技术角度寻求突破，这为智能制造技术的应用提供了空间。从一般特点上看，智能制造技术可以替代或部分替代传统人工模式，提高工业设计活动的效率和质量[1]。从行业发展角度出发，智能化也可视作工业设计的一般趋势，分析其应用场景、方式等，具有一定的现实意义。

1智能制造技术在工业设计中的应用场景

1.1零部件设计中的应用

在各企业的零部件设计中，智能制造技术应用较广泛，其主要用于零部件的性能、尺寸、使用模式方面的分析。例如：嵌入式、啮合类零部件，要求其尺寸与其他工件高度匹配，可通过对常规工作参数的收集、整体，形成分析模型，再借助智能制造技术确定模型尺寸，并通过添加模拟参数的方式，评估不同材料的力学性能、抗屈服强度等，分析其是否满足该零部件的工作需要。以智能制造技术为支撑，零部件设计的效率更高，也能提升一般设计质量，减少反复进行简单基础性设计的麻烦，如一键代入成熟模型、一键调取既有资料服务设计等[2]。

1.2整体设计中的应用

智能制造技术可以应用于整体设计，包括机械设计、平面设计、广告设计、包装设计等，这些设计可以分解为若干部分，也可以作为一个整体，借助智能制造技术一体完成设计[3]。例如：平面广告，部分设计软件、设计公司可以调取既有资源，或对网络资源进行实时感知和采集，将其一键用于平面广告设计中，包括不同设计要素的比例调配、色彩配置、位置更换等。与零部件设计、机械局部设计不同，整体设计中的智能制造技术更关注智能化，以统计学、智能决策、关联思索等技术为基础，其工作效率很高[4]。

1.3外观设计中的应用

外观设计是工业设计的常见类别，如包装设计、室内设计等，在此类设计工作中，智能制造技术可以用于调整设计思路、更新设计风格，以改善设计的总体理念和视觉效应。例如：室内设计中常用的CAD软件、圆方软件，圆方软件具有很强的模拟能力，在组织室内设计时，将有关方案代入软件资源库中，能够反复调用、搭配，一键调取资源进行组合即可，智能化水平很高。智能CAD技术在工业设计中的应用也比较广泛，如室内瓷砖铺贴方案、外包装的比例设计等，以智能记忆的方式服务设计，效率和质量均得到一定保证[5]。

1.4模拟调整中的应用

在工业设计过程中，由于部分设计要素、设计对象很少得到应用，缺乏经验和可以借鉴的成熟模型，可能需要反复进行模拟调整，在此过程中，智能制造技术的应用价值更为突出。

图1所示的零件模型属于定制件，不能常规借助传统参数、模型进行设计，在设计过程中，需要反复代入参数，确定零件尺寸，再通过模拟其工作场景的方式，了解老化速度、零件整体强度，不断予以优化，直到零件的强度、尺寸等能够满足模拟模型要求，再用于制造和生产。

2智能制造技术在工业设计中的应用方式

2.1确定参数和模型

室内设计工作中，智能制造技术的应用比较普遍，其应用过程中，需要首先确定工作参数，即室内设计范围的空间、尺寸等，同时了解设计需求方对室内设计的一般要求，形成基于设计理念的总体思路，如室内瓷砖铺贴方案设计。

在CAD技术支持下，将室内瓷砖铺贴区域的面积大小、尺寸以及设计要求等参数代入计算机，一键代入瓷砖尺寸参数，可以形成与图2相似的若干设计方案，包括横向铺贴、斜式铺贴等。其重点在于确定室内空间参数、瓷砖大小参数，结合图2信息可以发现，室内空间参数在模型生成前已经做好标注，横向和纵向的尺寸均为3600mm（即3.6m），瓷砖铺贴方面，采用的是300mm*300mm的小型地砖，可以完整铺满区域空间。原则上主要规格参数收集合理得当，铺贴方案设计往往可借助智能制造技术便捷完成。

2.2参数代入

完成模型建设后，可进一步借助智能制造技术进行方案模拟，以改善设计效果。按图2所示，区域内使用了横向铺贴方案，虽然可以较为规范地完整铺贴，但从装饰效果角度上看，横向铺贴的观感并不高，可以采用参数代入的方式不断进行新方案的生产、分析。以智能CAD软件的操作为例，可进入资源库，调取已经输入完成的瓷砖尺寸信息、区域大小信息，做新的组合尝试。为提升美感，对铺贴区域边缘进行了处理。

键入“300mm*600mm”参数，系统对资源库信息进行检索，以智能对照的方式获取“300mm*600mm”瓷砖信息，发现该信息已经存入信息库，直接将其调取。键入“平铺”指令，可将“300mm*600mm”瓷砖完全铺贴在目标范围内，键入“斜铺”指令，系统可以根据智能程序给出斜式铺贴方案。结合图2信息可以发现，室内依然采用了横向铺贴模式，但在室内边缘区域以“300mm*600mm”瓷砖进行铺贴，中心区域以“300mm*300mm”瓷砖进行铺贴，形成了错落有致的层次感。该铺贴方案可以在CAD软件内借助智能技术直接生成，设计者下达一键指令即可。

2.3设计调整

大部分室内设计方案需要经过甲方同意才能用于施工，当甲方对设计方案提出异议时，则需要乙方设计人员进行调整，设计调整工作也可以借助智能制造技术有序进行。例如：甲方认为当前室内设计方案不完善，色调过于阴暗，希望更改设计思路，改变室内色彩配置，应用暖色调。设计人员可以利用圆方软件进行模拟调整。基本步骤为：键入素材形成数据库—调整素材配比—形成默认模式（智能记忆）—调取模式形成新的方案。在此过程中，基于素材特色的智能记忆是设计调整的关键。包括圆方软件在内，其针对素材特色的记忆是以默认程序为支持主动进行的，设计人员并不需要干预程序设计，键入记忆指令、加以保存即可。智能技术支持下，圆方软件支持多种方案的同步呈现和一键更换，以满足设计人员和甲方人员需求。

2.4核心环节重复分析

室内设计工作的一些核心环节，需要通过重复修正的方式寻求完善，包括室内风格切换、室内色彩搭配等，上述工作也可以借助智能技术完成。以室内色彩搭配为例，可以通过关键词一键提炼的方式，对色彩进行微调。默认黄色的标准色彩强度为W，其可变强度往往围绕W上下变化，包括橘黄、金黄、浅黄色等类别，可将其以代码的形式存入工作软件中，形成一个数据集：

[WS；WE0-；WG；W；8WE；HW；Y-W]

在组织室内色彩设计前，设计人员键入上述数据，要求工作软件保存并完整记忆。进行室内色彩设计时，设计人员键入“W”，室内一键形成以标准色为核心的色彩设计模式。设计人员键入“WG”，系统根据默认信息进行检索和二次调取，提供新的色彩设计模式。设计人员键入“WQ”，系统进行检索发现并且存入有关信息，可提示人员选取接近色或录入对应色彩以服务室内设计，以智能制造技术服务核心环节的设计调整，形成理想的设计方案、结果。

3智能制造技术在工业设计中的应用展望

3.1多技术联动

未来智能制造技术在工业设计中的应用，将呈现出多技术联动的趋势，该趋势下，智能制造技术可以与其他技术共同使用，以改善技术应用的综合效应。例如：智能制造技术和可视化技术的联动，在工业设计现场工作中，以可视化技术服务现场工作跟踪，智能制造技术对现场工作的干预、现场工作出现的变化和波动等，均一体通过可视化设施提供给工作人员，便于后者了解现场工作情况，对智能制造技术进行调整；可视化技术也可以服务远程控制，大型企业的工业设计现场工作内容较多，借助智能制造技术提供支持，同时于远程端配置可视化设施和控制设备，能在了解现场工作的同时，进行更多干预操作，改善工业设计质量。

3.2备份复用

工业设计中智能制造技术的应用并不少见，考虑到工业发展的标准化、统一化的基本趋势，未来还应重视智能制造技术有关资源的备份复用。实际工作中，可以加强大数据技术运用，在工业设计模块添加备份单元，所有智能制造技术的应用信息、工业设计的成果信息，均一体利用备份单元进行读取、记录，形成能够服务长期工作的大数据资料，复用于相似的工业设计工作中，减少重复进行设计的困扰。相关信息也可以直接予以更新智能制造技术，使其在精度、覆盖效应等方面获取突破。

4结语

综上所述，智能制造技术在工业设计中的应用具有一定优势，实际工作中应给予更多关注。目前零部件设计、设备整体设计、外观设计、模拟调整等环节可以利用智能制造技术提供支持，改善设计效果。结合室内设计工作，建议在应用智能制造技术时，首先确定零部件参数，在此基础上设计模型，再通过参数代入的方式完成一轮智能制造技术应用。根据应用结果做设计调整，并对核心环节重复进行分析，还可3D打印设计图，指导后续工作。未来智能制造技术在工业设计中的应用可尝试多技术联动，组织信息备份复用，改善其应用的综合价值。

参考文献

[1]邵菲，袁新林.智能制造技术在工业设计中的应用及其发展趋势[J].现代工业经济和信息化，2023，13（10）：142-145.

[2]黄天杨，韩卫国，钟光明，等.基于智能制造装备设计实践的工业设计创新人才培养探索[J].装备制造技术，2022（8）：192-194，223.

[3]商剑锋.虚拟现实技术在工业设计中的创新与应用[J].艺术与设计（理论），2022，2（5）：85-86.

[4]刘宁.面向智能互联时代的中国工业设计发展战略和路径研究[D].南京：南京艺术学院，2021.

[5]武秋雨.工业设计在智能制造车间中的分析与应用[D].成都：西华大学，2020.