關(guān)于工業(yè)設(shè)計專科畢業(yè)論文

　　關(guān)于工業(yè)設(shè)計?？飘厴I(yè)論文篇2

　　淺析CAID技術(shù)在工業(yè)設(shè)計中的運用

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

　　關(guān)鍵詞:CAID技術(shù);工業(yè)設(shè)計;人機互動;應(yīng)用

　　1CAID技術(shù)應(yīng)用工業(yè)設(shè)計的必要性

　　CAID技術(shù)即計算機輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)，依托計算機技術(shù)和工業(yè)設(shè)計理論。工業(yè)設(shè)計是從社會、經(jīng)濟、技術(shù)、藝術(shù)等多種角度，對批量生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品的功能、材料、構(gòu)造、形態(tài)、色彩、表面處理、裝飾等要素進行綜合性的設(shè)計，創(chuàng)造出能夠滿足人們不斷增長的物質(zhì)需求的新產(chǎn)品。工業(yè)設(shè)計本身就包含著技術(shù)創(chuàng)新的潛在要求，產(chǎn)品的創(chuàng)新度直接影響了市場的占有率，工業(yè)設(shè)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(jīng)濟發(fā)展，我國原有的以O(shè)EM生產(chǎn)為代表的勞動密集型產(chǎn)業(yè)已不適合我國經(jīng)濟的良性發(fā)展，我國政府高度關(guān)注和支持工業(yè)設(shè)計，力爭使工業(yè)設(shè)計發(fā)揮增加產(chǎn)品銷售感染力和促進貿(mào)易發(fā)展的重要作用。我國企業(yè)高度重視CAID技術(shù)，但是我國企業(yè)在CAID設(shè)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(shù)以工業(yè)設(shè)計理論為基礎(chǔ)，采用計算機技術(shù)為輔助手段，實現(xiàn)產(chǎn)品形態(tài)、色彩、宜人設(shè)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(shù)和工業(yè)設(shè)計相結(jié)合形成的系統(tǒng)支持下，進行工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域內(nèi)的各種創(chuàng)造性活動。與傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計相比，CAID在設(shè)計方法、設(shè)計過程、設(shè)計質(zhì)量和設(shè)計效率等各方面都發(fā)生了質(zhì)的變化，它涉及了CAD技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)、敏捷制造、優(yōu)化技術(shù)、模糊技術(shù)、人機工程等許多信息技術(shù)領(lǐng)域，是一門綜合的交叉性學科。傳統(tǒng)的CAD技術(shù)相較于手繪設(shè)計方案，通過計算機來對產(chǎn)品外觀進行模擬，提高了設(shè)計效率，降低了設(shè)計成本，但是我國企業(yè)正在努力實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，力爭實現(xiàn)勞動資源密集型產(chǎn)業(yè)向技術(shù)創(chuàng)新型產(chǎn)業(yè)的專項能夠，力爭實現(xiàn)生產(chǎn)型工業(yè)設(shè)計向營銷型、策略性型設(shè)計的轉(zhuǎn)型，工業(yè)設(shè)計模式的轉(zhuǎn)化是適應(yīng)市場需求的變化的結(jié)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(shù)已經(jīng)不能完全適應(yīng)市場發(fā)展的變化，CAID技術(shù)不僅為信息時代下工業(yè)設(shè)計交流和溝通提供了平臺，而且因為技術(shù)本身的獨特優(yōu)勢可以使其應(yīng)對紛繁復雜的市場需求。

　　2CAID技術(shù)在工業(yè)設(shè)計的應(yīng)用

　　傳統(tǒng)的CAD技術(shù)通過計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對產(chǎn)品的設(shè)計進行模擬，CAID本身就是計算機技術(shù)和CAD技術(shù)的結(jié)合，以工業(yè)設(shè)計理論為理論基礎(chǔ)，深入進工業(yè)設(shè)計的各個環(huán)節(jié)，CAID技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)設(shè)計不只是在產(chǎn)品具體設(shè)計的應(yīng)用，而是對設(shè)計調(diào)研、設(shè)計選型、設(shè)計評價、設(shè)計制造、設(shè)計創(chuàng)新全方位的應(yīng)用。

　　(1)設(shè)計調(diào)研?，F(xiàn)代工業(yè)的設(shè)計方向不僅是產(chǎn)品的外觀設(shè)計，而且最重要的是如何讓消費者滿意，消費者對產(chǎn)品的意向成為工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計所需要首先考慮的，CAID技術(shù)對于市場調(diào)研相較于傳統(tǒng)的CAD技術(shù)具有巨大優(yōu)勢，CAID技術(shù)搭建了企業(yè)與消費者，工業(yè)設(shè)計和市場需求的信息互動交流平臺。CAID技術(shù)通過對消費者需求和市場需求的把握，有利于產(chǎn)品快速占據(jù)市場。產(chǎn)品作為消費者了解企業(yè)的媒介，通過產(chǎn)品良好的設(shè)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(chǎn)品造型。無論是傳統(tǒng)的CAD技術(shù)還是現(xiàn)在的CAID技術(shù)都注意對產(chǎn)品的設(shè)計外觀的模擬，通過計算機技術(shù)手段輔助工業(yè)設(shè)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(chǎn)品的銷售。CAID技術(shù)在產(chǎn)品選型方面主要包括設(shè)計模塊庫的構(gòu)建、自由曲面造型設(shè)計、草圖轉(zhuǎn)換。設(shè)計模塊庫的構(gòu)建是建立在計算機技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，CAD、CAE等軟件系統(tǒng)都會提供系統(tǒng)模塊，包括工業(yè)設(shè)計模塊、概念設(shè)計模塊、草圖設(shè)計模塊。這些設(shè)計模塊的作用都是使產(chǎn)品在設(shè)計環(huán)境之間設(shè)計時間的相對降低，提高工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計效率，自由曲面設(shè)計是為了滿足產(chǎn)品設(shè)計以人為本的要求，在模塊基礎(chǔ)上提高設(shè)計者的設(shè)計自由度，使產(chǎn)品在設(shè)計上更加自由，不用局限于某種模式的固化，自由曲面設(shè)計也啟發(fā)了設(shè)計師的設(shè)計靈感;草圖轉(zhuǎn)換是實現(xiàn)設(shè)計預(yù)想圖向設(shè)計圖的轉(zhuǎn)換，設(shè)計方案的手繪模擬和草圖重建技術(shù)作為草圖轉(zhuǎn)換的兩個重要方面，都對設(shè)計人員設(shè)計詞匯的表達起到了極大的拓寬。

　　(3)設(shè)計評價。市場調(diào)研獲取消費者對與產(chǎn)品的需求意向，設(shè)計選型是通過技術(shù)手段努力將消費者的需求變?yōu)樵O(shè)計現(xiàn)實，但是在設(shè)計選型完成時我們需要設(shè)計評價來評價設(shè)計選型是否已經(jīng)符合產(chǎn)品設(shè)計要求，CAID技術(shù)在工業(yè)設(shè)計的設(shè)計評價的應(yīng)用中，建立了完整的評價體系，它通過對產(chǎn)品的材料、成本、技術(shù)可靠性、市場適應(yīng)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(shè)計評價體系包括技術(shù)評價、用戶評價、經(jīng)濟性評價、環(huán)境安全性評價、市場效益評價等，設(shè)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(chǎn)品滿足行業(yè)的技術(shù)規(guī)范，保證產(chǎn)品的硬性保準是得到滿足的，滿足行業(yè)技術(shù)保準，環(huán)境安全，同時對產(chǎn)品本身的“軟標準”進行高要求，確保產(chǎn)品滿足紛繁復雜的市場需求，同時具有較高的經(jīng)濟效益。

　　(4)設(shè)計制造。產(chǎn)品的設(shè)計在本質(zhì)階段上還未參與消費環(huán)節(jié)，只有產(chǎn)品在設(shè)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(shè)計技術(shù)雖然通過計算機技術(shù)輔助進行工業(yè)設(shè)計，進行產(chǎn)品外觀設(shè)計的模擬，但是本質(zhì)上CAD技術(shù)設(shè)計數(shù)據(jù)還是存儲于設(shè)計方案中，在具體的產(chǎn)品制造中可能會因為現(xiàn)實條件，使設(shè)計數(shù)據(jù)不能完全表現(xiàn)為生產(chǎn)數(shù)據(jù)。通過技術(shù)的革新，CAID技術(shù)能夠?qū)⒃O(shè)計數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換為生產(chǎn)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(chǎn)品零件的裝配過程并將設(shè)計資料通過網(wǎng)絡(luò)傳輸至裝配后的加工和制造部門，完成從設(shè)計到制造的生產(chǎn)過程。

　　(5)設(shè)計創(chuàng)新。CAID技術(shù)實際上是一種人工智能，它可以實現(xiàn)對設(shè)計三要素的進行歸納、總結(jié)、概括，指導設(shè)計實踐，并通過模糊評價，實現(xiàn)了篩選。設(shè)計創(chuàng)新的主體還是設(shè)計人員，但是CAID技術(shù)確實對于具有指導作用，它可以將設(shè)計師的創(chuàng)造性思維、設(shè)計觀念、知識見解在科學的管理程序內(nèi)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(shù)在開發(fā)中的難點

　　CAID技術(shù)本身涵蓋自然科學和社會科學眾多方面，CAID技術(shù)雖然是計算機技術(shù)和CAD技術(shù)的結(jié)合，但是本身對于消費心理、市場推廣、產(chǎn)品生產(chǎn)周期等方面，雖然我國的CAD技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，但是CAID技術(shù)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(shù)的亮點在于它提高了消費者的產(chǎn)品設(shè)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(diào)研對于產(chǎn)品的選型具有重要意義，可是在實現(xiàn)產(chǎn)品選型后，如何對初步完成的產(chǎn)品設(shè)計進行評價，雖然行業(yè)本身對于產(chǎn)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(chǎn)品設(shè)計的設(shè)計風格、設(shè)計形式、設(shè)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(chǎn)，如何在設(shè)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(shù)發(fā)展的難點。

　　3.2信息篩選給CAID技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)

　　CAID技術(shù)建立的信息平臺可以使設(shè)計人員了解消費者的產(chǎn)品需求，可是因為信息過于龐雜，信息的篩選至關(guān)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(shè)計前期難以確定設(shè)計方向，影響設(shè)計進度，數(shù)字化信息平臺給予設(shè)計師無限的創(chuàng)作靈感，但是信息的龐雜也對設(shè)計師的經(jīng)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(shù)發(fā)展的要求。

　　3.3人工智能還需發(fā)展

　　CAID技術(shù)作為人工智能技術(shù)，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(shè)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(shè)計創(chuàng)新過程中應(yīng)遵循的原則和規(guī)范;如何在實現(xiàn)在人工智能和設(shè)計師想法進行可控的協(xié)調(diào)。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(shè)計創(chuàng)新模塊還有很長的路要走。

　　4CAID技術(shù)的發(fā)展展望

　　CAID技術(shù)雖然在現(xiàn)階段還存在技術(shù)上的一些難點，但是因為CAID技術(shù)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(chǎn)品設(shè)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(shè)計過程的模型化，便于設(shè)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(shè)計選擇方案派生多種設(shè)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(qū)動產(chǎn)品的設(shè)計，最大程度滿足特定用戶對特定產(chǎn)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(shù)使設(shè)計師在計算機上可以提前看到產(chǎn)品生產(chǎn)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(yīng)用和完善，虛擬產(chǎn)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(shù)水平，努力提高可視化精度;CAID的人機交互技術(shù)經(jīng)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(shè)計的全過程進行實時的檢查、評估，最大程度發(fā)揮設(shè)計人員的積極性和創(chuàng)造性。

　　4.3基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同化和系統(tǒng)化

　　工業(yè)設(shè)計的發(fā)展趨勢是協(xié)同設(shè)計、智能設(shè)計、虛擬設(shè)計、全生命周期設(shè)計，CAID技術(shù)也將順應(yīng)這一發(fā)展趨勢進行發(fā)展，建立面向設(shè)計師的知識庫，發(fā)展本體化的信息共享方式，通過網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)品的全生命周期設(shè)計中去。

　　5結(jié)語

　　隨著經(jīng)濟的發(fā)展，市場對于產(chǎn)品設(shè)計的影響越來越大，CAID技術(shù)應(yīng)有于工業(yè)設(shè)計有利于保證產(chǎn)品新穎、個性、獨特，提高產(chǎn)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(shù)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(shù)必將革新工業(yè)設(shè)計的發(fā)展。

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