計算機(jī)新技術(shù)下的工業(yè)設(shè)計

前言：想要寫出一篇引人入勝的文章？我們特意為您整理了計算機(jī)新技術(shù)下的工業(yè)設(shè)計范文，希望能給你帶來靈感和參考，敬請閱讀。

[摘要]計算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，各類新技術(shù)層出不窮，移動互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、云計算、數(shù)據(jù)挖掘和物聯(lián)網(wǎng)等是未來計算機(jī)技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的主流趨勢。在幾種計算機(jī)新技術(shù)概述的基礎(chǔ)上簡要介紹了計算機(jī)技術(shù)及工業(yè)設(shè)計的發(fā)展，將計算機(jī)技術(shù)融合到工業(yè)設(shè)計中，對各類計算機(jī)新技術(shù)在工業(yè)設(shè)計應(yīng)用中的地位、影響和作用等進(jìn)行了分析，對計算機(jī)輔助設(shè)計相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望，為工業(yè)企業(yè)及研究學(xué)者在工業(yè)設(shè)計中應(yīng)用計算機(jī)新技術(shù)提供了參考價值。

[關(guān)鍵詞]工業(yè)設(shè)計；互聯(lián)網(wǎng)；計算機(jī)技術(shù)；輔助；發(fā)展

1引言

在科技迅猛發(fā)展的今天，計算機(jī)在人們的生活中逐漸成為了一個不可替代的產(chǎn)品，而計算機(jī)技術(shù)更是被廣泛應(yīng)用到各行各業(yè)中，形成了如今的“互聯(lián)網(wǎng)時代”[1]?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”時代下，計算機(jī)技術(shù)更新速度增快，應(yīng)用更加廣泛。如今計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在各行各業(yè)中，大至航天、醫(yī)療等行業(yè)，小到餐飲、服務(wù)等行業(yè)。同樣的，計算機(jī)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計行業(yè)中的廣泛應(yīng)用也使得近年來我國工業(yè)設(shè)計行業(yè)有了重大突破，使其進(jìn)入了一個全新的領(lǐng)域。計算機(jī)技術(shù)大力幫助工業(yè)設(shè)計，使其水平得到了大力提升；同時，工業(yè)設(shè)計行業(yè)本身也在不斷地建立、完善、提高其技術(shù)、人才系統(tǒng)，激發(fā)企業(yè)創(chuàng)造力、提高創(chuàng)新意識、加大創(chuàng)新力度，為實現(xiàn)我國發(fā)展目標(biāo)，遵循發(fā)展方針，在新一輪產(chǎn)業(yè)革命浪潮中做出積極的舉措，在“經(jīng)濟(jì)新常態(tài)”和“供給側(cè)改革”的大背景下，從要素驅(qū)動、投資驅(qū)動轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新驅(qū)動，從制造大國升級為創(chuàng)造強(qiáng)國[2]，提高工業(yè)行業(yè)競爭力，從而提高國家競爭力，使我國工業(yè)設(shè)計在國際中逐步提升地位，使我國工業(yè)技術(shù)得到更專業(yè)、更穩(wěn)健的發(fā)展。在這其中，計算機(jī)技術(shù)對工業(yè)設(shè)計行業(yè)的發(fā)展起著決定性作用。

2計算機(jī)新技術(shù)

20世紀(jì)40年代中期，計算機(jī)技術(shù)出現(xiàn)以來，對社會發(fā)展產(chǎn)生了極大的影響。目前隨著計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今社會進(jìn)入到信息化、大數(shù)據(jù)時代中，計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛。電子工程、機(jī)械工程、工業(yè)設(shè)計等行業(yè)和領(lǐng)域內(nèi)各種計算機(jī)技術(shù)應(yīng)用相對較廣。經(jīng)過多年發(fā)展，計算機(jī)技術(shù)也快速發(fā)展，信息存儲、信息輸入輸出等趨于完善，且移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和數(shù)據(jù)挖掘等也開始在計算機(jī)技術(shù)中暫露頭腳，并將成為未來一段時間內(nèi)計算機(jī)技術(shù)發(fā)展主流。下面對幾種計算機(jī)新技術(shù)進(jìn)行了介紹。

2.1移動互聯(lián)網(wǎng)

移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是移動通信和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合，是隨著智能手機(jī)用戶的增多而逐漸發(fā)展的。2010年，移動互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)，到了2014年我國已進(jìn)入全民移動互聯(lián)網(wǎng)時代。移動互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，給人們生活、工作帶來了極大的改變，而這一技術(shù)將繼續(xù)深入到日常工作、生活中。

2.2云計算

云計算是計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)互相融合的產(chǎn)物，是基于互聯(lián)網(wǎng)的一種新服務(wù)模式，在這種模式中能夠為用戶提供動態(tài)、擴(kuò)展性較好、虛擬化的資源。如Intel、IBM是典型的云計算。隨著云計算的發(fā)展，其服務(wù)范圍不斷擴(kuò)大，影響力也逐漸增強(qiáng)。

2.3數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘是數(shù)據(jù)庫知識發(fā)現(xiàn)中的一個過程，即從海量數(shù)據(jù)中挖掘出隱藏的、滿足用戶需求的信息。數(shù)據(jù)挖掘發(fā)展時間較早，但近些年來才得以廣泛應(yīng)用，特別是電子商務(wù)時代下，數(shù)據(jù)挖掘應(yīng)用較為廣泛。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，數(shù)據(jù)挖掘的作用將更加明顯。

2.4人工智能

人工智能是對人的意識、思維活動等進(jìn)行模擬。人工智能發(fā)展和應(yīng)用時，涉及到計算機(jī)、哲學(xué)、語言學(xué)、心理學(xué)等眾多學(xué)科，即將自然科學(xué)、社會科學(xué)有機(jī)融合在一起才能實現(xiàn)人工智能。人工智能發(fā)展的目的是促使機(jī)器完成人類需要智能才能完成的工作。隨著人工智能的發(fā)展，其應(yīng)用前景十分廣闊。

2.5物聯(lián)網(wǎng)

物物相連而成的互聯(lián)網(wǎng)便是物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的深入擴(kuò)展，是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的趨勢。物聯(lián)網(wǎng)能夠在多個領(lǐng)域和行業(yè)內(nèi)應(yīng)用，如智能交通、公共安全、工業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、照明管控和食品溯源等，都是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的范圍。未來物聯(lián)網(wǎng)將是推動社會發(fā)展的重要生產(chǎn)力，擁有廣闊的發(fā)展市場。

3計算機(jī)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計中的應(yīng)用

在如今這個信息時代，人們對商品功能形態(tài)的要求越來越高，已不再是滿足其自身功能的基本需求，更傾向于對產(chǎn)品的各方面進(jìn)行篩選比較。傳統(tǒng)的工業(yè)產(chǎn)品，在形態(tài)及其功能上早已無法滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)文化需求，故而計算機(jī)對工業(yè)設(shè)計行業(yè)的輔助便應(yīng)運而生，即計算機(jī)輔助設(shè)計，這迫使我國工業(yè)設(shè)計在原本不發(fā)達(dá)的階段快速進(jìn)入另一個新高階段。現(xiàn)階段的計算機(jī)輔助設(shè)計是通過計算機(jī)技術(shù)開展產(chǎn)品的輔助化設(shè)計，把工業(yè)設(shè)計理念與計算機(jī)先進(jìn)技術(shù)二者有機(jī)結(jié)合，充分調(diào)動工業(yè)行業(yè)積極性、創(chuàng)新性，連接計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)平臺，使設(shè)計人員的創(chuàng)意更快捷、更準(zhǔn)確地通過計算機(jī)來實現(xiàn)。總的來說，計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計主要可劃分為2個大方面：一方面是計算機(jī)對工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品建模的輔助，這也是現(xiàn)今計算機(jī)輔助設(shè)計的主要方面；另一方面是計算機(jī)技術(shù)中軟硬件技術(shù)對工業(yè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺的輔助及計算機(jī)技術(shù)對工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品功能的輔助，相信這也是今后計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的一大方向。

3.1對工業(yè)技術(shù)產(chǎn)品建模的輔助

首先在工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品建模過程中計算機(jī)的應(yīng)用，主要應(yīng)用到CAID系統(tǒng)（ComputerAidedIndustrialDesignSystem），它包括了輸入、處理和輸出3個部分，完成這一個從輸入到輸出的CAID的全過程所需要的所有要素的總和構(gòu)成了CAID系統(tǒng)[3]。CAID系統(tǒng)中經(jīng)常用到的軟件包括平面設(shè)計軟件Photoshop、CoreIDRAW等，三維造型及動畫軟件3DMax、Rhino等，網(wǎng)頁設(shè)計軟件Flash，人體建模軟件Poser，工程設(shè)計軟件AutoCAD、SolidWorks、pro/E等，市場調(diào)研軟件SPSS等。有了計算機(jī)的輔助建模，使產(chǎn)品的設(shè)計布局更具有內(nèi)涵，參數(shù)化技術(shù)使模型建立更加準(zhǔn)確快捷與設(shè)計師的想法更加貼合，更使得在實際生產(chǎn)過程中，不僅大大減少了原料浪費，有利于生產(chǎn)加工，而且縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)時間，減少了產(chǎn)品資金投入，同時有助于產(chǎn)品市場的健康發(fā)展。

3.2對工業(yè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺的輔助及對工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品功能的輔助

這一方面，由于計算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，軟硬件技術(shù)的不斷成熟，基于計算機(jī)自身特點，使得計算機(jī)技術(shù)在工業(yè)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)平臺中得到廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)了前所未有的重大突破。實現(xiàn)了項目的設(shè)計，對相關(guān)知識和信息進(jìn)行管理和檢索，將企業(yè)與客戶緊密連接，使工業(yè)設(shè)計網(wǎng)絡(luò)平臺為設(shè)計者提供最新的設(shè)計相關(guān)知識和資源。并且計算機(jī)數(shù)據(jù)庫、計算機(jī)信息快速交換、人工智能等技術(shù)也在工業(yè)設(shè)計中得到了充分應(yīng)用，比如人機(jī)交換技術(shù)、模擬交互產(chǎn)品以及將來更加普遍的VR技術(shù)，3D打印技術(shù)等。實現(xiàn)了計算機(jī)與工業(yè)技術(shù)的合作突破，這也是工業(yè)設(shè)計更加智能化的飛躍式進(jìn)步。無論是計算機(jī)在產(chǎn)品模型形態(tài)的建模輔助，還是計算機(jī)技術(shù)在工業(yè)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)平臺、工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品功能實現(xiàn)的應(yīng)用，都對工業(yè)設(shè)計的發(fā)展具有極其重要的意義。

4計算機(jī)輔助設(shè)計相關(guān)技術(shù)的發(fā)展趨勢

計算機(jī)在各行各業(yè)的應(yīng)用變得更加普遍，設(shè)計行業(yè)也越來越依賴于計算機(jī)。比如現(xiàn)在很多的插畫師都采用板繪來替代手繪，而現(xiàn)在產(chǎn)品模型的加工都需要設(shè)計師建出3D模型，這樣做出來的模型可以節(jié)省很多的人力物力。那么，隨著人們對遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實等計算機(jī)技術(shù)和并行、協(xié)同設(shè)計等設(shè)計方法的關(guān)注[4]，使得廣大學(xué)者對計算機(jī)知識與設(shè)計思想的結(jié)合產(chǎn)生了極大的興趣。

4.1計算機(jī)軟件的普遍應(yīng)用

當(dāng)今的設(shè)計師已經(jīng)無法離開電腦，無論是作畫修圖、制作動畫效果、游戲開發(fā)，還是產(chǎn)品3D模型形態(tài)效果的確定，甚至是最終成品的制作，都與計算機(jī)息息相關(guān)。設(shè)計師往往會通過一些特定的軟件來進(jìn)行創(chuàng)作，比如Photoshop、Illustrator、3DMax、犀牛等。而隨著更多功能的軟件開發(fā)，計算機(jī)只會越來越無法被取代，絕對不會退出歷史的舞臺，可以說，計算機(jī)將會成為設(shè)計師生活工作中必不可少的一部分。

4.2并行設(shè)計與協(xié)同設(shè)計

在工業(yè)設(shè)計的相關(guān)技術(shù)研究時，對于并行技術(shù)、工業(yè)產(chǎn)品制造和產(chǎn)品成本應(yīng)做出相應(yīng)考量，產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計等將走向統(tǒng)一平臺，在關(guān)于生命周期技術(shù)的研究過程中，產(chǎn)品設(shè)計師們也應(yīng)積極與各領(lǐng)域技術(shù)進(jìn)行協(xié)同[5]。并行設(shè)計、協(xié)同設(shè)計的發(fā)展延續(xù)，也應(yīng)是廣大工業(yè)設(shè)計師密切關(guān)注的重要趨勢，二者應(yīng)協(xié)同工作，適應(yīng)工業(yè)設(shè)計的發(fā)展趨勢。

4.33D打印技術(shù)

本來只是局限于模具制造的3D打印技術(shù)如今已不再拘泥于工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品方面，而是為諸如建筑、航空航天、醫(yī)療和教育等眾多領(lǐng)域都帶來了極大的便利。因此，這項技術(shù)得到了社會的廣泛關(guān)注，這將讓更多人關(guān)注這項技術(shù)，應(yīng)用這項技術(shù)。而在工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品的模型制作、零部件制作等方面，越來越多的人也會選擇3D打印這種方式來制作，越來越多的產(chǎn)品模型制造廠也會采用這項技術(shù)來獲取利潤，所以，在未來，3D打印會得到更大的普及和發(fā)展。而3D打印技術(shù)也將朝著標(biāo)準(zhǔn)化、開源設(shè)計等方向發(fā)展，為3D打印技術(shù)應(yīng)用提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)開源創(chuàng)新，提高應(yīng)用效率。而通過商業(yè)化的原型機(jī)實驗室打印出高質(zhì)量的原型機(jī)也是未來3D打印技術(shù)的發(fā)展主流方向。

4.4人機(jī)交互產(chǎn)品

如今，工業(yè)設(shè)計師對人機(jī)交互這個概念已不陌生，智能交互產(chǎn)品也在市場上大量涌現(xiàn)。通過計算機(jī)技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品與人的交流互動已成為工業(yè)設(shè)計發(fā)展的大趨勢。人們可以通過聲音、影像、動作等與產(chǎn)品溝通，為生活增添了很多色彩。智能手機(jī)的快速發(fā)展更是實現(xiàn)人機(jī)交互的重要渠道之一。手機(jī)越來越智能，那么交互的需求也將越來越大，除了手機(jī)之外，現(xiàn)在的交互產(chǎn)品在很多方面也有很多設(shè)想沒有實現(xiàn)，因此，人機(jī)交互將會是工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域有待繼續(xù)開發(fā)研究的重要方向。而隨著人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算等的發(fā)展，人機(jī)交互方式將和大數(shù)據(jù)、云計算結(jié)合在一起，人機(jī)交互方式也將更加智能，將朝著以用戶為中心、個性化的生物識別、全方位感知等幾個方向發(fā)展，將人和機(jī)器的交互，從機(jī)械的交互形式上升至情感交互。

4.5基于VR和AR技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計

人們通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR），可以創(chuàng)建和體驗想象中的虛擬世界，感受現(xiàn)實世界中無法遇到的場景和不會經(jīng)歷的故事。而增強(qiáng)現(xiàn)實技術(shù)（AR）的功能則是可以使用戶與屏幕上的二維虛擬世界套到現(xiàn)實世界的景象進(jìn)行互動?？梢哉f二者都具有很強(qiáng)的交互性，給人們帶來前所未有的快感。設(shè)計師們便開始借助這2種技術(shù)，加入到他們所設(shè)計的產(chǎn)品中，而更多的學(xué)者也越來越關(guān)注這2種技術(shù)，成為他們科研的主要方向。因此，VR以及AR技術(shù)的普及是不可避免的。而VR、AR和移動互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，也將是未來VR以及AR技術(shù)發(fā)展的重要方向。

4.6人工智能

人工智能（AI）作為引起全球關(guān)注的熱點話題，當(dāng)然也不會被廣大設(shè)計學(xué)者以及工業(yè)設(shè)計師所忽略。對于人工智能產(chǎn)品的研發(fā)，更是有眾多行業(yè)前來參與。人工智能作為計算機(jī)科學(xué)的一個分支，人們也會越來越期望在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域可以運用計算機(jī)技術(shù)，為廣大群眾帶來可以提供便利和幫助的人工智能產(chǎn)品，讓它們可以推動各個行業(yè)的進(jìn)步以及社會的發(fā)展。而對于一些關(guān)于人工智能產(chǎn)品將替代人類勞動力的說法，相關(guān)的研究人員也應(yīng)提高重視，不能一味地追求科技進(jìn)步而忽略了人類本身的需求。雖然高水平的人工智能產(chǎn)品便民實用，但與此同時也會引來很多人失業(yè)下崗，所以，在設(shè)計人工智能產(chǎn)品的時候也需要注重社會結(jié)構(gòu)的完整性，真正地為人類帶來進(jìn)步與幸福。而在未來人工智能將重視用戶體驗的提升，快速滿足用戶各類需求、提高資源重組效率；在歷史數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上通過人工智能預(yù)測系統(tǒng)幫助企業(yè)對用戶行為進(jìn)行預(yù)測、評估，更好地了解客戶行為；并基于歷史數(shù)據(jù)場景模擬下一代用戶體驗，實現(xiàn)和客戶的互動，滿足客戶需求，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。這些都是人工智能未來的發(fā)展方向。

5結(jié)束語

綜上所述，計算機(jī)技術(shù)對于工業(yè)設(shè)計的發(fā)展起到了重要的作用，計算機(jī)的加入使得設(shè)計的完整度更高、效率更高，計算機(jī)輔助設(shè)計也成為了現(xiàn)代技術(shù)前進(jìn)的必然趨勢，提升了人們的生活質(zhì)量并推動了社會甚至是人類的發(fā)展。我國提倡創(chuàng)新，在計算機(jī)技術(shù)的輔助下，更多的設(shè)計創(chuàng)新點應(yīng)運而生，為設(shè)計師拓寬了設(shè)計思路，提供了很大的便利，也為很多設(shè)計學(xué)者指出了更多的研究方向，真正地向產(chǎn)品設(shè)計的多元化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化邁進(jìn)了一步。

參考文獻(xiàn)

[1]夏妍娜,趙勝.中國制造2025產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)開啟新工業(yè)革命[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2016.

[2]孫志鵬.中國經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下的創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展研究[J].中國新高技術(shù)企業(yè),2015（7）:37.

[3]楊海成,陸長德,余隋懷.計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計[M].北京:北京理工大學(xué)出版社

[4]陸永平,郭俐,夏南海.計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計（CAID）技術(shù)與展望[J].期刊，2001-11-30

[5]陳佳鈺.計算機(jī)輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r與趨勢[J].期刊,2017-1-11.

作者:賈世賢 徐悅 孫洪陽 單位:大連民族大學(xué)設(shè)計學(xué)院