计算机辅助工业设计系统

Value Engineering0引言工业设计的发展方向逐渐趋近于机电一体化以及信息电子类产品，其技术含量越来越高，同时，社会的经济状况越来越好，人们的消费观念越来越不同，消费者所关注的已不仅仅是产品的功能以及质量，越来越多的人们开始重视产品的外观造型、创新度、环保性等等，这就给工业技术带来更高的难度。

正是因为人们的要求不断提高，工业设计的需求也越来越高。

近年来，许多国内外学者对工业设计的关注越来越密切。

随着计算机技术的不断发展，各种各样的软硬件被人们所开发，各种日新月异的技术更是吸引着工业设计的人才们。

1计算机辅助工业设计1.1CAID CAID 即计算机辅助工业设计，它是在计算机与一些相关的辅助性工业设计系统相结合的前提下，在工业设计的相关领域内，进行各种创造与设计。

这种设计完全以计算机为中心，彻底摆脱了传统的设计模式，CAID 无论是在设计的过程中，还是方法上，甚至是质量上，与传统的设计相比，它都发生了飞越性的变化，这是一种质的变化。

CAID 同时也涉及到许多其他方面的技术，如CAD 技术、多媒体技术，以及人工智能技术、优化技术等等。

从广义上来看，CAID 其实是CAD 的一个“孪生兄弟”，在技术与方法上，都可以借鉴甚至引用CAD 领域的内容。

1.2CAID 与创新在各种设计领域，创新都是其灵魂，当然，在工业设计领域中也不例外。

在二十一世纪初期，全球各大制造业都以知识为基础，对产品进行创新性创造，这便是当时竞争的核心。

对于产品来说，不管是它们的功能、外形，还是材质、工艺，只要对任何一个方面进行创新性的改变，其市场竞争力都会受到很大的影响，甚至会直接影响到产品的质量。

2计算机辅助工业设计的发展目前，不管是国内还是国外，对于CAID 的研究还仅仅局限于计算机辅助造型技术，智能技术，新兴技术以及人机交互技术等方面。

下面，将对这四种技术一一进行详细的介绍，并对目前世面上一些比较有名的商品化软件进行简单的介绍。

浅析计算机辅助设计及其应用摘要：随着市场经济的快速发展，计算机辅助设计在工业设计的过程中的逐渐应用，极大的促进了工业设计的发展和工业网络信息化的发展。

在工业生产过程中计算机辅助设计的应用对工业设计产品设计与创新具有重要的现实意义。

关键词：计算机辅助设计；信息技术；应用引言：计算机辅助设计在工业设计中的应用是现阶段工业发展的需要和社会主义市场经济发展的必然，采用先进技术和工艺发展工业是科技进步的体现，是振兴民族工业的必然要求，将计算机辅助设计技术融入到工业生产与工业设计之中，是新时期技术与工业的有机融合，并将计算机辅助设计中优秀的思想和理念与工业设计进行完美的结合将有利于经济的快速发展，从而促进地区经济的腾飞，但计算机辅助设计只是属于技术层面的，要想设计和制作出符合人们要求的工业设计产品还需要结合可持续设计和人性化设计等先进的设计理念。

1.计算机辅助工业设计技术计算机辅助工业设计技术，是计算机辅助工业设计系统的内部支撑技术由于工业设计是一门综合性的交叉性学科，涉及到诸多学科领域，因而计算机辅助工业设计技术也涉及到了CAD技术人工智能技术多媒体技术虚拟现实技术、优化技术、模糊技术、人机工程学等信息技术领域广义上，CAID是CAD的一个分支，许多CAD领域的方法和技术都可加以借鉴和引用。

2.计算机辅助造型技术计算机辅助造型技术经过20多年的探索，已发展到特征造型和参数化、变量化设计阶段，为实体模型向产品模型的转化铺平了道路同时，CIMS并行工程虚拟制造等设计制造模式的发展，使得产品模型必须实现全生命周期中的信息共享各种模型数据的转换和网络传输等问题这些都对计算机辅助造型技术提出了更高的要求。

3.计算机辅助设计技术的应用现状目前，计算机辅助设计被广泛应用于各个企业。

在信息技术小断发展的过程中，计算机辅助设计技术的应用越来越成熟。

应用计算机辅助设计的企、事业单位在市场竞争中具有一定的优势。

这些单位的资金较为充裕，具备的硬件数量较多，计算机软件的更新也比较及时。

计算机辅助设计技术的应用随着科技的快速发展和计算机技术的不断进步，计算机辅助设计（Computer-Aided Design，简称CAD）技术正逐渐在各个领域得到广泛应用。

本文将从工业设计、建筑设计和电子电路设计三个方面，探讨计算机辅助设计技术的应用。

一、工业设计中的CAD技术应用工业设计是指通过科学化的设计方法，将美学、功能、工艺和市场需求等因素有机结合，为产品提供外观和结构的设计。

在工业设计领域，CAD技术被广泛应用于产品的造型设计、样机制作和模具制造等过程。

借助CAD软件，设计师可以更加直观地呈现产品的外观效果，并进行三维建模和动画演示。

同时，CAD技术还可以优化产品的结构设计，提高产品的质量和效率。

二、建筑设计中的CAD技术应用在建筑设计领域，CAD技术的应用不仅提高了设计效率，还减少了设计过程中的错误和纰漏。

通过CAD软件，建筑师可以更加直观地呈现建筑的立体效果，并进行可视化的室内外设计。

此外，CAD技术还可以进行结构分析和工程量计算，为建筑设计提供可靠的数据支持。

通过CAD技术的应用，建筑师可以更好地满足客户需求，实现设计理念的落地。

三、电子电路设计中的CAD技术应用电子电路设计是指利用电子元器件进行电路设计和仿真。

在电子领域，CAD技术被广泛应用于电路图设计、电路仿真和印制板设计等环节。

通过CAD软件，设计师可以进行电路的逻辑设计和电路图的绘制，实现电子元器件的选型和布局。

同时，CAD技术还可以进行电路的仿真分析，验证电路的功能和性能。

通过CAD技术的应用，可以降低电子电路设计的难度和风险，提高设计的效率和准确度。

综上所述，计算机辅助设计技术在工业设计、建筑设计和电子电路设计等领域的应用得到了广泛认可和推崇。

随着技术的不断进步，CAD技术还将继续发展和完善，为各行各业提供更多更好的设计工具和平台。

计算机辅助设计技术的应用，不仅提高了设计效率和质量，还推动了各个领域的创新和发展。

计算机辅助设计技术在工业设计中的应用随着科技的发展，计算机技术越来越普及，许多行业都开始应用计算机辅助设计技术。

今天我们要探讨的是计算机辅助设计技术在工业设计中的应用。

一、计算机辅助设计技术在工业设计中的概念及特点计算机辅助设计技术，简称CAD技术，是指通过计算机及其周边设备来辅助完成产品的绘制、设计、分析等过程的一系列技术。

与传统的手工制图方式相比，CAD技术具有高效、快速、准确等特点，能够大大减少设计周期，提高设计效率。

在工业设计中，CAD技术被广泛应用。

它可以用来制作产品的三维模型，进行产品的结构分析、装配模拟、性能测试等工作，还可以帮助设计师快速完成产品的许多细节处理工作。

二、计算机辅助设计技术在工业设计中的优势1.提高设计效率CAD技术可以大大减少设计周期，提高设计效率。

通过建立三维模型，设计师可以对产品进行全方位的观察和调整，快速找到设计中的问题并进行修改，同时还可以直接生成工程图纸，为制造提供准确的基础。

2.降低制造成本借助CAD技术，设计师可以模拟产品的运作情况，并进行优化，通过不断优化设计方案，使产品制造成本得到降低。

同时，在制造过程中，CAD技术可以提供准确的数值控制文件，保证产品的精度和质量。

3.提高产品质量CAD技术可以快速、精确地制作出产品的三维模型，并进行多方面的模拟与测试，以最大程度地保证产品的质量。

同时，CAD技术还可以提供精确的工艺数据，为制造过程提供有效的支持，从而提高制造过程的稳定性和可控性。

三、计算机辅助设计技术在工业设计中的应用案例1.汽车设计CAD技术在汽车设计中的应用，可以帮助设计师制作出具有高度仿真度的汽车模型，进行车身结构和动力电池等方面的优化，甚至可以进行模拟行驶测试，从而减少实体车辆的研制成本，同时还可以大大加快产品研发周期。

2.机械设计在机械设计领域，CAD技术可以帮助设计师快速、准确地制作机械零部件的三维模型，进行零部件之间的拼装模拟，检验机械系统的实用性和工艺性，有效减少制作失败率和劳动强度，提高产品质量和生产效率。

计算机辅助工业设计作者：顾露茜路易霖来源：《现代装饰·理论》2011年第06期在数字化信息时代，计算机技术已经渗入人们生活的方方面面，并且广泛的运用于各行各业，工业设计在计算机的介入而发生着重大的变革，它和计算机的结合创造了一种全新的设计形式——计算机辅助工业设计（CAID），给工业设计带来了全新的设计方式和理念。

因此，研究计算机与工业设计的关系是十分必要的。

1.新时代的工业设计1.1工业设计的几个阶段第一阶段是在工业革命之前的设计。

产品基本上都是一些生活的必需品。

人们在满足基本使用的功能的前提下，对产品的外观、结构、色彩等进行的装饰性的美化。

在这一时期还没有出现真正意义上工业设计。

第二阶段是工业设计至第一次世界大战爆发。

这个阶段产生了现代意义上批量生产和批量销售的产品，真正意义上的工业设计也是从这个时期开始建立起来的。

第三阶段是两次世界之间。

新材料的运用、新科学的融合、新方法的介入推动了工业设计的发展。

在这个期间德国的包豪斯设计学院奠定了工业设计教学体系的基础，同时也奠定了经典的功能主义设计的理论和方法。

第四阶段指第二次世界大战之后。

新技术、新材料融入工业设计中，消费文化的繁荣，使这个时期的工业设计受到了世界各地的普遍重视，得到了迅速的发展，同时也形成了各具特色的设计风格和设计方法。

现阶段，随着人类社会进入到了数字化时代，市场对产品的性能、价格和更新速度提出了更加苛刻的要求，多样化、趣味化、个性化、小批量生产等成为了现代社会发展的趋势。

在这种情况下工业设计也进入发展的新纪元，迈入了信息时代。

1.2新时代工业设计的特点信息时代的到来，工业设计已突破了传统的界限，它实质上是一个对多种信息进行收集、筛选和重组的过程。

信息时代的工业设计也呈现出了自己的新特点：1.2.1 工业设计范围的扩展现代的工业设计中更多的融入了产品的情感设计和软性界面的设计；“以人为本”、“体验设计”等设计理念已经成为设计的新热点，更多的虚拟设计个虚拟展示等成为了新的设计方向。

《计算机辅助工业设计(三维)》课程标准课程名称：计算机辅助工业设计课程编码：11912016课程类型：理实一体化开课部门：艺术设计系规定课时：48一、前言1．课程性质计算机辅助工业设计是产品造型设计专业的必修课程。

通过学习，使学生具备产品设计助理工程师的设计表现技能，学生综合运用三维软件及渲染软件完整将设计创意表达。

开设一学期，教学时数为48学时，3学分。

2．课程定位该课程是产品造型设计专业的核心课程，在产品设计表现流程中，是承上启下的课程，该课程是基于计算机辅助工业设计（二维）后，将二维效果图转化为三维立体图，并衔接之后的数字化模型及手工模型课程。

根据产品造型设计专业人才培养方案中产品设计助理工程师的岗位及职业能力分析表中典型工作任务来设置的，培养学生熟练掌握三维的产品设计表达以及产品的色彩、材质、加工工艺的知识，反复训练，综合提升学生的专业认知及职业素养的养成。

前导课程：计算机辅助工业设计（二维）、产品手绘设计表现技法后续课程：数字化产品设计、产品模型制作3．课程设计思路课程内容设计重在培养学生利用三维软件的设计制作能力，围绕产品造型设计表现流程、特点及能力要求，通过具体软件操作技能技能入手。

依据产品设计原则和项目课程要求，组织学生完成实际产品三维效果图的设计表达，培养学生综合的设计表现能力及掌握在产品设计过程中对象的产品结构、色彩、材质、加工工艺等知识。

为充分体现任务引领、项目导向课程思想，本课程根据产品造型设计专业人才培养方案中职业岗位及职业能力分析表中的产品设计表现技能为主要的教学内容，展开以产品曲线建模、产品色彩、材质、加工工艺表现、三维建模及渲染，选择具有代表性的产品案例进行教学。

本课程对产品造型设计专业开设48课时。

二、课程目标1．知识目标经过本课程的学习，学生能够系统地学习与掌握二维绘图软件塑造三维效果的的基本原理；能够系统地学习与掌握三维造型设计软件rhino的建模原理和相关知识；能够系统地学习与掌握三维设计软件进行产品建模的基本能力；能够系统地学习计算机辅助设计软件的操作基本知识；具备基本的产品效果的渲染的知识和技能。

计算机辅助设计在工业制造中的应用在当今高度工业化的时代，计算机辅助设计（Computer Aided Design，简称 CAD）已经成为工业制造领域中不可或缺的重要工具。

它极大地改变了传统的工业设计和制造方式，提高了生产效率、产品质量，并为创新设计提供了更广阔的空间。

CAD 的出现可以追溯到上世纪 50 年代，随着计算机技术的不断发展，CAD 系统也日益完善和强大。

从最初的简单二维绘图，到如今复杂的三维建模、仿真分析和虚拟现实展示，CAD 已经涵盖了工业制造的各个环节。

在产品设计阶段，CAD 软件为设计师提供了强大的工具和便利。

设计师可以利用 CAD 软件快速绘制出产品的草图和概念设计，通过直观的图形界面和丰富的绘图工具，将脑海中的创意转化为具体的图形。

而且，CAD 软件支持参数化设计，设计师可以通过修改参数来快速调整产品的尺寸、形状和结构，大大提高了设计的灵活性和效率。

以汽车设计为例，传统的手工绘图和模型制作不仅费时费力，而且难以准确表达复杂的曲面和结构。

而使用 CAD 软件，设计师可以轻松构建汽车的三维模型，精确地模拟车身的流线型、零部件的装配关系以及内饰的布局。

通过渲染和动画功能，还能提前展示汽车的外观效果和行驶动态，为设计的优化和决策提供直观的依据。

在模具制造中，CAD 也发挥着关键作用。

模具的设计和制造精度直接影响到产品的质量和生产效率。

利用 CAD 软件，模具设计师可以根据产品的形状和尺寸精确设计模具的结构和型腔，同时进行模具的强度和寿命分析，确保模具在生产过程中的稳定性和可靠性。

通过与计算机辅助制造（CAM）系统的集成，CAD 生成的模具设计数据可以直接传输到加工设备，实现自动化加工，大大缩短了模具的制造周期。

在机械制造领域，CAD 不仅用于零件的设计，还能进行装配体的模拟和运动分析。

工程师可以在虚拟环境中模拟机械部件的装配过程，提前发现装配干涉和设计缺陷，避免在实际生产中出现问题。

计算机辅助产品设计系统开发与实现近年来，随着计算机技术的发展，计算机辅助产品设计系统已经成为了现代产品设计的主要手段之一。

这些系统能够帮助设计师实现产品的快速建模、仿真分析、优化设计和制造等多个环节中的工作，从而大大提高了设计效率和产品质量。

本文将从计算机辅助产品设计系统的概念、分类、开发步骤、实现方法和相关技术等方面进行探讨。

一、概述计算机辅助产品设计系统，简称CAD，指的是利用计算机软件辅助设计和制造产品的一种技术。

它包括了从产品的初始设计到产品制造过程中所需的各种辅助手段和技术，并具有工业设计、机械制造、航空航天、建筑、电子等领域的广泛应用。

计算机辅助产品设计系统可以通过建立三维模型、快速成型、可视化仿真等方式，有效地降低产品设计和制造过程中的成本和时间，并提高了产品的质量和竞争力。

二、分类根据不同的应用领域和设计需求，计算机辅助产品设计系统可以分为以下几类：1、机械CAD：主要用于机械产品的设计和制造，如汽车、机床、船舶等。

2、建筑CAD：主要用于建筑行业中建筑设计和施工图的制作，如建筑图纸、楼房剖面图和地形图等。

3、电子CAD：主要用于电路板、集成电路、芯片等电子产品的设计和制造。

4、工业设计CAD：主要应用在家具、包装、商业广告、展览设计等领域。

5、非传统CAD：主要是应用于一些新颖或特别的设计领域，如激光切割、纤维加工、模拟仿真等。

三、开发步骤计算机辅助产品设计系统的开发通常包括以下步骤：1、需求定义：明确设计系统的目标和需求，并制定详细的技术规范和开发计划。

2、原型开发：利用计算机辅助工具设计出系统的原型，以快速验证系统的设计思路和技术可行性。

3、程序设计：根据系统的原型和技术规范，进行系统的程序设计和编码。

4、系统集成：将系统的不同部分进行集成，进行测试和调试，以确保系统的稳定性和可靠性。

5、产品发布：对系统进行全面测试和质量保证后，进行产品的发布和推广。

四、实现方法计算机辅助产品设计系统的实现方法根据其分类而有所不同。