現(xiàn)代設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)展望與思考

草原蒙狼

發(fā)展趨勢(shì)展望               
9 c; H# U% F. {
3 H7 l; A: V4 z& Q' f4 u4 i由于國際化市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)和用戶對(duì)產(chǎn)品的功能、質(zhì)量,、價(jià)格,、供貨期、售后服務(wù)等要求越來越高,，以及高新技術(shù)的飛速發(fā)展,，以信息科學(xué)與微電子技術(shù)為代表的現(xiàn) 代科學(xué)技術(shù)對(duì)制造業(yè)的滲透、改造和更新,，使傳統(tǒng)的制造技術(shù)演變成為一門涵蓋從產(chǎn)品設(shè)計(jì),、制造、管理,、銷售到回收再生的全過程,，跨多個(gè)學(xué)科且高度復(fù)雜化、集 成化的先進(jìn)制造技術(shù),。柔性自動(dòng)化,，智能化，并行工程,，虛擬制造,，精密、微細(xì)加工等,，是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)�,，F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的主體技術(shù) 之一,，也是先進(jìn)制造技術(shù)的核心與靈魂，必將伴隨著先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,，計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的進(jìn)步,，制造業(yè)生產(chǎn)模式的變革，競(jìng)爭(zhēng)與合作的全球化,，人們對(duì)生態(tài)環(huán) 境,、資源的關(guān)切和對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)多樣化等方面的要求，而發(fā)生著深刻的變化,。展望現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),，大致有以下幾方面：
     1）設(shè)計(jì)過程的數(shù)字化，不僅要完善工程對(duì)象中確定性變量的數(shù)學(xué)描述和數(shù)學(xué)建模,，而且更要研究非確定性變量,，包括隨機(jī)變量、隨機(jī)過程,、模糊變量（人的智能,、經(jīng)驗(yàn)、創(chuàng)造力,、語言及政治,、經(jīng)濟(jì)、人文等社會(huì)科學(xué)因素）等的數(shù)學(xué)描述和數(shù)學(xué)建模,。
     2）設(shè)計(jì)過程的自動(dòng)化和智能化研究,。健全、研究,、發(fā)展各種類型的數(shù)據(jù)庫、方法庫和知識(shí)庫,，及自動(dòng)編程,、自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等高級(jí)商品化軟件的研制,，如研究設(shè)計(jì)知識(shí),、數(shù)據(jù)、信息的獲取與處理技術(shù),、智能CAD人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)的模型和應(yīng)用軟件等,。
) }3 ~" j' D" O# v8 H     3）動(dòng)態(tài)多變量?jī)?yōu)化和工程不確定模型優(yōu)化（模糊優(yōu)化）、不可微模型優(yōu)化及多目標(biāo)優(yōu)化等優(yōu)化方法與程序的研究,，并進(jìn)一步發(fā)展到廣義工程大系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究,。
/ N8 h: z& u" u     4）網(wǎng)絡(luò)化并行設(shè)計(jì)及協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù)、方法及軟件的研究,。
     5）虛擬設(shè)計(jì)和仿真虛擬試驗(yàn)及快速成形技術(shù)的深入研究,，是一種以計(jì)算機(jī)仿真為基礎(chǔ),，集計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、智能技術(shù),、并行工程,、人機(jī)工程、材料,、成形工藝,、光電傳感技術(shù)和多媒體技術(shù)為一體的綜合學(xué)科研究。
7 S3 |( [; k# a$ e$ T; M& n/ y( L3 @     6）大力普及,、推廣與發(fā)展CAD技術(shù)的應(yīng)用研究,，其重點(diǎn)是研制開發(fā)功能強(qiáng)的商品化軟件。
     7） 面向集成制造和分布式經(jīng)營管理的設(shè)計(jì)方法,、人員組織及規(guī)劃的研究,。據(jù)參考文獻(xiàn)[11]介紹，企業(yè)的成功中只有20%來自技術(shù)方面,，不低于80%依賴于如何 組織和設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程,。這也是美國、日本大公司成功的一條經(jīng)營之道,。如,，近年來出現(xiàn)的并行工程（Concurrent Engineering——CE）、精益生產(chǎn)（Lean Production——LP）,、靈捷制造（Agile Manufacturing——AM）,、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（Just－in－Time）、質(zhì)量功能配置（Quality Function Deployment——QFD）等生產(chǎn)管理中的設(shè)計(jì)技術(shù),，應(yīng)依據(jù)國情和市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)變化研究將這些技術(shù)貫徹到生產(chǎn)過程中,。
     8）微型機(jī)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論及設(shè)計(jì)方法和技術(shù)的研究，如智能計(jì)算,、納米技術(shù),、微型機(jī)器人系統(tǒng)及微型機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算。
; q: R* K7 y8 h7 [     9）面向生態(tài)環(huán)境的綠色設(shè)計(jì)理論與方法的研究,，如綠色產(chǎn)品的設(shè)計(jì),、清潔化生產(chǎn)過程的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品的可回收性設(shè)計(jì)等,。
% n  W+ U% _7 F4 C6 A     10） 注重基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)理論及共性設(shè)計(jì)技術(shù)的深層次研究,。基礎(chǔ)性設(shè)計(jì)技術(shù),，如動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),、疲勞設(shè)計(jì)、防斷裂設(shè)計(jì)、減摩和耐磨設(shè)計(jì),、防腐蝕性設(shè)計(jì)及運(yùn)動(dòng)學(xué),、動(dòng)力學(xué)、傳 動(dòng)技術(shù),、彈塑性理論等,，是許多現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的知識(shí)源泉和數(shù)學(xué)建模的理論基礎(chǔ)。美國的基礎(chǔ)研究是當(dāng)今世界領(lǐng)先的,，制造技術(shù)也處于世界領(lǐng)先地位,，設(shè)計(jì)基礎(chǔ)技術(shù) 研究成果為制造業(yè)提供了豐富的元知識(shí)和領(lǐng)域知識(shí)，這是美國推出一代又一代產(chǎn)品參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的支柱,。美國把制造業(yè)和產(chǎn)品向國外推銷時(shí),，供給的是企業(yè)的產(chǎn)品制 造部分，而其研究開發(fā)的知識(shí)源則牢牢控制在國內(nèi),。例如,，人們熟知的美國格利森公司對(duì)準(zhǔn)雙曲線齒輪的設(shè)計(jì)制造技術(shù)是一個(gè)看不見的“黑箱”（根據(jù)工況，算出機(jī) 床調(diào)整參數(shù),，從而加工出齒輪）,，盡管人們漸漸掌握了格利森加工機(jī)床的內(nèi)部構(gòu)造，但格利森公司對(duì)“黑箱”采取了非公開政策,，因而至今他們對(duì)準(zhǔn)雙曲線齒輪的設(shè) 計(jì)制造技術(shù)仍然處于世界絕對(duì)領(lǐng)先地位,。設(shè)計(jì)中的共性技術(shù)與方法，如數(shù)學(xué)描述,、建模,、仿真和優(yōu)化及試驗(yàn)方法等，也是設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù),，它涉及到CAD,、可靠 性設(shè)計(jì)、安全性設(shè)計(jì),、模糊設(shè)計(jì),、綠色設(shè)計(jì)、反求工程,、圖像處理、專家系統(tǒng),、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等信息和知識(shí)的獲取,、組織、傳遞及使用共享,。

思考與建議
* c, S6 V  Z0 M5 ~8 r
     先進(jìn)制造技術(shù)是美國人在他們制造業(yè)發(fā)展進(jìn)程中為促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展于80年代末期提出的,，通過研究涌現(xiàn)出許多制造技術(shù)、設(shè)計(jì)技術(shù)和管理技術(shù),。我國近幾年在 這方面也開展了廣泛的研究,，取得了許多矚目的成就,，其中有些項(xiàng)目的研究已接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平；但從總體情況看與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比尚有較大差距,，主要表 現(xiàn)在先進(jìn)制造技術(shù)大部分依賴引進(jìn),，許多精密設(shè)備，（如數(shù)控機(jī)床）,、儀器,、特大型載重汽車和挖掘機(jī)、不少機(jī)電產(chǎn)品的核心部件（如電冰箱和空調(diào)的壓縮機(jī),、錄像 機(jī)和復(fù)印機(jī)的磁鼓等）也依賴進(jìn)口或合資生產(chǎn),，自主開發(fā)的產(chǎn)品份額不大，自主版權(quán)（自己的知識(shí)產(chǎn)權(quán)）的設(shè)計(jì)軟件也不多（如至今我國還沒有自主版權(quán)現(xiàn)代轎車總 體設(shè)計(jì)軟件）[12],。這些技術(shù)與產(chǎn)品性能上的差距,，通常不僅表現(xiàn)在制造工藝上的差距，也表現(xiàn)在現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)諸方面（特別是基礎(chǔ)性 設(shè)計(jì)技術(shù)）的研究力量較弱和新產(chǎn)品（硬件與軟件）設(shè)計(jì)開發(fā)能力較弱,。為了盡快縮短差距,，趕超世界先進(jìn)水平，我們應(yīng)依據(jù)國情,，發(fā)揮社會(huì)主義制度的優(yōu)勢(shì),，統(tǒng)籌 規(guī)劃，加強(qiáng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的基礎(chǔ)理論,、共性的理論,、方法、技術(shù)的研究,，例如,，通過對(duì)產(chǎn)品動(dòng)態(tài)特性、疲勞強(qiáng)度,、可靠性,、穩(wěn)定性等的物理試驗(yàn)、仿真試驗(yàn),、市場(chǎng)信 息和已有經(jīng)驗(yàn)的獲取以及數(shù)學(xué)建模,、幾何建模，知識(shí)表示與推理,，優(yōu)化方法等的研究,，建立產(chǎn)品的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，知識(shí)庫,、方法庫,。因?yàn)闆]有可靠的數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì) 中的數(shù)學(xué)建模及其仿真是不可信的。現(xiàn)代產(chǎn)品的設(shè)計(jì)是基于知識(shí)的設(shè)計(jì),，沒有知識(shí)含量和缺乏最新信息的設(shè)計(jì),，就不可能設(shè)計(jì)出先進(jìn)的適應(yīng)市場(chǎng)的產(chǎn)品，沒有現(xiàn)代科 學(xué)技術(shù)與方法的運(yùn)用,，也不可能設(shè)計(jì)出高技術(shù)含量的產(chǎn)品,。所以，數(shù)據(jù)和知識(shí)的獲取以及現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與方法的運(yùn)用就成為現(xiàn)代設(shè)計(jì)重要的共性問題,。在加強(qiáng)設(shè)計(jì)基 礎(chǔ)技術(shù)與共性技術(shù)研究中應(yīng)瞄準(zhǔn)現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的前沿（如虛擬設(shè)計(jì)與快速成形技術(shù),、納米技術(shù)等）；應(yīng)把研究的課題伸向工程,，加強(qiáng)面向工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技 術(shù)的研究,，并及時(shí)總結(jié)基礎(chǔ)技術(shù)的研究成果，將其轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)力,。應(yīng)把對(duì)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論,、方法及技術(shù)的研究與創(chuàng)造新理論、方法和技術(shù)結(jié)合起來,，積極推廣 新的設(shè)計(jì)技術(shù)與方法,，擴(kuò)大自主開發(fā)產(chǎn)品和CAD軟件的質(zhì)量與數(shù)量，提高其在國際市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力,，創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,，使我國的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)盡快 步入國際先進(jìn)行列。

zhougt1985

不錯(cuò)的總結(jié)  有啟發(fā)

wxg_1984

我也一直忙碌,，
# l$ K: q$ G5 o& b從來沒有想過這樣多�,。�,！
) C2 C- C/ t, ^  R, ~# D& B樓主高見�,。。,�,！