高俊杰 杜鶴民 趙曉彤

摘 要：設(shè)計問題是一個復雜處理過程，工業(yè)設(shè)計需要計算機技術(shù)進行輔助，計算機處理過程作為工業(yè)設(shè)計系統(tǒng)的內(nèi)部支撐技術(shù)，可以講計算機支持的協(xié)同工作進行引入的基礎(chǔ)上，將計算機協(xié)同工作的智能CAID系統(tǒng)應(yīng)用到工業(yè)設(shè)計中。

關(guān)鍵詞：CAID ；工業(yè)設(shè)計 ；CSCW ；計算支持的協(xié)同工作

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.106

0 引言

在進行設(shè)計的過程中，為了得到完善的設(shè)計方案，設(shè)計師進行設(shè)計的過程中，往往會借助各種方法和手段并結(jié)合多種設(shè)計數(shù)據(jù)和設(shè)計知識的整理來完成設(shè)計，達到優(yōu)化設(shè)計的目的。根據(jù)當下的計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機和計算機之間可以進行連接，在這種條件下，提高產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量和水平就有了更多的方式和方法，國內(nèi)外也一直在進行相關(guān)技術(shù)的研究，基于計算機支持協(xié)同工作的思想也在進行系統(tǒng)的建設(shè)和利用。對設(shè)計方案來講，設(shè)計的各個環(huán)節(jié)都十分重要，在一些獨立的設(shè)計環(huán)節(jié)中，往往容易有設(shè)計上不完善的地方，會導致一些設(shè)計上的缺陷，因此企業(yè)也會由于這些原因?qū)е麻_發(fā)成本的提高。也會因為前期修改方案的時間和費用的增加導致一系列的問題。在后期產(chǎn)品進入市場環(huán)節(jié)后，不具備相應(yīng)的市場競爭力。計算機支持的協(xié)同工作致力于解決這些問題，是一門計算機科學與心理、人機等方面綜合的新的學科，具有交叉性和綜合性的特點，為在時空上分散的人們提供了一個面對面和所見即所得的協(xié)同工作環(huán)境。

1 CAID 系統(tǒng)分析

1.1 CAID基本內(nèi)涵

計算機輔助工業(yè)設(shè)計，在工業(yè)設(shè)計的過程中，對產(chǎn)品設(shè)計，能夠進行輔助，在工業(yè)設(shè)計系統(tǒng)下進行設(shè)計的支出和輔助工作，可以卸載設(shè)計領(lǐng)域的各類創(chuàng)造性活動，能夠節(jié)約設(shè)計過程中相關(guān)資源。基于傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計工作，計算機輔助工業(yè)設(shè)計的方法和技術(shù)以及設(shè)計的過程都有所差別，有很大的提升，在設(shè)計過程中能更加優(yōu)化設(shè)計方法，提高設(shè)計質(zhì)量。計算機輔助工業(yè)設(shè)計作為一門相關(guān)技術(shù)，涉及到多方面的學科領(lǐng)域，作為計算機輔助工業(yè)設(shè)計系統(tǒng)的支撐技術(shù)，涉及到多方面的技術(shù)。比如人工智能方面、優(yōu)化技術(shù)方面等都能夠結(jié)合應(yīng)用，通過多方面的技術(shù)的應(yīng)用能夠使產(chǎn)品開發(fā)過程更加理性化，全面化，設(shè)計出的產(chǎn)品具備市場競爭力。在一些信息技術(shù)領(lǐng)域也能夠提供幫助。許多技術(shù)和方法在相關(guān)行業(yè)都可以進行利用和借鑒。

1.2 應(yīng)用現(xiàn)狀及功能需求

CAID技術(shù)的應(yīng)用普遍處于起步階段，現(xiàn)在在大部分的開發(fā)系統(tǒng)的開發(fā)過程中，計算機輔助設(shè)計和計算機輔助工業(yè)設(shè)計技術(shù)都得到了廣泛的應(yīng)用，并且日益萬山紅。開發(fā)產(chǎn)品的公司，通常在產(chǎn)品開發(fā)過程中，需要了解市場需求，對于相關(guān)客戶和消費者的需求要進行設(shè)計調(diào)研。最終的設(shè)計是根據(jù)基于調(diào)查的基礎(chǔ)上來做的設(shè)計。展開設(shè)計工作后需要不同時期的和客戶進行溝通，根據(jù)客戶的反饋意見來展開工作，在此過程中，不同階段，都需要和客戶溝通。產(chǎn)品項目的開發(fā)進程是由于客戶的需求來決定。設(shè)計師和客戶之間的交流會有很多的限制，通過文檔進行溝通，效率方面難以提升。在開發(fā)過程中設(shè)計人員與客戶之間也會存在著對設(shè)計方案的意見不一致?？蛻粼趯Ξa(chǎn)品的要求上也會由于時間的增加不斷的進行變化。開發(fā)人員在開發(fā)過程中會有很多重復性的工作存在，那么在開發(fā)次數(shù)增加后，會導致成本的上升，不利于產(chǎn)品開發(fā)的進程順利。如何能夠使客戶和設(shè)計開發(fā)人員有一個同步的溝通，是計算機輔助工業(yè)設(shè)計中的一個技術(shù)上的問題。

2 智能CAID中的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 計算機支持的協(xié)同工作

利用計算機技術(shù)、利用網(wǎng)絡(luò)與信息技術(shù)以及多媒體技術(shù)等相關(guān)技術(shù)，可以將不通時間上、在不同地點的工作以及相關(guān)工作人員進行組織，來設(shè)定一個計算機環(huán)境，將所有相關(guān)要素進行集合，完成計算機支持的協(xié)同工作。信息時代所具備的工作環(huán)境的群體性、工作內(nèi)容上的交互性以及協(xié)同特征，通過CSCW能夠進行體現(xiàn)，并符合信息時代的工作特征。因而現(xiàn)如今受到了相關(guān)領(lǐng)域的重視，也是計算機應(yīng)用和發(fā)展的一個方向。作為系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心，協(xié)作模型根據(jù)群體共同協(xié)同的工作的方式和特點以及工作的需求，提出了結(jié)構(gòu)上的協(xié)作方式。根據(jù)不同層次結(jié)構(gòu)，針對交互方面和活動方面進行研究，并提出定義。在國家的政策發(fā)展支持的情況下，國內(nèi)的技術(shù)研究發(fā)展也已經(jīng)取得了很大的進展。許多軟件公司也都在利用相關(guān)技術(shù)開發(fā)三維的計算機輔助設(shè)計產(chǎn)品，開發(fā)支持協(xié)同工作的設(shè)計類的系統(tǒng)，致力于解決設(shè)計問題。目前能夠?qū)⒂嬎銠C輔助設(shè)計和產(chǎn)品管理進行集成，完成支持協(xié)同設(shè)計工作的相關(guān)系統(tǒng)產(chǎn)品，開發(fā)網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)系統(tǒng)。

CSCW的研究內(nèi)容：

計算機協(xié)同工作是一種利用計算機技術(shù)，將時間上分離、空間上分布而工作上又相互依賴的多個協(xié)作成員及其活動有機地組織起來，共同完成某一項任務(wù)的分布式計算機環(huán)境。制造業(yè)的發(fā)展，需要協(xié)同設(shè)計相關(guān)技術(shù)的輔助，CSCW技術(shù)的出發(fā)點就是使人機協(xié)調(diào)統(tǒng)一，進行產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的過程，基于設(shè)計而言，從技術(shù)的角度出發(fā)，如何提升集體的工作效率、提高工作質(zhì)量，對于計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研究成果需要進行考量。目前，在發(fā)展進程中，問題、機遇和挑戰(zhàn)并存。單獨依賴于技術(shù)力量也很難解決多方面的困難。在群體中多方面的影響因素也需要不同學科的知識的介入才能得到全面的解決。在企業(yè)中如何提高工作人員的工作效率和工作上的工作質(zhì)量。CSCW能夠利用計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新的研究來力求滿足企業(yè)的要求，涵蓋了比較全面的信息技術(shù)范疇。

2.2 計算機支持協(xié)同工作的主要技術(shù)

工業(yè)設(shè)計系統(tǒng)，整個系統(tǒng)具有開放性的特點，可以擴展，可以重用。對于相關(guān)信息資源也能做到管理和查詢的基本功能，把相關(guān)信息進行組織和集合。目前很多相關(guān)的應(yīng)用軟件和設(shè)備的標準不夠完善，將技術(shù)應(yīng)用到計算機輔助工業(yè)設(shè)計系統(tǒng)中，可以輔助相關(guān)領(lǐng)域進行工作，系統(tǒng)運行時，各個元素獨立運行，當需要解決的問題超過了本系統(tǒng)能力時，尋求其他途徑進行解決。通過協(xié)作的過程實現(xiàn)資源共享。在計算機輔助工業(yè)設(shè)計系統(tǒng)中，因為用戶的數(shù)量及部門的分散情況，多界面也作為重點在研究。除此之外，虛擬計算機軟硬件系統(tǒng)的開發(fā)也能夠解決諸多問題。

3 智能CAID系統(tǒng)

系統(tǒng)模型及特征：

對于一般是產(chǎn)品開發(fā)來說，不同企業(yè)進行設(shè)計的特點和環(huán)境不同，可以綜合相關(guān)技術(shù)基于CSCW的智能CAID系統(tǒng)模型，進行設(shè)計問題的表述，同事可以確定產(chǎn)品設(shè)計中需要解決的目標以及在設(shè)計過程中存在哪些約束條件等等。利用相關(guān)技術(shù)，采用先進的理論和方法來進行方案設(shè)計，進行方案的優(yōu)化設(shè)計，最終設(shè)計出用戶滿意的產(chǎn)品，得到符合要求的方案。通過接口連接網(wǎng)絡(luò)和設(shè)備，職稱不同模塊的開發(fā)，與網(wǎng)絡(luò)連接來實現(xiàn)用戶之間、管理之間的溝通?？梢钥焖俚姆答亞栴}，提升效率。從提高設(shè)計效率和質(zhì)量的角度出發(fā)，設(shè)計人員可以通過交互來完成信息交流和資源的貢獻，整個設(shè)計流程很高效，易于管理。支持相關(guān)協(xié)議，可以進行網(wǎng)絡(luò)連接，滿足客戶需求，提供優(yōu)化的產(chǎn)品組合方案，安全可靠性強，人機界面友好等方面。

4 結(jié)論

協(xié)作過程是一個有多人參與的過程，協(xié)同系統(tǒng)是分布系統(tǒng)，CSCW本身的特點也覺得了為了適應(yīng)發(fā)展的需要，要不同的進行新的技術(shù)上的研究并引入新的技術(shù)成果。在整個過程中可以去進行設(shè)計資料庫的構(gòu)架，對于工業(yè)設(shè)計方面信息資源的平臺、設(shè)計交互平臺的建設(shè)等工作。對于工業(yè)設(shè)計而言，面向產(chǎn)品的工業(yè)設(shè)計方向，需要建立系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化信息庫?？梢赃M行專家數(shù)據(jù)庫的完善，對評價系統(tǒng)與決策系統(tǒng)進行構(gòu)建。利用web信息發(fā)布的特點，基于CSCW 的CAID系統(tǒng)能夠很全面的體現(xiàn)其在相關(guān)領(lǐng)域中的信息上的優(yōu)越性。并提高利用CAID系統(tǒng)進行項目開發(fā)的效率。基于CSCW的協(xié)同質(zhì)量設(shè)計平臺，為面向產(chǎn)品生生命過程，全面質(zhì)量管理提供平臺和途徑。隨著系統(tǒng)的廣泛使用與領(lǐng)域研究的迅速進展，開發(fā)出計算機支持的協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)，可以在設(shè)計史進行設(shè)計的過程中，提供幫助，能夠盡可能的發(fā)揮不同領(lǐng)域的知識和相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜邑S富的經(jīng)驗進行產(chǎn)品設(shè)計。協(xié)同工作能夠更快和更好的產(chǎn)生出新的構(gòu)思和方案，最總提出高質(zhì)量的設(shè)計結(jié)果。

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西北工業(yè)大學明德學院院級科研基金資助項目-無人機造型設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究2016XY05L01

作者簡介：高俊杰（1988-），女，河南信陽人，助教，教師，研究方向：工業(yè)設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計。