协同环境下的计算机辅助形态设计方法研究

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1、“依诺维特”杯机电工程及相关专业研究生学术论文集协同环境下的产品造型设计张秀珩曹锦谷金莹张秀珩硕士研究生研究方向为机械设计及理论李圭贤东北大学机械及自动化学院工业设计系辽宁省沈阳市110004摘要计算机支持的协同设计是计算机支持的协同工作的概念和技术在产品开发过程中的有效应用。在协同环境下，建立计算机辅助形态设计系统并对相应的设计方法的研究进行阐述，提出几个关键问题。关键词工业设计协同工作协同设计产品造型中国图书分类法分类号TPTheProductModelDesignundertheCooperationEnvironmentZh

2、angXiuhengCaoGinguJinYingZhangXiuhengmasterLiGuixianEngineeringandAutomationDepartment,IndustryDesignDepartmentNortheastUniversityShenyangLiaolin110004AbstractThecooperationdesignwithcomputersupportingistheeffectiveapplicationofthethoughtandtechnologyofcooperationworki

3、ntheproductdevelopmentcourse.Inthispaper,wewillbuildcomputer-aidedformdesignsystemandexpoundtherelevantdesignresearch,andputforwardseveralkeyproblems.Keywordsindustrydesigncooperativeworkingcooperationdesignproductsmodeling1引言1.1科学技术的发展和市场竞争加剧推动工业设计理论和方法的改进二十世纪90年代以来,随

4、着以计算机技术为支柱的信息技术的发展,世界经济格局发生了巨大的变化,市场竞争日趋激烈。同时,工业产品由传统的机械产品向机电一体化产品、信息电子产品方向发展；社会的消费观念也不断发生变化，产品的功能已不再是消费者决定购买的最主要因素。产品的创新性、外观造型、宜人性、环保性等因素愈来愈受到重视,在竞争中占据突出地位，从而迫切要求对工业设计的研究能有进一步的突破，以提高企业形象、产品设计水平和市场竞争力。1.2计算机支持的协同工作在各个领域的应用为工业设计的发展提供有利的支持设计对象日益多样化，使设计越来越成为一种群体行为。同时，市场竞争

5、的加剧对产品-1-“依诺维特”杯机电工程及相关专业研究生学术论文集的设计周期和质量提出了严格的要求，并促使了并行工程的实施要求多学科专家进行协同工作，以各自的专业知识和技能相互补充、相互配合完成整个设计项目，由此形成了一种群组工作方式（TeamWork）。2国内外概况、水平、发展趋势国内的研究还只是在一些高校和科研院所进行。一些学者从并行工程的角度,对并行环境下的设计过程和设计策略以及面向并行工程的造型设计技术进行了深入探讨。一些学者从CSCW（计算机支持的协同工作）的思想出发，分析了协同设计过程中的各种角色，提出了工程设计与工业设

6、计的协同工作模型，同时分析了协同设计中人的作用协同设计的发展。香港大学机械系在Internet上构建了一个基于Web的远程设计系统，用于花瓶的造型设计；西安交通大学CIMS研究所构建了一个过程协同工作原形系统，解决远程设计用户共享设计工具的问题。国外在这方面的研究主要集中在欧美等工业发达的国家，最典型的是美国通用电器研究和开发部1996年建立的“计算机辅助制造网络（CAMnet）”，它通过Internet提供多种制造支撑服务，如产品设计的可制造性、加工过程仿真及产品的试验等，系统主要为公司成员和客户提供服务。3协同工业设计系统组成的

7、体系结构3.1CSCD的总体结构CSCD（计算机支持的协同设计）具有分布式的信息集成、过程集成和组织集成的特征，它以产品为核心和目标，组织多学科和不同技术的人员进行分布式协同设计。其基本组成元素可归纳为成员角色、共享对象、协作活动和协作事件4类。成员角色描述群体在协同工件过程中所起的作用。在CSCD系统中成员角色可这样划分的：总设计师（对设计方案总体规划），设计师（负责实际设计），设计领域专家（提供与设计相关的各个方面的支持和评价），数据管理员。当然根据设计需要的不同，成员角色划分有很大差异。协作活动描述群体成员所进行的协作过程。共

8、享对象是在协作过程中各成员共同操作的对象。协作事件是协作进展和状态变化的指示，用于协调各成员的行为。下面是CSCD系统组成体系结构（如图1）。3.2协同设计体系的层次划分1）功能模块层Internet、WWW以及Intranet技术为